工业葡萄糖，一种健康食品成分，有利于提升骨关节机能
骨骼和关节变性是身体虚弱的常见症状，主要表现为关节肿胀和疼痛以及不同程度的功能障碍，在严重的情况下会导致功能丧失。骨骼和关节变性的发生率很高。根据《 2015年中国预防和治疗骨关节炎白皮书》，骨关节炎是*常见的关节疾病。目前，在我国，年龄在60岁以上的老年人中有一半以上患有疾病。然而，年轻人由于不适当的运动和创伤而导致的骨骼和关节退化变得越来越普遍，骨骼和关节退化是年轻人群的趋势。
骨骼和关节的退化严重影响老年人的行走，爬升和下降楼梯以及其他下肢功能。主要原因是体内的关节软骨组织被破坏，导致软骨下骨结构的改变和慢性炎症。在严重情况下可能导致残疾的滑膜。当前，*典型的骨骼和关节衰竭的膳食补充剂是葡萄糖胺产品。
一、什么是氨基葡萄糖？
葡萄糖胺（简称GlcN）是在人体软骨基质中合成蛋白聚糖所需的天然氨基单糖，分子量为C6H13NO5，分子量为179.2。它是通过用氨基取代葡萄糖的羟基而形成的，并且易溶于水和亲水性溶剂。对于微生物，动物来源的多糖和结合的多糖，通常以N-乙酰基衍生物（例如几丁质）形式或以N-硫酸和N-乙酰基-3-O-乳酸酯醚（磷酸酯）形式存在。
二、氨基葡萄糖的来源
葡萄糖胺广泛存在于真菌和虾蟹的外壁细胞壁中，是几丁质和壳聚糖的成分。在自然界中，GlcN还广泛存在于细菌，酵母，真菌，植物和动物中。 GlcN也是糖蛋白和蛋白聚糖的主要成分，在人和动物的关节软骨组织和晶状体中含量丰富，是软骨细胞形成的重要营养素，并且是关节糖蛋白的天然成分。人和动物组织。通过动物和人的葡萄糖糖化进行内源性生物合成。
三、氨基葡萄糖的功能
葡萄糖胺具有多种功能，广泛用于食品，药品，化妆品等。在市场总监特殊食品信息查询平台上的搜索发现，处方中含有葡糖胺的保健食品的文件号为261，其中80％不仅增加了骨密度，而且还增加了其功能之一，据称可提高免疫力。抗氧化剂等功能。
1.免疫调节。葡萄糖胺参与体内的碳水化合物代谢，并广泛存在于体内。它可以参与人体组织和细胞膜的构建。它是蛋白聚糖大分子合成中的中间物质。它可以合成粘多糖，糖蛋白和蛋白聚糖。可以与半乳糖等其他物质结合使用。葡萄糖醛酸和其他物质结合形成具有生物活性的重要产品，如透明质酸和硫酸角蛋白，它们可以保护人体。
2.保护骨骼和关节。关节软骨由蛋白聚糖，软骨细胞和胶原蛋白的基质组成，当存在外部机械摩擦时，它起着缓冲剂或润滑剂的作用，使骨头的末端平滑地滑动。软骨细胞可产生存在于关节软骨之间的滑液。蛋白聚糖和软骨细胞的缺乏会导致骨骼关节的结构和功能缺陷，在运动和摩擦过程中造成骨骼损伤，并导致骨关节炎。
3.抗氧化和抗衰老。一些学者研究了壳聚糖寡糖的抗氧化能力及其对小鼠四氯化碳所致肝损伤的保护作用。结果表明，壳聚糖低聚糖具有抗氧化能力，对CCl4诱导的小鼠肝损伤具有明显的保护作用。对DNA的氧化损伤。另一项研究是改善氨基葡萄糖对小鼠CCl4引起的肝损害的作用。结果表明，氨基葡萄糖可以增加实验小鼠肝脏中主要抗氧化酶的活性，同时降低AST，ALT和丙二醛（MDA）的含量。 这表明葡糖胺具有一定的抗氧化能力，但不能减少CCl4对小鼠DNA的氧化损伤。一些学者正在研究葡糖胺的抗氧化特性及其以多种体内和体外方式激活免疫反应的能力。结果表明：葡萄糖胺很好地螯合了Fe2 +，同时保护脂质大分子免受氧化和羟基自由基的破坏，并具有抗氧化能力。
4.防腐剂和抗菌剂。一些学者选择了21种常见的食物变质菌株作为实验菌株，并研究了氨基葡萄糖盐酸盐对这21种菌株的抗菌作用。结果表明，葡糖胺对食品中的21种常见细菌具有明显的抗菌作用，而葡糖胺盐酸盐对细菌的抗菌作用*为明显。氨基葡萄糖盐酸盐的浓度越高，抗菌作用越强。
5.用于炎症性肠病（IBD）。 IBD包括许多肠病，包括溃疡性结肠炎，慢性直肠炎和克罗恩氏病。 GlcN可以促进成纤维细胞释放酸性粘多糖，并恢复胃肠道粘膜中保护性结构的形成。此外，GlcN增加了血管周围组织的弹性，并增加了动脉毛细血管中的血流量。 GlcN还是一种细胞保护剂，可以恢复人类粘膜的完整性并维持正常功能。临床试验表明，GlcN对IBD的治疗有一定作用，口服GlcN后克罗恩病患者的症状已有明显改善。因此，GlcN有望成为慢性IBD的廉价且无毒的治疗方法。
6.用于化妆品。真皮是皮肤的*内层，并且由皮肤的成纤维细胞产生的许多胶原蛋白，弹性蛋白和粘多糖形成真皮。其中，胶原蛋白可以维持皮肤的弹性和光滑度。粘多糖是滋润皮肤的有益物质。透明质酸主要由成纤维细胞和角质形成细胞产生，它们将水保留在角质层和真皮中，使皮肤富有弹性和光滑感。透明质酸的单体GlcN的分子量比透明质酸的分子量小，易于吸收，改善面部色素沉着和清除自由基，因此被用于许多化妆品中，具有很高的商业价值。
四、工业葡萄糖的安全性
研究表明，向人类志愿者静脉内注射大剂量的GlcN（20g）不会引起毒性或血糖水平的变化。即使口服高剂量的GlcN也不会引起胰岛素损害。不仅如此，还用GlcN注射了动物的急性毒性试验，Ames试验，小鼠骨髓细胞微核试验，小鼠精子异常试验，小鼠睾丸染色体异常试验，慢性致死率试验和常规致畸性试验的结果。那。口服和外用。 GlcN可以用作膳食补充剂，并且被广泛使用。
五、工业葡萄糖的生物代谢途径
葡萄糖胺是在软骨基质中合成蛋白聚糖所需的重要组分。蛋白聚糖可通过抑制胶原纤维的拉伸力使关节软骨吸收休克的能力。在关节退行性疾病的早期，聚集的葡聚糖的生物合成增加。在疾病的晚期则相反。结果，软骨的弹性不断减弱，并且关节炎的许多症状逐渐出现。氨基单糖刺激软骨细胞产生具有正常多聚体结构的糖蛋白，抑制几种可破坏关节软骨的酶（例如胶原酶），皮质类固醇和某些非甾体类抗炎药可防止软骨细胞受损并减少受损时内毒素因子的释放细胞。外源性氨基葡萄糖补充剂可以在关节炎的发展中发挥有益的作用。在体外实验中，补充葡萄糖胺可使形成软骨的多态性细胞合成更多聚集的葡聚糖。在关节炎的动物模型中，氨基葡萄糖还具有抗氧化特性，并抑制破坏细胞的超氧化物自由基的产生。通过上述方法，氨基葡萄糖可以发挥直接的抗炎作用，减轻骨关节炎的痛苦症状，改善关节功能并防止骨关节炎的发展。
六、氨基葡萄糖的生产
产生GlcN的主要方法有三种：酸水解，酶水解和微生物发酵。前两种方法的原料基本上都来自虾和蟹的外骨骼。即，从虾和蟹壳中提取甲壳质和壳聚糖，并且通过酸水解或酶水解获得GlcN。高浓度的盐酸可以在一定的反应条件下将虾壳和蟹壳中的几丁质和壳聚糖分解为GlcN，但大量使用浓盐酸会造成严重的环境问题，原料区域性，并且受季节的影响。
酶水解利用壳聚糖酶分解虾和蟹壳，但是今天我们面临的*大问题是壳聚糖酶的价格高，转化时间长，制造成本高，生产效率低。同样，源自虾和蟹壳的GlcN可以在临床应用过程中引起过敏患者的过敏反应。
作为*可能的生产方法，微生物发酵法基本上克服了上述两种生产方法的弊端，具有生产周期短，生产效率高，对环境污染少的*点。它还克服了对原材料来源的限制。它是当地和季节性的材料，没有腥味或过敏反应。发酵中使用的微生物可以根据生产要求修改代谢途径，以增加葡萄糖胺的产量。
当前，通过微生物发酵生产葡糖胺是工业生产的趋势。与酶促方法和几丁质方法相比，该方法具有许多*点。通常，通过弱酸处理使GlcNAc脱乙酰基以产生氨基糖。
