氨基葡萄糖是一種重要的氨基己糖，它由葡萄糖的一個羥基被氨基取代形成，分子式為 C6H13NO5，分子量為179，結構式如下圖所示。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。

氨基葡萄糖分子結構圖（來源文獻[1]）

氨基葡萄糖不僅是關節(jié)軟骨的組成基質(zhì)，還廣泛分布于結締組織、皮膚組織、關節(jié)滑液等處，是健康關節(jié)軟骨的重要組織成分，因此又被稱為關節(jié)寶。隨著年齡的增長或運動量的加大，關節(jié)軟骨會不斷退化和磨損，引發(fā)一系列關節(jié)病變造成骨關節(jié)炎。而適當?shù)难a充氨基葡萄糖，可以緩解和消除骨性關節(jié)炎的疼痛、腫脹等癥狀，改善關節(jié)活動功能。因此，氨基葡萄糖正在被越來越多的運動員、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 氨基葡萄糖作為構建膠原纖維和蛋白多糖的基礎單糖成分，能夠修復已被磨損或被侵蝕的關節(jié)軟骨和周圍軟組織，從而改善關節(jié)及周圍組織的生理功能和運動功能。同時，對于因長期使用抗炎類藥物和激素造成的關節(jié)軟骨損傷，也具有很好的修復作用。

② 大量動物實驗和臨床觀察證實，氨基葡萄糖可以有效地抑制關節(jié)腔內(nèi)多種破壞軟骨的酶的活性，可直接保護關節(jié)軟骨。

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

④ 氨基葡萄糖能促進關節(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，能有效清除關節(jié)腔內(nèi)的有害酶類及各種有害因子（類風濕因子、免疫復合物、毒素、自由基等），從而阻止關節(jié)病變進一步發(fā)展，抑制炎癥反應發(fā)生。

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

⑥ 氨基葡萄糖可促進骨有機質(zhì)生成與無機質(zhì)結合，加速無機質(zhì)（如鈣質(zhì)）在骨骼中的沉積，增加骨密度，可在治療關節(jié)疾病的同時，改善骨質(zhì)疏松。

⑦ 隨著年齡增長，人體各關節(jié)的組織系統(tǒng)會遭到嚴重的磨損，補充氨基葡萄糖可以強化軟骨的結構，預防關節(jié)老化而產(chǎn)生的關節(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-硫酸酯和 N-乙酰-3-O-乳酸醚（細胞壁）形式存在于微生物、動物來源的多糖和結合多糖中。氨基葡萄糖由于存在活性氨基基團，化學性質(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鹽形式存在。

商業(yè)化生產(chǎn)氨基葡萄糖的動物性原料主要以甲殼動物的外殼為主，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?；?。該方法操作簡單、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將酸解法得到的鹽酸氨基葡萄糖經(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，不易加工和儲存，一般將其制成硫酸氨基葡萄糖復鹽形式。鹽酸水解甲殼素時，鹽酸用量、水解時間、質(zhì)量配比、鹽酸濃度、水解溫度、甲殼素粒度、脫色時間及溫度、濃縮結晶條件等因素均會影響產(chǎn)物純度、得率。

該方法可以有效減少生產(chǎn)過程中有機溶劑的參與，避免了冷凍干燥有機溶劑對人員造成的傷害和對環(huán)境的污染，節(jié)約了運行成本。不過，酸解法也存在一些缺點，比如鹽酸使用量大，增加后處理難度增加、污染環(huán)境，長時間的高溫反應，鹽酸氨基葡萄糖容易發(fā)生復合與再分解，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、加氮保護來減少副反應等。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)濟和社會效益，已被氨基葡萄糖企業(yè)廣泛應用。

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

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行發(fā)酵培養(yǎng)、分離純化制得 N-乙酰氨基葡萄糖，進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)氨基葡萄糖的技術已逐漸成熟，葡萄糖轉化率高。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。

3、酶解法

酶解法主要是利用酶對蝦蟹外骨骼進行脫乙?；磻獊碇频冒被咸烟?。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專一性切斷 β-1，4-糖苷鍵，更容易控制降解產(chǎn)物的相對分子質(zhì)量，產(chǎn)物較為單一，轉化率高，具備很好的重復利用性，且降解過程不消耗大量的有機溶劑，環(huán)境污染較小。但專屬性酶需進行人工構建、誘導表達，操作復雜，對技術要求較高，較難實現(xiàn)工業(yè)化。

氨基葡萄糖類物質(zhì)在國內(nèi)外的批準應用

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準。

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（NNFA）批準的膳食補充劑。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&二甲基砜片劑等標準。

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，可作為膳食補充劑使用，可使用的功能聲稱為維持軟骨健康和有助于關節(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，對骨關節(jié)炎可能有效。適當攝取可能是安全的，孕婦和乳母應避免使用。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。

歐盟對氨基葡萄糖的健康聲稱進行評估后，認為現(xiàn)有數(shù)據(jù)尚不完全支持氨基葡萄糖對維持關節(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)在保健食品中的應用及研究進展[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。