Хитозан

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Хитозан - аминосахарид, производное линейного полисахарида, макромолекулы состоят из случайно-связанных β-(1-4) D-глюкозаминовых звеньев и N-ацетил-D-глюкозамин . Один из источников получения хитозана - панцири ракообразных.

Содержание 1 Химические свойства 2 Способы получения 3 Физиологическое действие 4 Производство 5 Применение 6 Примечания 7 Ссылки 7.1 На английском языке

[править] Химические свойства

Химическая структура хитозана относит его к полисахаридам, мономером хитина является N-ацетил-1,4-b-D-глюкопиранозамин.

Молекула хитозана содержит в себе большое количество свободных аминогрупп, что позволяет ему связывать ионы водорода и приобретать избыточный положительный заряд. Отсюда и идёт свойство хитозана, как хорошего катионита.

Это также объясняет способность хитозана связывать и прочно удерживать ионы различных металлов (в том числе и радиоактивных изотопов, а также токсичных элементов).

Хитозан способен образовывать большое количество водородных связей. Поэтому он может связать большое количество органических водорастворимых веществ (бактериальные токсины и токсины, образующиеся в процессе пищеварения).

Хитозан плохо растворим в воде. Это связано с тем, что связи между молекулами хитозана более прочные, чем между молекулами хитозана и молекулами воды. При этом он довольно хорошо растворяется в уксусной, лимонной, щавелевой и янтарной кислотах. Может удерживать в своей структуре растворитель, а также растворенные в нём вещества. В растворённом виде хитозан обладает большим сорбирующим эффектом, чем в нерастворенном.

Из-за эффекта молекулярного сита и гидрофобных взаимодействий, хитозан может связывать предельные углеводороды, жиры и жирорастворимые соединения.

Расщепить хитин и хитозан до N-ацетил-D-глюкозамина и D-глюкозамина можно под действием микробных ферментов таких как хитиназы и хитобиазы. Именно благодаря этому хитозан полностью биологически разрушим, но при этом не загрязняет окружающую среду.^[1]

[править] Способы получения

Хитозан получают из панцирей красноногих крабов или из низших грибов путём удаления ацила(карбонового соединения), который придаёт жёсткость хитину.

Хитозан впервые был получен в 1859 году профессором С. Роже.

[править] Физиологическое действие

По некоторым данным, не имеющим в настоящее время клинического подтверждения, хитозан понижает уровень холестерина, мочевой кислоты и глюкозы (у больных сахарным диабетом) в крови, обладает антибактериальными и противогрибковыми свойствами, улучшает усвоение кальция из пищи. Пищевые волокна (хитозан) в комплексе с витамином С и лимонной кислотой сорбируют жиры, предотвращают их всасывание и накопление в клетках и тканях, а вместе с МКЦ — усиливают перистальтику кишечника, ускоряет выведение из организма пищевых жиров, шлаков и токсинов, способствует нормализации кишечной микрофлоры, обеспечивает ощущение сытости. ^[2]

[править] Производство

Основным источником хитозана является хитин. В естественном состоянии он находится в панцирях морских крабов, креветок, криля, омаров, лангустов, раков, а также в наружном скелете зоопланктона, включая кораллы и медуз. У таких насекомых, как бабочки и божьи коровки, хитин содержится в крылышках. Клеточные стенки дрожжей, грибов и разнообразных грибков также содержат это природное вещество.

Известно, что панцири ракообразных – дорогостоящи. Поэтому, не смотря на то, что есть 15 способов получения из них хитина, был поставлен вопрос о получении хитина и хитозана из других источников, среди которых рассматривались мелкие ракообразные и насекомые.

Одомашненные и поддающиеся разведению насекомые в силу своего быстрого воспроизводства могут обеспечить большую биомассу, содержащую хитин.

Исследования хитозана из подмора пчёл в России (Хисматуллин, 2001 г., Немцев и соавт., 2001 г. - компания OOO "Тенториум") привели к созданию нового продукта с уникальными свойствами, названного апизаном (пчелозаном).

[править] Применение

Хитозан обладает многими свойствами, которые дают возможность применять его в большом количестве отраслей. Так его применяют в качестве корма для животных, для изготовления продуктов питания и косметики, применяют в продуктах биомедицины, в сельском хозяйства и при защите окружающей среды (в Чернобыле реактор замуровали в том числе и в хитозановую оболочку, поскольку он нейтрализует излучение ^[4]).

Водорастворимое производное Хитина, используется большей частью в производстве средств для похудания. Хитозан способен в определённой мере связываться с молекулами жира в пищеварительном тракте. Жир, связанный с хитозаном, не усваивается и выводится из организма. Хитозан применяется как средство, способствующее снижению веса, а также для улучшения холестеринового обмена и перистальтики кишечника.

Хитозан обладает антибактериальными, противогрибковыми и антивирусными свойствами^[5]. Для хитозана также характерны мукоадгезивные свойства, т.е. способность к прилипанию к слизистым оболочкам^[6]

В аптечках военных часто есть таблетка на основе хитозана. Они принимают её, если есть опасность попадание под вредное излучение. Хитозан связывает свободные радионуклиды и выводит их из организма человека.

В середине 1970-х годов были предприняты первые попытки использования хитинов и хитозанов для заживления ран, в том числе ожоговых. Было установлено, что хитозан обладает антимикробной активностью, способностью поглощать биологические жидкости и помогать регенерации тканей. На основе этих волокнообразующих способностей хитина и хитозана были созданы саморассасывающиеся хирургические шовные материалы. Их используют как заменители кровеносных сосудов, катетеров, шлангов.

Хитозановые материалы не вызывают аллергических реакций и не теряют своей прочности.

Одним из свойств хитина и его производных является его способность к сорбированию (очистке организма). В природе (насекомые, раки и т.д.) хитиновое покрытие носит защитную функцию, предохраняя внутренние органы от проникновения всякого рода токсинов. При применении хитозана в качестве энтеросорбента продукты на его основе проявляют интересные свойства.

Так, перспективна его способность нейтрализовывать избыточное выделение соляной кислоты желудком, он положительно влияет на слизистую оболочку желудочно-кишечного тракта и многое другое.

[править] Примечания

[править] Ссылки

• Хитозан. Структура и свойства. Использование в медицине и стоматологии.
• Перспективы применения в стоматологии полифункциональных биополимеров хитозана и альгината.
• Добыча хитозана из хитинового покрова пчёл.

[править] На английском языке

• [1] Jamie Fritch's take on chitosan
• The Chitosanase Web Page – dedicated to the enzymatic hydrolysis of chitosan.
• ScienCentral News "But now, scientists have created a bandage that is actually able to clot a bullet wound in less than a minute. The bandages are laced with a mixture of ground shrimp shells and vinegar, a concoction that has been found to clot blood instantly. The key ingredient in the shrimp shells is called chitosan."
• A Critical look on ChitosanA critical look on the claims how chitosan can be used for weight management