Хитозан, бичът на гъбичките
Ерика Е. Лопес Лисарага
Студент по биоинженерство
Хитинът, открит през 1811 г. от френския химик и фармацевт Анри Браконно, е основният компонент на клетъчните стени на гъбичките; на устойчивия екзоскелет на членестоноги, като паякообразни, насекоми и ракообразни (скариди, раци, скариди, омари, ...), както и на някои други биологични структури като кети - които са с форма на коса - в тялото на анелидите: безгръбначни животни, оформени като „пръстеновиден“ червей, като гъсеници.
Хитинът (от гръцки kitón, което означава „покривка“) е вторият най-разпространен биополимер в природата (първият е целулозата, компонент на растенията и дървесината). Той дължи страховитата си устойчивост на факта, че е композитен материал, тоест, той се състои от хитинова матрица, която съхранява някои кристали калциев карбонат (минерал, богат на скали), добре разпределени и диспергирани вътре. Съединението на хитина с кристалите произвежда материал с механични свойства далеч по-добри от тези на хитина и калциевия карбонат сам. Хитозанът, нашето интересно вещество, се получава от хитин.
Биополимери
Биополимерите са макромолекули, които се синтезират (произвеждат) от всички живи същества. Те обикновено се класифицират на протеини, които придават структура и специфична функционалност на тъканите на организмите; полизахариди, като целулоза, която е част от всички растителни клетки (тя се вижда в памучното цвете); нуклеинови киселини (ДНК, РНК), които са макромолекули, кодиращи характеристиките на живите същества. Биополимери като естествен каучук и лигнин също могат да бъдат включени. Последното е свързващото вещество, което фиксира целулозните влакна, които водят до дърво.
Хитозанът е изолиран от хитин през 1859 г. от френския физиолог Шарл Руже; Притежава интересни свойства, които възпрепятстват растежа и развитието на определени гъби и микроорганизми, поради което е обект на интензивни изследвания за технологичното му приложение в области, свързани със здравето, селското стопанство и храните.
Получаване на хитозан
Хитозанът - наричан още хитозан - се оказва хитин в деминерализирано състояние, без протеини и без химически функционални групи от ацетилов тип (вж. Каре 2). За извличане на хитозан се използват ракообразни, тъй като те имат по-голямо количество хитин в екзоскелетите си. Един от най-простите процеси за получаване е следният:
Първо екзоскелетите на ракообразните (обикновено раци или скариди) се измиват с много вода, за да се отстранят всички органични отпадъци, които могат да присъстват. Те се сушат при температура, която се колебае около 65 ° C. Главите, краката и опашката се отстраняват и се подлагат на смилане и пресяване, за да се получи прах с размер на частиците под 0,250 mm. В този момент калциевият карбонат и хитиновите протеини трябва да бъдат премахнати. Минералът се отстранява чрез потапяне на праха в киселинен разтвор за няколко часа. След това, за да се освободи от протеините, хитинът се подлага на алкална обработка (като се използва сода каустик с определена концентрация), където алкалният разтвор причинява сериозни увреждания на протеините и разкъсва връзките, които ги свързват с биополимера. В същото време обработката води до деацетилиране, при което химичните функционални групи от ацетилов тип се отстраняват от хитина (температурата на процеса може да варира). Накрая, алкалното рН се понижава до неутрално ниво (7.0), за да се получи окончателно пречистеният хитозан.