氨基葡萄糖是一種重要的氨基己糖，它由葡萄糖的一個(gè)羥基被氨基取代形成，分子式為 C6H13NO5，分子量為179，結(jié)構(gòu)式如下圖所示。氨基葡萄糖及其多種衍生物是各類多糖的組成成分，在保健品、化妝品、醫(yī)藥等行業(yè)都起到重要作用。

氨基葡萄糖分子結(jié)構(gòu)圖（來源文獻(xiàn)[1]）

氨基葡萄糖不僅是關(guān)節(jié)軟骨的組成基質(zhì)，還廣泛分布于結(jié)締組織、皮膚組織、關(guān)節(jié)滑液等處，是健康關(guān)節(jié)軟骨的重要組織成分，因此又被稱為關(guān)節(jié)寶。隨著年齡的增長或運(yùn)動(dòng)量的加大，關(guān)節(jié)軟骨會(huì)不斷退化和磨損，引發(fā)一系列關(guān)節(jié)病變造成骨關(guān)節(jié)炎。而適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充氨基葡萄糖，可以緩解和消除骨性關(guān)節(jié)炎的疼痛、腫脹等癥狀，改善關(guān)節(jié)活動(dòng)功能。因此，氨基葡萄糖正在被越來越多的運(yùn)動(dòng)員、健身愛好者和中老年人所推崇和使用。

氨基葡萄糖具有以下功能活性：

① 氨基葡萄糖作為構(gòu)建膠原纖維和蛋白多糖的基礎(chǔ)單糖成分，能夠修復(fù)已被磨損或被侵蝕的關(guān)節(jié)軟骨和周圍軟組織，從而改善關(guān)節(jié)及周圍組織的生理功能和運(yùn)動(dòng)功能。同時(shí)，對(duì)于因長期使用抗炎類藥物和激素造成的關(guān)節(jié)軟骨損傷，也具有很好的修復(fù)作用。

② 大量動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和臨床觀察證實(shí)，氨基葡萄糖可以有效地抑制關(guān)節(jié)腔內(nèi)多種破壞軟骨的酶的活性，可直接保護(hù)關(guān)節(jié)軟骨。

③ 氨基葡萄糖能強(qiáng)烈刺激滑膜細(xì)胞產(chǎn)生潤滑液和潤滑素補(bǔ)充關(guān)節(jié)滑液，從而不斷潤滑關(guān)節(jié)軟骨層面，減少磨擦，使關(guān)節(jié)部位靈活自如。

④ 氨基葡萄糖能促進(jìn)關(guān)節(jié)滑膜合成透明質(zhì)酸，透明質(zhì)酸具有分子屏障及清除功能，能有效清除關(guān)節(jié)腔內(nèi)的有害酶類及各種有害因子（類風(fēng)濕因子、免疫復(fù)合物、毒素、自由基等），從而阻止關(guān)節(jié)病變進(jìn)一步發(fā)展，抑制炎癥反應(yīng)發(fā)生。

⑤ 氨基葡萄糖具有良好的增強(qiáng)機(jī)體免疫力作用，可有效抑制或終止骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)展。

⑥ 氨基葡萄糖可促進(jìn)骨有機(jī)質(zhì)生成與無機(jī)質(zhì)結(jié)合，加速無機(jī)質(zhì)（如鈣質(zhì)）在骨骼中的沉積，增加骨密度，可在治療關(guān)節(jié)疾病的同時(shí)，改善骨質(zhì)疏松。

⑦ 隨著年齡增長，人體各關(guān)節(jié)的組織系統(tǒng)會(huì)遭到嚴(yán)重的磨損，補(bǔ)充氨基葡萄糖可以強(qiáng)化軟骨的結(jié)構(gòu)，預(yù)防關(guān)節(jié)老化而產(chǎn)生的關(guān)節(jié)疼痛。

氨基葡萄糖類物質(zhì)的制備方法

氨基葡萄糖通常以N-乙?；苌铮讱に兀?、N-硫酸酯和 N-乙酰-3-O-乳酸醚（細(xì)胞壁）形式存在于微生物、動(dòng)物來源的多糖和結(jié)合多糖中。氨基葡萄糖由于存在活性氨基基團(tuán)，化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，在空氣中易氧化，目前市場上的氨基葡萄糖主要以鹽酸氨基葡萄糖、硫酸氨基葡萄糖及其復(fù)鹽形式存在。

商業(yè)化生產(chǎn)氨基葡萄糖的動(dòng)物性原料主要以甲殼動(dòng)物的外殼為主，植物性原料主要有工業(yè)發(fā)酵檸檬酸的廢棄玉米、大米、稻谷渣等。制備方法主要有酸水解法、酶解法及微生物發(fā)酵法。

1、酸解法

甲殼動(dòng)物蝦、蟹殼中甲殼素是國內(nèi)氨基葡萄糖類物質(zhì)的首要來源，也是酸解法制備鹽酸氨基葡萄糖的主要原料。鹽酸氨基葡萄糖的制備主要是利用高溫（通常90~100 ℃）、濃鹽酸將甲殼素脫去乙?；Ｔ摲椒ú僮骱唵?、成本較低，是適合工業(yè)化生產(chǎn)的常用方法。

硫酸氨基葡萄糖可通過硫酸降解甲殼素或?qū)⑺峤夥ǖ玫降柠}酸氨基葡萄糖經(jīng)反離子交換制備。由于不含金屬氯化物的硫酸氨基葡萄糖易吸潮和氧化，不易加工和儲(chǔ)存，一般將其制成硫酸氨基葡萄糖復(fù)鹽形式。鹽酸水解甲殼素時(shí)，鹽酸用量、水解時(shí)間、質(zhì)量配比、鹽酸濃度、水解溫度、甲殼素粒度、脫色時(shí)間及溫度、濃縮結(jié)晶條件等因素均會(huì)影響產(chǎn)物純度、得率。

該方法可以有效減少生產(chǎn)過程中有機(jī)溶劑的參與，避免了冷凍干燥有機(jī)溶劑對(duì)人員造成的傷害和對(duì)環(huán)境的污染，節(jié)約了運(yùn)行成本。不過，酸解法也存在一些缺點(diǎn)，比如鹽酸使用量大，增加后處理難度增加、污染環(huán)境，長時(shí)間的高溫反應(yīng)，鹽酸氨基葡萄糖容易發(fā)生復(fù)合與再分解，降低產(chǎn)率，成品顏色加深等。

經(jīng)工藝優(yōu)化，有研究者采用低酸度鹽酸多次酸解、微波加熱輔助方式減少鹽酸用量，優(yōu)化升溫程序，以分段升溫、加氮保護(hù)來減少副反應(yīng)等。綜合目前研究，以甲殼素為原料經(jīng)酸水解制備氨基葡萄糖類物質(zhì)的方式充分體現(xiàn)了資源再利用理念，操作簡單、方法可行，有利于創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，已被氨基葡萄糖企業(yè)廣泛應(yīng)用。

不過從環(huán)保、安全的角度出發(fā)，探索溫和條件下（避免強(qiáng)酸、強(qiáng)堿環(huán)境）的制備工藝，利用新興技術(shù)減少環(huán)境污染、降低安全風(fēng)險(xiǎn)，依然是今后研究的重點(diǎn)。

2、微生物發(fā)酵法

微生物發(fā)酵法主要以葡萄糖和氮源為發(fā)酵底物，利用菌種或代謝工程改良過的菌種進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng)、分離純化制得 N-乙酰氨基葡萄糖，進(jìn)一步脫乙酰制得氨基葡萄糖。

近幾年，用代謝工程改造過的大腸桿菌、枯草芽孢桿菌生產(chǎn)氨基葡萄糖的技術(shù)已逐漸成熟，葡萄糖轉(zhuǎn)化率高。該法具有條件溫和，減少三廢污染，環(huán)保，原材料廣泛，不受資源限制，產(chǎn)品無魚腥味，生產(chǎn)成本低、產(chǎn)量高，生產(chǎn)周期短等優(yōu)勢，但也存在微生物工程菌代謝改造困難、易產(chǎn)生代謝副產(chǎn)物，產(chǎn)物積累抑制等缺點(diǎn)。

3、酶解法

酶解法主要是利用酶對(duì)蝦蟹外骨骼進(jìn)行脫乙?；磻?yīng)來制得氨基葡萄糖。常見的酶有甲殼素酶、溶菌酶、殼聚糖酶等。與其他方法相比，酶在較溫和的條件下會(huì)專一性切斷 β-1，4-糖苷鍵，更容易控制降解產(chǎn)物的相對(duì)分子質(zhì)量，產(chǎn)物較為單一，轉(zhuǎn)化率高，具備很好的重復(fù)利用性，且降解過程不消耗大量的有機(jī)溶劑，環(huán)境污染較小。但專屬性酶需進(jìn)行人工構(gòu)建、誘導(dǎo)表達(dá)，操作復(fù)雜，對(duì)技術(shù)要求較高，較難實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。

氨基葡萄糖類物質(zhì)在國內(nèi)外的批準(zhǔn)應(yīng)用

在我國，氨基葡萄糖類物質(zhì)可作為保健食品原料和藥物使用，目前鹽酸氨基葡萄糖有專屬的藥品標(biāo)準(zhǔn)。

在美國，氨基葡萄糖鹽酸鹽和氨基葡萄糖硫酸鹽是美國國家營養(yǎng)中心協(xié)會(huì)（NNFA）批準(zhǔn)的膳食補(bǔ)充劑。美國藥典 USP-NF 收錄了氨基葡萄糖鹽酸鹽、氨基葡萄糖硫酸鹽·氯化鉀、氨基葡萄糖硫酸鹽·氯化鈉、氨基葡萄糖片劑、氨基葡萄糖&硫酸軟骨素&二甲基砜片劑等標(biāo)準(zhǔn)。

在加拿大，氨基葡萄糖鹽酸鹽和氨基葡萄糖硫酸鹽被列入加拿大天然健康產(chǎn)品，可作為膳食補(bǔ)充劑使用，可使用的功能聲稱為維持軟骨健康和有助于關(guān)節(jié)健康。

澳洲將氨基葡萄糖硫酸鹽·氯化鈉、氨基葡萄糖硫酸鹽·氯化鉀、氨基葡萄糖鹽酸鹽納入補(bǔ)充藥物（Complementary medicine）目錄，可用于保健食品原料。

日本規(guī)定葡糖胺鹽酸鹽屬于“除非表明藥品的功效效果，否則不判斷為藥品的成分本質(zhì)（原材料）”。氨基葡萄糖鹽類可以作為食品原料，對(duì)骨關(guān)節(jié)炎可能有效。適當(dāng)攝取可能是安全的，孕婦和乳母應(yīng)避免使用。源自海洋生物的氨基葡萄糖類有可能在甲殼類過敏的人身上引發(fā)過敏反應(yīng)。

歐盟對(duì)氨基葡萄糖的健康聲稱進(jìn)行評(píng)估后，認(rèn)為現(xiàn)有數(shù)據(jù)尚不完全支持氨基葡萄糖對(duì)維持關(guān)節(jié)健康的聲稱。

參考資料：

[1]遲海林,李菲菲,張李偉,姜雨.氨基葡萄糖類物質(zhì)在保健食品中的應(yīng)用及研究進(jìn)展[J].食品工業(yè)科技,2023,44(08):437-445.

[2]朱靜華,叢林.淺談氨基葡萄糖的功效和使用[J].田徑,2021(09):84+82.

[3]劉歆璐,陳馮千芮,張嘉頎,李建承,王鵬超.氨基葡萄糖及N-乙酰氨基葡萄糖的生物合成研究進(jìn)展[J].食品與發(fā)酵工業(yè),2023,49(04):304-311.

作者簡介：

小泥沙，食品科技工作者，食品科學(xué)碩士，現(xiàn)就職于國內(nèi)某大型藥物研發(fā)公司，從事營養(yǎng)食品的開發(fā)與研究。