Chitín [(C8H13O5N)n] je a polymér skladajúci sa z N-acetylglukozamínové podjednotky spojené kovalentná β- (1 → 4) -linkages. N-acetylglukozamín je a glukóza derivát. Štruktúrne je chitín podobný celulóze, ktorá pozostáva z glukózových podjednotiek a je tiež spojená p- (1 → 4) väzbami, s výnimkou jednej hydroxylovej skupiny na celulóze. monoméru je nahradený acetylamínovou skupinou v chitínovom monoméri. Funkčne sa chitín najviac podobá proteínovému keratínu, ktorý sa používa ako štrukturálna zložka v mnohých organizmoch. Chitín je po celulóze druhým najhojnejším biopolymérom na svete.
Kľúčové cesty: fakty o chitíne
- Chitín je polysacharid vyrobený z viazaného N-acetylglukózamínové podjednotky. Má chemický vzorec (C8H13O5N)n.
- Štruktúra chitínu je najviac podobná štruktúre celulózy. Jeho funkcia je najviac podobná funkcii keratínu. Chitín je štrukturálna súčasť exoskeletov článkonožcov, bunkových stien húb, lastúrnikov mäkkýšov a rybích šupín.
- Aj keď ľudia neprodukujú chitín, má využitie v medicíne a ako doplnok výživy. Môže sa používať na výrobu biologicky odbúrateľných plastových a chirurgických vlákien, ako prídavných látok do potravín a pri výrobe papiera.
Štruktúru chitínu opísal Albert Hoffman v roku 1929. Slovo „chitin“ pochádza z francúzskeho slova chitín a grécke slovo starogrécka tunika, čo znamená „krytie“. Aj keď obidve slová pochádzajú z toho istého zdroja, výraz „chitin“ by sa nemal zamieňať s výrazom „chiton“, ktorým je mäkkýš s ochranným plášťom.
Príbuznou molekulou je chitosan, ktorý sa vyrába deacetyláciou chitínu. Chitin je nerozpustný vo vode, zatiaľ čo chitosan je rozpustný.
Vlastnosti chitínu
Vodíkové väzby medzi monomérmi v chitíne ho robia veľmi silným. Čistý chitín je priesvitný a flexibilný. Avšak u mnohých zvierat je chitín kombinovaný s inými molekulami za vzniku kompozitného materiálu. Napríklad v mäkkýšoch a kôrovcoch sa kombinuje s uhličitanom vápenatým a vytvára tvrdé a často farebné škrupiny. U hmyzu sa chitín často ukladá do kryštálov, ktoré vytvárajú dúhové farby používané na biomimikriu, komunikáciu a na prilákanie kamarátov.
Zdroje a funkcie chitínu
Chitín je primárne štrukturálny materiál v organizmoch. Je hlavnou zložkou bunkových stien húb. Tvorí exoskeletóny hmyzu a kôrovcov. Tvorí radulae (zuby) mäkkýšov a zobáky hlavonožcov. Chitín sa vyskytuje aj na stavovcoch. Rybie šupiny a niektoré obojživelníky obsahujú chitín.
Účinky na zdravie rastlín
Rastliny majú viacnásobné imunitné receptory voči chitínu a jeho degradačným produktom. Ak sú tieto receptory aktivované v rastlinách, je to jasmonát hormóny sú uvoľňované, ktoré iniciujú imunitnú reakciu. To je jeden zo spôsobov, ako sa rastliny bránia proti hmyzím škodcom. V poľnohospodárstve sa chitín môže používať na podporu ochrany rastlín proti chorobám a ako hnojivo.
Účinky na zdravie ľudí
Ľudia a iné cicavce chitín neprodukujú. Majú však enzým nazývaná chitináza, ktorá ju degraduje. Chitináza je prítomná v ľudskej žalúdočnej šťave, takže chitín je stráviteľný. Chitín a jeho degradačné produkty sú snímané v koži, pľúcach a zažívacom trakte a iniciujú imunitná odpoveď a potenciálne udeľovať ochranu pred parazity. Alergie na roztoče a mäkkýše sú často spôsobené alergiou na chitíny.
Iné použitia
Pretože stimulujú imunitnú reakciu, môžu sa chitín a chitosan použiť ako adjuvanty vakcíny. Chitín sa môže v medicíne vyskytovať ako súčasť obväzov alebo chirurgických nití. Chitín sa používa pri výrobe papiera ako spevňovacie a glejovacie činidlo. Chitín sa používa ako potravinárska prísada na zlepšenie chuti a ako emulgátor. Predáva sa ako doplnok ako protizápalové činidlo na zníženie hladiny cholesterolu, podporu chudnutia a kontrolu krvného tlaku. Chitosan sa môže použiť na výrobu biologicky rozložiteľného plastu.
zdroje
- Campbell, N. A. (1996). biológie (4. vydanie). Benjamin Cummings, Nové dielo. ISBN: 0-8053-1957-3.
- Cheung, R. C.; Ng, T. B.; Wong, J. H.; Chan, W. Y. (2015). „Chitosan: aktualizácia potenciálnych biomedicínskych a farmaceutických aplikácií.“ Marine Drugs. 13 (8): 5156–5186. doi:10,3390 / md13085156
- Elieh Ali Komi, D.; Sharma, L.; Dela Cruz, C.S. (2017). "Chitín a jeho účinky na zápalové a imunitné reakcie." Klinické recenzie v alergiách a imunológii. 54 (2): 213–223. doi:10,1007 / s12016-017-8600-0
- Karrer, P.; Hofmann, A. (1929). „Polysacharid XXXIX. Über den enzymatischen Abbau von Chitin a Chitosan I. “ Helvetica Chimica Acta. 12 (1) 616-637.
- Tang, W. Joyce; Fernandez, Javier; Sohn, Joel J.; Amemiya, Chris T. (2015) „Chitín sa endogénne vyrába v stavovcoch.“ Curr Biol. 25(7): 897–900. doi:10.1016 / j.cub.2015.01.058