Когда речь заходит о хитине, сразу вспоминаются школьные уроки биологии. Членистоногие, ракообразные и все что с ними связано…
Но, несмотря на это, хитин оказался также очень полезен для человека.
Общая характеристика хитина
Впервые хитин был обнаружен в 1821 году директором ботанического сада Генри Браконом. В процессе химических опытов им было выявлено вещество, неподдающееся растворению в серной кислоте. А два года спустя хитин был извлечен из оболочек тарантула. Тогда же был предложен термин «хитин» французским ученым Одье, исследовавшим вещество с помощью внешних оболочек (наружного скелета) насекомых.
Хитин входит в состав клеточной оболочки грибов, а также некоторых бактерий.
Образованный остатками аминосахара ацетилглюкозамина, хитин является одним из самых распространенных полисахаридов в природе.
Это вещество, находящийся в грибах, бактериях, членистоногих. Было выделено несколько видов хитина различающегося по своему химическим составу и свойствам.
* Указано ориентировочное количество (гр) в 100 г продукта
Суточная потребность в хитине
Употребление более 3000мг в день может привести к проблемам с функционированием желудочно-кишечного тракта. Поэтому желательно в применении любых компонентов питания соблюдать золотую середину.
Потребность в хитине возрастает:
- при избыточной массе тела;
- нарушении обмена жиров в организме;
- высоком уровне холестерина в крови;
- стеатозе печени;
- при избытке жиров в рационе питания;
- частых запорах ;
- аллергиях и интоксикации организма.
Потребность в хитине снижается:
- при избыточном газообразовании;
- гастрите , панкреатите и других воспалительных заболеваниях ЖКТ.
Усваиваемость хитина
Хитин является твердым прозрачным веществом, которое не переваривается в организме человека. Как и целлюлоза, хитин улучшает моторику желудочно-кишечного тракта, а также имеет другие полезные для организма свойства.
Полезные свойства хитина и его влияние на организм
По материалам некоторых медицинских исследований были сделаны выводы о пользе хитина для человеческого организма. Хитин используется при гипертонии, ожирении, сахарном диабете, как имуномодулирующее вещество, препятствующее раннему старению организма. Также как и клетчатка, хитин улучшает функционирование кишечника, облегчая эвакуацию содержимого, хорошо очищает ворсинки кишечника. Чистит сосуды от вредного холестерина.
Новейшие медицинские исследования свидетельствуют о пользе хитина в профилактике и лечении многих онкологических заболеваний.
Взаимодействие с другими элементами
Хитин взаимодействует с полисахаридами, белками. Нерастворим в воде и других органических растворителях, хотя способен удерживает влагу в организме. При нагревании, взаимодействуя с некоторыми солями, он гидролизируется, то есть разрушается. Сокращает всасывание ионов хлора в кровеносную систему, тем самым корректирует водно-солевой баланс в организме.
Факторы, влияющие на содержание хитина в организме
Организм человека самостоятельно не вырабатывает хитин, поэтому содержание его в организме целиком и полностью зависит от наличия в рационе питания. Исходя из этого следует, что если вы хотите быть здоровы, необходимо регулярное употребление хитина в виде его мономера – хитозана .
Хитин для красоты и здоровья
В последнее время косметологи всем чаще пишут о положительном эффекте, обнаруженном от применения лечебно-косметических средств с хитином. Его добавляют в шампуни для увеличения объема и эластичности волос, используют в лосьонах, добавляют в кремы, гели для душа, выпускаются средства для личной гигиены (гелевые зубные пасты). Он входит в состав различных спреев и лаков для укладки.
Хитин используют в качестве биологически-активных добавок в рационе питания для улучшения эластичности кожи, как противовоспалительное и увлажняющее средство. Создает защитную пленку на коже и волосах, облегчая тем самым процесс расчесывания, препятствует потере кожей влаги и хрупкости ногтей.
Аргентинские ученые выявили особенность хитина как помощника регенератора скорейшего заживления кожных покровов при их повреждениях. Кроме того, хитин путем нагревания трансформируется в новое водорастворимое вещество хитозан , которое входит в состав антивозрастной косметики. Благодаря косметическим средствам «анти-эйдж» кожа быстрее разглаживается, морщины становятся менее заметны. Кожа приобретает более свежий и молодой вид, благодаря свойству хитина снимать спазм мельчайших капилляров кожи.
Что касается пользы хитина для стройности вашей фигуры, то она очевидна. Хитозан еще называют животной клетчаткой, которая связывает в организме и выводит лишние жиры, помогает при переедании, увеличивает количество бифидобактерий в кишечнике и мягко способствует снижению лишнего веса. Кроме того, он отвечает за адсорбцию загрязняющих веществ, после эвакуации которых, наш организм чувствует себя легко и свободно.
Хитозан Эвалар – это биологически активная добавка, общеукрепляющего действия, производимая на фармацевтическом предприятии ЗАО «Эвалар». Основная действующая субстанция препарата представлена хитозаном.
Характеристика действующего вещества хитозана.
В прошлом хитозан добывали переработкой хитина верхних покровов красноногих крабов, используя расщепление карбонатного комплекса, который придаёт твердость внешнему скелету ракообразных. Данный метод производства хитозана, в промышленных масштабах, оказался дорогостоящим. Поэтому, пришлось разработать метод добычи хитозана из иных биологических ресурсов, среди которых был хитин мелких ракообразных.
По своему химическому составу хитозан принадлежит к органическим полисахаридам животного происхождения, мономерам хитина. Частица хитозана имеет в своем составе множество аминогрупп, которые позволяют ей взаимодействовать с ионами водорода и приобретать свойства слабого щелочного соединения. Это разъясняет склонность хитозана захватывать и связывать ионы любых металлов, и положительно заряженных радиоактивных изотопов. Многочисленные аминогруппы молекулы хитозана могут образовывать огромное количество водородных связей. По этой причине вещество может адсорбировать на своей поверхности много микробных токсинов и вредных веществ, возникающих во время переваривания пищи в кишечнике.
Хитозан может образовывать связи с молекулами жироподобных веществ в просвете тонкого и толстого кишечника человека. Образовавшийся комплекс, не всасывается клетками кишечника и впоследствии выводится естественным путем. Это свойство хитозана позволяет применять его как средство, способное предотвратить накопление жировых запасов, уменьшить поступление холестерина из съеденных продуктов, улучшить необходимые сокращения стенок кишечника. Прекращение поступления жиров, из содержимого кишечника, заставляет организм использовать личные запасы жира.
Для получения энергии и синтезирования, требуемых организму соединений, что способно оказать значительное влияние на сокращение жировой прослойки различных частей тела. Чрезмерный вес и высокие показатели холестерина в крови, все чаще беспокоят граждан старше тридцатилетнего возраста. Для поддержания хорошего самочувствия необходимо уделять внимание, уменьшению поступления холестерина из кишечника в кровеносные сосуды, что значительно снижает риск образования холестериновых бляшек во всех сосудах тела.
Состав таблеток Хитозан Эвалар.
Хитозан Эвалар производят как оригинальные таблетки по 500 мг, фасовкой № 100 в пачке. Основным действующим веществом в указанных таблетках являются 125 мг хитозана, присутствует 10 мг порошка аскорбиновой кислоты, 354 мг микрокристаллической целлюлозы, необходимой для формирования таблетки. Присутствие кремния оксида, кальция стеарата, необходимо по технологии производства таблеток. Для коррекции вкуса таблеток добавляется пищевой ароматизатор. Наличие в составе аскорбиновой и лимонной кислоты позволяет препарату за небольшой промежуток времени, наиболее полно проявить свои свойства.
Показания к применению.
Биологически активная добавка, общеукрепляющего действия, Хитозан Эвалар доступна всем категориям населения, достигшим 12 летнего возраста.
- Хитозан создавая объемную геле образную массу, проявляет полезное воздействие, на бесперебойную работу желудочно-кишечного тракта, нормализуя перистальтику кишечника:
- Адсорбирует и удаляет из кишечного тракта токсичные продукты жизнедеятельности и ионы тяжелых металлов;
- Может использоваться в дополнении к лекарственным средствам при лечении желчного пузыря;
- Хорошо зарекомендовал себя для снижения поступления холестерина с пищей, в случае высоких показателей содержания этого соединения в крови;
- Его свойство, препятствовать усвоению жиров пищи, востребовано для коррекции жировой прослойки фигуры.
- Создавая в желудке и кишечнике, объемную геле образную массу, может притуплять чувство голода.
Для профилактики неблагоприятного влияния окружающей среды БАД Хитозан Эвалар рекомендуют употреблять взрослым по 2 таблетки утром и вечером, за 30 минут до еды, запивая их достаточным количеством воды. Продолжительность процедуры не менее 30 дней.
Для уменьшения жировых накоплений необходимо принимать Хитозан Эвалар утром, в обед, и вечером по 4 таблетки перед едой. Курс, с этим методом приема таблеток, целесообразно проводить в течение 3 месяцев. Затем переходят на прием 2 таблеток перед каждым приемом пищи. При этом необходимо соблюдать рекомендации сбалансированного питания.
Цена в аптеках России на Хитозан Эвалар колеблется в пределах 350-500 рублей за упаковку порядка 100 таблеток. Крайне не рекомендуем приобретать товар по более дешевой стоимости, потому что риск нарваться на подделку будет очень высок, конечно это в первую очередь касается покупок через интернет магазины, так что будьте внимательны заказывая данный товар в сети.
Противопоказания.
Проявлений побочного действия при применении препарата не наблюдалось. Тем не менее, его не рекомендуется применять:
- До достижения возраста 12 лет;
- Женщинам во время беременности;
- Кормящим матерям;
- Если у человека существует реакция организма на прием, каких либо препаратов.
Проведенные испытания обнаружили, что долговременный прием хитозана, в крупных дозировках, приводит к недостатку отдельных витаминов и минералов, поступающих через кишечник. Поступление витаминов, A, E, происходит растворением в жирах, и с ними они будут, выводиться из организма. Также по своей природе хитозан изолирует и выводит из организма микроэлементы кальция, магния и селена. Длительное, недостаточное поступление этих элементов повышает риск формирования остеопороза у пожилого населения. Избежать этих последствий поможет прием комплексных витаминов, содержащих жирорастворимые витамины А, Е, D и микроэлементы: кальций, селен и магний. Применение комплекса витаминов должно происходить в разное время с приемом Хитозан Эвалар.
Заключение:
Сразу необходимо пояснить: все биологически активные добавки (так называемые БАДы) не являются лекарственными средствами, о чем делается пометка на всех упаковках. Все нормативные документы по контролю производства и применения относят их к добавкам к пище. Свойства этих препаратов можно использовать как дополнение к основному лечению. Никогда БАДы не могут выступать в роли лекарственных средств воздействующих на заболевание человеческого организма.
Вам также может быть интересно
Химические свойства
Химическая структура хитозана относит его к полисахаридам , мономером хитина является N-ацетил-1,4-b-D-глюкопиранозамин.
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.
Производство
Хитозан впервые был получен в 1859 году профессором С. Роже.
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.
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 хозяйстве.
Водорастворимое производное хитина , используется большей частью в производстве средств для похудения. 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. Исследования показали, что применение хитозана при ожирении не эффективно
Для хитозана характерны мукоадгезивные свойства, то есть способность к прилипанию к слизистым оболочкам
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.
Также хитозан нашел применение в виде мощного гемостатического (кровеостанавливающего) средства. На сегодняшний день успешно прошел испытания на таких службах, как скорая помощь и МЧС, а также опробирован в армии (Афганистан, Ирак). Препарат прекрасно переносится, практически не имеет побочных эффектов. Инструкция по применению предельно проста и не требует специальных медицинских знаний.
Примечания
Ссылки
На английском языке
- 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 Chitosan A critical look on the claims how chitosan can be used for weight management
Wikimedia Foundation . 2010 .
Синонимы :Смотреть что такое "Хитозан" в других словарях:
Сущ., кол во синонимов: 2 аминосахарид (1) полисахарид (36) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
хитозан - chitozanas statusas T sritis chemija apibrėžtis Polisacharidas, susidedantis iš gliukozamino liekanų. atitikmenys: angl. chitosan rus. хитозан … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
Фармакологические группы: БАДы — углеводы и продукты их переработки ›› БАДы — витаминно минеральные комплексы ›› БАДы — естественные метаболиты ›› БАДы — пробиотики и пребиотики Нозологическая классификация (МКБ 10) ›› D48 … Словарь медицинских препаратов
Высокомол. линейный полисахарид, построенный из остатков N ацетил D глюкозамина с 1 4 связями между ними (см. ф лу). Деацетилированные (частично или полностью) полимеры, встречающиеся в природе или получаемые хим. обработкой X., носят назв.… … Химическая энциклопедия
Биополимеры класс полимеров, встречающихся в природе в естественном виде, входящие в состав живых организмов: белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды. Биополимеры состоят из одинаковых (или разных) звеньев мономеров. Мономеры белков … … Википедия
Биополимеры класс полимеров, встречающихся в природе в естественном виде, входящие в состав живых организмов: белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды, лигнин. Биополимеры состоят из одинаковых (или схожих) звеньев мономеров. Мономеры … Википедия
Полимер - (Polymer) Определение полимера, виды полимеризации, синтетические полимеры Информация об определении полимера, виды полимеризации, синтетические полимеры Содержание Содержание Определение Историческая справка Наука о Полимеризация Виды… … Энциклопедия инвестора
- (физ.) вещество, из которого состоит главным образом верхний кутикулярный покров членистоногих, называемый хитиновым, или даже иногда просто X., что, конечно, не совсем точно. X. представляет собой азотистое вещество, но обнаруживающее некоторые… …
Представляет органическую основу наружного скелета и внутренних его частей всех членистоногих; заключает в своем составе азот, но не принадлежит к классу протеиновых веществ. Формула его С15Н26О10N2 (по Леддерозе) или С18Н30О12N2 (по Шмидебергу) … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Термин биодеградируемые полимеры Термин на английском biodegradable polymers Синонимы биоразлагаемые полимеры, материалы с регулируемым сроком эксплуатации Аббревиатуры Связанные термины доставка генов, биоинженерия, биомиметические наноматериалы … Энциклопедический словарь нанотехнологий
Хитозан является аминосахаром, который получают из жесткого внешнего панциря моллюсков и ракообразных (крабов, омаров и креветок). Он широко используется в медицине. Хитозан используется в качестве средства от ожирения, болезни Крона и применяется для снижения высокого уровня холестерина. Он также используется для лечения осложнений, с которыми часто сталкиваются пациенты с почечной недостаточностью, находящиеся на диализе (высокий уровень холестерина, анемия, упадок сил, снижение аппетита и бессонница).
Некоторые люди для лечения воспалений десен, которые могут привести к потере зубов (периодонтит), наносят хитозан непосредственно на десну или жуют жевательную резинку, содержащую хитозан, чтобы предотвратить кариес.
Чтобы помочь «донорской ткани» восстановить себя, пластические хирурги иногда наносят хитозан непосредственно на места забора ткани, которую будут использовать в другом месте.
Эффективен при:
- Воспаление десен (пародонтит). Некоторые исследования показывают, что нанесение аскорбата хитозана непосредственно на десну, помогает в лечении пародонтита.
- Пластическая хирургия. Некоторые исследования показывают, что нанесение N-карбоксибутила хитозана непосредственно на пораженную область, помогает в заживлении ран и уменьшает образование рубцов после пластической операции.
- Почечная недостаточность. Некоторые исследования показывают, что, пероральный прием хитозана способствует снижению высокого уровня холестерина, помогает устранить анемию и повышает физическую силу, аппетит и сон у людей с почечной недостаточностью, применяющих гемодиализ на постоянной основе.
Не достаточно доказательств (плохо исследовано или противоречивые данные):
- Болезнь Крона (кишечные расстройства). Ранние исследования показывают, что, пероральный прием хитозана в сочетании с аскорбиновой кислотой может помочь людям с болезнью Крона.
- Кариес. Существует ряд доказательств, что жевательная резинка, содержащая хитозан или средство для полоскания рта с хитозаном, могут уменьшить количество бактерий, вызывающих кариес в полости рта. Тем не менее, нет достоверных доказательств того, что эти средства на самом деле предотвращают кариес.
- Зубной налет. Ранние исследования показывают, что ежедневное полоскание рта, раствором, содержащим хитозан, уменьшает образование зубного налета (спустя две недели применения).
- Высокий уровень холестерина. Существуют противоречивые данные об эффективности хитозана с целью снижения уровня холестерина. Некоторые исследования показывают, что, прием хитозана не существенно снижает общий уровень вредного холестерина (липопротеинов низкой плотности (ЛПНП)) у людей с высоким уровнем холестерина. Другие же исследования показывают, что хитозан, снижает уровень холестерина у людей с или без высокого уровня холестерина. Кроме того, некоторые комбинации продуктов, содержащих хитозан также снижают уровень холестерина у людей, страдающих ожирением или у людей, не страдающих от высокого уровня холестерина. К этим продуктам можно отнести: добавки, содержащей хитозан, гарцинию камбоджийскую , хром и другие добавки, содержащие хитозан, гуаровую муку, аскорбиновую кислоту и другие микроэлементы.
- Снижение массы тела. Существуют противоречивые данные об эффективности хитозана для похудения. Некоторые исследования показывают, что сочетание хитозана с диетой, предусматривающей ограничение потребляемых калорий, может привести к незначительному снижению массы тела. Но, принимая хитозан, без снижения потребляемых калорий, кажется, не вызывает потери веса. Многие исследования хитозана имеют конструктивные недостатки, которые делают их результаты сомнительными. При исследованиях более высокого качества было обнаружено, что эффект хитозана в отношении снижения массы тела является минимальным. При приеме хитозана в течение 1 - 6 месяцев подряд, наблюдалось среднее снижение веса на уровне 0,5 кг. Подробно об эффективности хитозана в снижении массы тела смотрите здесь - Эффективен ли хитозан для похудения? Отзывы .
- Заживление ран. Ранние исследования показывают, что применение хитозана при трансплантации кожи способствует ускорению заживления ран и помогает вырастить нервы.
- Другие состояния и заболевания.
Необходимы значительные исследования воздействия хитозана на организм человека при различных заболеваниях для подтверждения тех или иных полезных свойств и его эффективности.
Хитозан – побочные эффекты и безопасность
Хитозан для заживления ран и ожогов
При пероральном приеме (до 6 месяцев подряд) и при нанесении его на кожу, хитозан абсолютно безопасен для основной массы людей. При приеме внутрь, хитозан может вызвать легкое расстройство желудка , запор или повышенное газоотделение.
Особые меры предосторожности и предупреждения:
- Беременность и кормление грудью. Существует недостаточное количество достоверной информации о безопасности перорального приема хитозана при беременности и в период кормления грудью. Рекомендуется воздержаться от приема хитозана в этот период времени.
- Аллергия на моллюсков. Хитозан добывают из наружного скелета моллюсков и ракообразных. Существует опасение, что люди с аллергией на моллюсков также могут иметь аллергию на хитозан. Тем не менее, люди, у которых есть аллергия на мясо моллюсков, не обязательно могут иметь аллергию на их оболочку. Таким образом, некоторые эксперты считают, что хитозан не может быть проблемой для людей с аллергией на моллюсков.
Хитозан – взаимодействие с лекарственными средствами
Будьте осторожны при одновременном приеме хитозана и этих препаратов:
Варфарин (Кумадин, Мареван, Варфарекс) взаимодействует с хитозаном. Варфарин – это антикоагулянт непрямого действия. Существует опасение, что одновременный прием хитозана и варфарина может усилить разжижающие кровь эффекты варфарина. Прием хитозана с варфарином может увеличить риск возникновения кровоподтеков или кровотечения. Если вы принимаете варфарин, прием хитозана следует исключить.
Хитозан – дозировка
Следующие дозы были изучены в научных исследованиях и рекомендуются специалистами:
Пероральный прием хитозана:
Для снижения высокого уровня холестерина и устранения анемии, повышения физической силы, улучшения аппетита и сна у людей с почечной недостаточностью, проходящих гемодиализ – хитозан рекомендуют принимать по 1,35 грамма, три раза в день.
Другие названия: Poliglusam; Deacetylchitin , поли-(D) .
Хитозан – это линейный полисахарид, состоящий из случайно распределенных бета-(1-4)- связанных D-глюкозамина (деацетилированный блок) и N-ацетил-D-глюкозамина (ацетилированный блок). Он образуется при обработке креветок и других оболочек ракообразных с гидроксидом натрия щелочного металла.
Хитозан имеет ряд коммерческих и возможных биомедицинских применений. Он может использоваться в сельском хозяйстве для обработки семян и в качестве биопестицида для борьбы с грибковыми инфекциями у растений. В виноделии хитозан может применяться в качестве очищающего вещества, а также средства, помогающего предотвращать прокисание вин. В промышленности он может быть использован для самовосстановления покрытий, обработанных полиуретановой краской. В медицине хитозан используют при бинтовании, поскольку он помогает уменьшать кровотечения и действует в качестве антибактериального вещества, а также способствует поглощению лекарства через кожу.
Спорным является использование хитозана для ограничения всасывания жиров во время диеты, поскольку имеются данные, говорящие против подобных применений.
Хитозан также применяется в качестве растворимого пищевого волокна.
Производство и свойства хитозана
В промышленности хитозан получают из панцирей креветок и других морских ракообразных, в том числе Pandalus Borealis. Хитозан получают путем деацетилирования хитина, который является структурным элементом экзоскелета ракообразных (например, крабов и креветок) и клеточной стенки грибков. Степень деацетилирования (% DD) может быть определена при помощи ЯМР спектроскопии. % DD в коммерчески доступном хитозане варьируется от 60 до 100%. В среднем, молекулярная масса серийно выпускаемого хитозана составляет от 3800 до 20000 дальтон. Хитозана синтезируется при деацетилировании хитина с использованием гидроксида натрия в избытке в качестве реагента и воды в качестве растворителя. В результате этой реакции при завершении (полном деацетилировании) создается до 98% продукта. Аминогруппа хитозана имеет значение рКа~6,5, что приводит к протонированию в растворе от кислого до нейтрального с плотностью заряда, зависящей от рН и % DA-значения. Это делает хитозан водорастворимым и биоадгезивным соединением, которое легко связывается с отрицательно заряженными поверхностями, такими, как слизистые оболочки. Хитозан улучшает транспортировку полярных препаратов через эпителиальные поверхности, и является биосовместимым и биоразлагаемым веществом. Однако FDA не одобрило использование хитозана в целях лекарственной транспортировки. Очищенный хитозан доступен для биомедицинского применения. Хитозан и его производные, такие как триметилхитозан (с триметилированной аминогруппой), используются для невирусной доставки генов. Триметилхитозан, или четвертичный хитозан, осуществляет трансфекцию раковых клеток молочной железы с повышенной степенью триметилирования, увеличивая цитотоксичность; и при приблизительно 50% триметилировании, производное является наиболее эффективным для доставки гена. Олигомерные производные (3-6 кДа) довольно нетоксичны и способны хорошо переносить гены.
Хитозан применение
Использование Хитозана в сельском хозяйстве и садоводстве
Хитозана используют в сельском хозяйстве и садоводстве, в первую очередь для защиты растений и увеличения урожайности, поскольку этот глюкозаминовый полимер способен влиять на биохимию и молекулярную биологию растительной клетки. Клеточными мишенями являются плазматическая мембрана и ядерный хроматин. Последующие изменения происходят в клеточных мембранах, хроматине, ДНК, кальции, MAP киназе, окислительном взрыве, активных формах кислорода, генах каллозы, связанных с патогенезом и фитоалексинах.
Природный биоконтроллер и элиситор
Фильтрация воды
Хитозан также может использоваться при инженерной обработке воды, как часть процесса фильтрации. Хитозан связывает вместе мелкие частицы осадка, а затем удаляется с осадком в ходе фильтрации с песком. Он также удаляет из воды фосфор, тяжелые минералы и масла. Хитозан является важной добавкой в процессе фильтрации. При песчаной фильтрации можно удалить до 50% мутности, а при использовании хитозана с песком при фильтрации удаляется до 99% мутности. Хитозан используется для выделения казеина из коровьего молока и сыров. Хитозан также применяется и в других видах фильтрации, если потребуется удаление взвешенных частиц из жидкости. В сочетании с бентонитом, желатином, силикагелем, слюдой или другими осветляющими веществами, хитозан используется для очищения вина, меда и пива. При добавлении в конце процесса пивоварения, хитозан улучшает флокуляцию и удаляет клетки дрожжей, частицы фруктов и другие вещества, вызывающие замутнение вина. В сочетании с коллоидным кремнезем, хитозан является популярным средством для осветления белых вин, потому что для его флоккулирования не требуется наличия кислых дубильных веществ (входящих в основном в состав красных вин).
Виноделие и грибковые источники хитозана
Хитозан уже долгое время используется в виноделии в качестве осветлителя. Хитозан из грибов используется для урегулирования осадков, восстановления окисленных полифенолов в соке и вине, а также для хелирования и удаления меди. Грибковые источники хитозана также могут использоваться в виноделии для контролирования дрожжей Brettanomyces, вызывающих порчу вина. Эти продукты и такое применение было одобрено для использования в Европе Европейским Сообществом и Всемирной Организацией виноградарства и виноделия.
Потенциальное промышленное использование хитозана
Недавно ученые разработали полиуретановое покрытие, способное восстанавливать поцарапанные покрытия при воздействии солнечного света, что предполагает отличные возможности для создания покрытия для автомобилей и других продуктов без царапин. Самовосстанавливающиеся покрытия с использованием хитозана применяются в традиционных полимерных материалах, таких, как краски для нанесения покрытий на автомобили для защиты. При возникновении царапин, повреждающих химическую структуру покрытия, хитозан реагирует с ультрафиолетовым излучением, образуя цепи химических связей, которые начинают связываться с другими материалами в веществе, вызывая, в результате, сглаживание царапин. Весь этот процесс может занять меньше часа. Марек В. Урбан, ученый, работающий над этим проектом, сообщил, что полимер может самовосстанавливаться в одном месте только один раз, и не будет работать после многократных царапин. Однако использование этой технологии в производстве промышленных материалов зависит от ряда факторов (долгосрочная способность к «заживлению», жесткость и термостойкость покрытия, знание точного механизма заживления и т.д.), которые не представлены в первоначальных исследованиях, и дальнейшее исследование этих факторов потенциально может занять десятилетия.
Биомедицинское использование хитозана
Хитозан обладает свойствами, способствующими быстрому сгущению крови, и недавно вещество получило одобрение в США и Европе для использования в составе бинтов и других гемостатических средств. В ходе тестирования корпуса морской пехоты США было продемонстрировано, что кровоостанавливающие продукты с хитозаном способствуют быстрой остановке кровотечений и уменьшению кровопотери, и в результате 100% выживанию свиней при, в противном случае, смертельных артериальных ранах. Кровоостанавливающие средства с хитозаном снижают кровопотери по сравнению с марлевыми перевязочными материалами и увеличивают выживаемость у пациентов. Кровоостанавливающие средства с хитозаном используются в армии США и в вооруженных силах Великобритании. США и Великобритания уже использовали повязки с хитозаном на полях сражений в Ираке и Афганистане. Хитозан является гипоаллергенным веществом и обладает натуральными антибактериальными свойствами, что еще больше поддерживает его использование при бинтовании на полях сражений. Кровоостанавливающие средства с хитозаном часто являются солями хитозана, получаемыми при смешивании хитозана с органической кислотой (например, янтарной или молочной кислотой). Кровоостанавливающее средство работает путем взаимодействия клеточной мембраны эритроцитов (отрицательный заряд) с протонированным хитозаном (положительный заряд), что ведет к вовлечению тромбоцитов и быстрому образованию тромба. Соли хитозана могут быть смешаны с другими материалами, что увеличивает их абсорбирующую способность (например, при смешивании с альгинатом), или изменяет скорость растворимости и биоабсорбирующую способность соли хитозана. Соли хитозана являются биосовместимыми и биоразлагаемыми, что позволяет использовать их в качестве рассасывающихся кровоостанавливающих средств. Протонированный хитозан в организме распадается при помощи лизоцима, превращаясь в и сопряженное основание кислоты (например, лактат или сукцинат), которые естественным образом содержатся в организме. Соли хитозана могут быть размещены на рассасывающейся основе. Эта основа может быть синтетической (сделанная, например, из существующих абсорбирующихся материалов, например, полимера Tephaflex) или натуральной (например, целлюлоза или гель/затвердевший мед). Свойства хитозана также позволяют использовать его при трансдермальном введении лекарственных средств. Это вещество является мукоадгезивным по природе, реактивным (и может быть произведено в различных формах), и, самое главное, имеет положительный заряд в кислой среде. Положительный заряд создается при протонировании его свободной аминогруппы. Отсутствие положительного заряда означает, что хитозан не растворяется в нейтральных и щелочных средах. Однако в кислой среде протонирование аминогрупп приводит к увеличению растворимости. Последствия этого очень важны для биомедицинских целей. Эта молекула будет сохранять свою структуру в нейтральной среде, однако в кислой среде будет подлежать солюбилизации и деградации. Это означает, что хитозан может использоваться для транспортировки препарата в кислую среду, где компановка хитозана будет распадаться, высвобождая лекарственное средство в нужную среду. Одним из примеров такой транспортировки лекарств является транспортировка .
Предварительное исследование и обзор FDA
Свойства хитозана по ограничению всасывания жира в организме предлагают возможности применения хитозана в форме таблеток в качестве «жиросвязующего» соединения. В одном предварительном исследовании, при применении добавок хитозана в течение 8 недель наблюдалось 1%-ное снижение индекса массы тела. Тем не менее, мета-анализ Cochrane, в котором в течение минимум четырех недель оценивались клинические исследования диетического хитозана, такие показатели, как вес тела, кровяное давление и параметры, связанные с холестерином, изменились только в ходе некоторых испытаний низкого качества, что указывает на то, что вещество оказывает лишь незначительное влияние на массу тела. Другие испытания более высокого качества не выявили существенного влияния хитозана или не обосновали важность применения добавок хитозана пациентами с избыточным весом. В экспериментальной модели желудочно-кишечного тракта было показано, что хитозан взаимодействует с маслом, ингибируя поглощение в двенадцатиперстной кишке и повышая экскрецию липидов. Однако механизм взаимодействия хитозана и жира все еще не понимаем и не был клинически доказан. У мышей приема хитозана с пищей не вызывал снижения уровня железа, цинка или меди. FDA США выпустило письма с предупреждением для розничных продавцов дополнения, сделавших неверное заявление о предполагаемой пользе хитозана для здоровья. Исследуется нескольких потенциальных клинических применений хитозана:
В качестве растворимого пищевого волокна, увеличивающего вязкость желудочно-кишечного просвета и замедляющего опорожнение желудка. Хитозан изменяет состав желчных кислот, повышает экскрецию стеринов и снижает усвояемость подвздошных жиров. Неясно, каким образом хитозан действует таким образом, но превалирующая в настоящее время гипотеза говорит о том, что хитозан увеличивает вязкость кишечника или связывающую способность желчных кислот. Хитозан является относительно нерастворимым в воде, но может быть растворен разбавленной кислотой, что делает его пищевым волокном высокой степени вязкости. Такие волокна могут ингибировать поглощение липидов пищи за счет увеличения толщины пограничного слоя просвета кишечника, что было отмечено в экспериментах на животных. Имея очень мало ацетиловых групп, хитозан содержит катионные группы, что может привести к наличию у хитозана способности связываться с желчными кислотами, в результате чего смешанные мицеллы захватываются или распадаются в двенадцатиперстной и подвздошной кишках. Это прерывает циркуляцию желчных кислот, приводя к снижению всасывания липидов и повышению выделения стеролов, что также наблюдалось в экспериментах на животных.
