Vad är kitin? Definition och användningsområden

Chitin [(C₈H₁₃O₅N)_n] är en polymer som består av N-acetylglukosamin-subenheter förenade med kovalenta p- (1 → 4) -länkar. N-acetylglukosamin är ett glukosderivat. Strukturellt sett liknar kitin cellulosan, som består av glukosunderenheter och är också förenad med p- (1 → 4) -bindningar, förutom att en hydroxylgrupp på en cellulosamonomer ersätts av en acetylamingrupp i en kitinmonomer. Funktionellt liknar kitin närmast proteinet keratin, som används som en strukturell komponent i många organismer. Chitin är den näst vanligaste biopolymeren i världen efter cellulosa.

Key Takeaways: Chitin Facts

• Chitin är en polysackarid tillverkad av länkad N-acetylglukosamin-subenheter. Den har den kemiska formeln (C₈H₁₃O₅N)_n.
• Strukturen för kitin är mest lik den för cellulosa. Dess funktion är mest lik keratin. Chitin är en strukturell komponent i leddjur exoskeletter, svampcellväggar, blötdjur och fiskvåg.
• Medan människor inte producerar kitin, har den användningar inom medicin och som ett näringstillskott. Det kan användas för att framställa biologiskt nedbrytbar plast och kirurgisk tråd, som livsmedelstillsats och vid papperstillverkning.

Strukturen för kitin beskrevs av Albert Hoffman 1929. Ordet "chitin" härrör från det franska ordet chitine och grekiska ord chiton, vilket betyder "täckning." Även om båda orden kommer från samma källa, bör "chitin" inte förväxlas med "chiton", vilket är en blötdjur med ett skyddande skal.

En besläktad molekyl är kitosan, som tillverkas genom deacetylering av kitin. Chitin är olösligt i vatten, medan kitosan är lösligt.

Chitin är en biopolymer som finns i leddjur, blötdjur och insekter. Bacsica / Getty Images

Chitinegenskaper

Vätebindning mellan monomerer i kitin gör det mycket starkt. Ren kitin är genomskinlig och flexibel. I många djur kombineras emellertid kitin med andra molekyler för att bilda ett sammansatt material. Till exempel i blötdjur och kräftdjur kombineras det med kalciumkarbonat för att bilda hårda och ofta färgglada skal. Hos insekter staplas kitin ofta i kristaller som producerar iriserande färger som används för biomimik, kommunikation och för att locka kompisar.

Chitinkällor och funktioner

Chitin är främst ett strukturellt material i organismer. Det är huvudkomponenten i svampcellväggarna. Det bildar exoskeletter av insekter och kräftdjur. Det bildar blötdjurens radeller (tänder) och näbbfodarnas näbb. Chitin förekommer också i ryggradsdjur. Fiskvåg och vissa amfibievåg innehåller kitin.

Hälsoeffekter i växter

Växter har flera immunreceptorer för kitin och dess nedbrytningsprodukter. När dessa receptorer aktiveras i växter frigörs jasmonathormoner som initierar ett immunsvar. Detta är ett sätt som växter försvarar sig mot skadedjur. Inom jordbruket kan kitin användas för att öka växtskydd mot sjukdomar och som gödselmedel.

Hälsoeffekter hos människor

Människor och andra däggdjur producerar inte kitin. De har emellertid ett enzym som kallas kitinas som försämrar det. Chitinas finns i magsaften, så kitin är smältbart. Chitin och dess nedbrytningsprodukter avkänns i hud, lungor och matsmältningskanal, vilket initierar ett immunsvar och potentiellt ger skydd mot parasiter. Allergier mot damm kvalster och skaldjur beror ofta på en kitinallergi.

Andra användningsområden

Eftersom de stimulerar ett immunsvar, kan kitin och kitosan användas som vaccinetillsatsmedel. Chitin kan ha applikationer inom medicinen som en del av bandage eller för kirurgisk tråd. Chitin används vid papperstillverkning som ett förstärkningsmedel och limningsmedel. Chitin används som livsmedelstillsats för att förbättra smaken och som emulgeringsmedel. Det säljs som ett komplement som ett antiinflammatoriskt medel för att minska kolesterol, stödja viktminskning och kontrollera blodtrycket. Chitosan kan användas för att göra biologiskt nedbrytbart plast.

källor

• Campbell, N. A. (1996). Biologi (4: e upplagan). Benjamin Cummings, Nytt verk. ISBN: 0-8053-1957-3.
• Cheung, R.C .; Ng, T. B .; Wong, J. H. Chan, W. Y. (2015). "Chitosan: En uppdatering av potentiella biomedicinska och farmaceutiska applikationer." Marine Drugs. 13 (8): 5156-5186. doi: 10,3390 / md13085156
• Elieh Ali Komi, D.; Sharma, L .; Dela Cruz, C.S. (2017). "Chitin och dess effekter på inflammatoriska och immunsvar." Kliniska recensioner inom Allergi och immunologi. 54 (2): 213-223. doi: 10,1007 / s12016-017-8600-0
• Karrer, P .; Hofmann, A. (1929). "Polysackarid XXXIX. Über den enzymatischen Abbau von Chitin och Chitosan I." Helvetica Chimica Acta. 12 (1) 616-637.
• Tang, W. Joyce; Fernandez, Javier; Sohn, Joel J .; Amemiya, Chris T. (2015) "Chitin produceras endogent i ryggradsdjur." Curr Biol. 25 (7): 897-900. doi: 10,1016 / j.cub.2015.01.058