Хитозан

Хитин - природный полисахарид, структурный аналог целлюлозы. Он входит в состав панцирей ракообразных и насекомых, формирует клеточные стенки всех грибов и в частности дрожжей. Хитин не имеет ионных групп и нерастворим в воде, поэтому его использование часто бывает затруднительно. В связи с этим большее распространение получил его производный продукт хитозан - полисахарид, поли 1,4,-2- амино- 2-дезокси-D-глюкан - продукт деацетилирования хитина. Хитозан по структуре подобен крахмалу и целлюлозе и отличается от них только тем, что у второго атома углерода вместо гидроксила находится аминогруппа. Формула хитозана

Впервые хитозан был получен в 1959 году ученым С. Роже. Сегодня известно 15 методов получения хитина, а после и самого хитозана из крупных ракообразных, например, из панциря камчатского краба. Но такое сырье является довольно дорогостоящим, поэтому на данный момент идут поиски новых источников этого вещества – как вариант рассматриваются панцири мелких ракообразных и насекомых. Хитозан, который реализуется сейчас, в большинстве случаев имеет вид порошка. Данное вещество в обычной воде не растворяется; подходящей является кислая среда, в которой хитозан преобразуется в гель.

Получение хитозана Ракообразные источник хитозана. 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, несмотря 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.

Хитин как нерастворимый полимер не поддается выделению из панциря напрямую. Для его получения необходимо последовательно отделить белковую и минеральную составляющие панциря, т.е. перевести их в растворимое состояние и удалить. Для получения хитина необходимо удаление белковой и минеральной составляющих панциря. Хитозан получают путём удаления ацила (карбонового соединения), который придаёт жёсткость хитину. В основе получения хитозана лежит реакция отщепления от структурной единицы хитина-N-ацетил-D-глюкозамина ацетильной группировки или реакция деацетилирования. Процесс деацетилилирования проводят обычно с помощью концентрированных щелочей при повышенных температурах. Деацетилирование хитина

Применение хитозана 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).

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. Для хитозана также характерны мука адгезивные свойства, то есть способность к прилипанию к слизистым оболочкам. Эти свойства хитозана активно используются для создания лекарственных форм, поступающих в организм через слизистые оболочки. 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.