Каква наука изучава структурата на нашата планета. Геология - наука за Земята
Основен източник на информация:
- Хитин и хитозан: Получаване, свойства и приложение / Ed. КИЛОГРАМА. Скрябина, Г.А. Вихорева, В.П. Варламова. - М.: Наука, 2002. - 368 с.
1 Място на хитина в класификацията на химичните съединения
Хитинът (поли-N-ацетил-D-глюкозамин) е биополимер, широко разпространен в природата.Полимерите (от гръцки polymeros - състоящ се от много части, разнообразни) са вещества, чиито молекули се състоят от голям брой структурно повтарящи се единици - мономери. Според произхода си полимерите се разделят на естествени или биополимери (например естествен каучук) и синтетични (например полиетилен). Благодарение на тяхната механична якост, еластичност, електроизолационни и други свойства, полимерните продукти се използват в различни индустрии и в бита. Основните видове полимерни материали са пластмаси, каучук, влакна, лакове, бои, лепила, йонообменни смоли.
Биополимерите са множество естествени високомолекулни съединения, от които са изградени клетките на живите организми и междуклетъчното вещество, което ги свързва. Биополимерите включват протеини, нуклеинови киселини, полизахариди (сложни въглехидрати) и така наречените смесени биополимери, например липопротеини (комплекси, съдържащи протеини и липиди) и др. Хитинът е азотсъдържащ полизахарид (аминополизахарид). Мономерите на полизахаридите са монозахариди (монози): глюкоза, фруктоза, галактоза и др.
Поради биологична функция полизахаридите се делят на резервни и структурни. Повечето резервни полизахариди (нишесте, гликоген, инулин) са най-важните компоненти хранителни продукти, изпълняващи функцията на източник на въглерод и енергия в човешкото тяло. Структурните полизахариди (целулоза, хемицелулоза) в клетъчните стени на растенията образуват разширени вериги, които от своя страна се вписват в здрави влакна или плочи и служат като вид рамка в живия организъм. Най-разпространеният биополимер в света е структурен полизахарид от растения - целулоза. Хитинът е вторият най-разпространен структурен полизахарид след целулозата.. от химическа структура, физикохимични свойства и функции, хитинът е близък до целулозата. Хитинът е аналог на целулозата в животинския свят.
2 Химическа структура на хитин и хитозан
2.1 β-D-глюкоза
Елементарната частица (мономер) на хитина е N-ацетил-β-D-глюкозамин. Терминът глюкозамин означава това хитиновият мономер е производно на глюкозата, или по-точно, β-D-глюкоза.
Нека да разгледаме по-отблизо какво означава β-D-глюкоза. Химична формула на глюкозата C 6 (Н2О)6. от органична химияДобре известно е, че на дадена формула могат да отговарят различни вещества. Такива вещества, притежаващи същите химична формула, молекулно тегло, последователност на свързване на атоми, но различни свойства се наричат стереоизомери.При стереоизомерите разликите в свойствата възникват от различното разположение на атомите в пространството. В монозахаридите стереоизомерите се образуват поради различната конфигурация на хидроксилната група OH и водородния атом H спрямо въглеродния атом C. Това може да се опрости, като поставите OH и H отдясно или отляво на C. Има 4 такива въглерода атоми в молекулата на глюкозата (оградени в синьо). В биохимията те се наричатасиметрични или хирални.Чрез размяна на OH и H теоретично могат да се получат 16 стереоизомера. Най-важните изомери на глюкозата са D-глюкоза и L-глюкоза.Не само глюкозата, но и други монозахариди принадлежат към B- или L-изомери. Отнасянето на монозахаридите към D- или L-изомерите се извършва от местоположението на OH групата при въглеродния атом C, най-отдалечен от карбонилната група C=O (за глюкозата тези C=H и OH групи са оградени в червено) .
В природата (плодове, зеленчуци, мед и др.) се среща само D-глюкоза. L-глюкозата се получава синтетично.
Монозахаридите са склонни да образуват циклични структури.Това са цикличните молекули на монозахаридите, които се комбинират помежду си, за да образуват полизахаридни молекули. В кристално състояние монозахаридите се срещат само в циклична форма. Глюкозата образува циклична структура с 5 въглеродни атома и един кислороден атом в пръстена. Когато се формира цикличната структура на глюкозата, друг 5-ти хирален въглероден атом се добавя към 4-те съществуващи хирални въглеродни атома(оградено в черно). В линейната структура този въглероден атом е част от карбонилната група C=O. Това води до образуването на 2 стереоизомера на D-глюкоза: α- когато OH на 5-ия хирален въглероден атом е разположен над равнината на пръстена и β- под.Този допълнителен хирален атом се нарича аномален, а α- и β-стереоизомерите на D-глюкозата се наричат аномери. По отношение на физикохимичните свойства α- и β-аномерите се различават значително един от друг. Влизайки в полизахаридите като градивни елементи, те образуват напълно различни въглехидрати (например α-D-глюкоза образува амилоза; β-D-целулоза). IN водни разтвориα- и β-аномерите лесно преминават един в друг и между тях се установява равновесие: 64% β-D-глюкоза и 36% α-D-глюкоза.
2.2 β-D-глюкозамин и N-ацетил-β-D-глюкозамин
Според класификацията на монозахаридните производни, глюкозаминът принадлежи към аминозахарите. Аминозахарите са производни на монозахариди, чиято хидроксилна група -OH е заменена с аминогрупа -NH2(най-често при 2 въглеродни атома - виж фигурата). Според номенклатурата на IUPAC имената на аминозахарите се образуват чрез добавяне към името на „оригиналния“ монозахарид на името на аминогрупата, която замества хидроксилната група (посочваща нейната позиция) и префикса „дезокси“, показващ заместването. Според тази номенклатура пълно име на β-D-глюкозамин: 2-амино-2-деокси-D-глюкопираноза (D-глюкозамин). 2-амино показва, че аминогрупата е прикрепена към 2-рия въглероден атом; 2-дезокси означава, че на въглерод 2 липсва хидроксилна група; крайпираноза присъства в монозахариди с циклична структура.Опростеното име идва от корена на съответния монозахарид, към който се добавя думата „амин“, например глюкозамин. Аминозахарите, за разлика от други монозахариди, не се използват за получаване на енергия, а за образуване на съединителната тъкан на тялото.
N-ацетил-β-D-глюкозамин е ацетилиран β-D-глюкозамин. Ацетилирането е заместването на водородните атоми в органичните съединения с остатъка оцетна киселина CH3CO (ацетилова група). N-ацетил-β-D-глюкозамин - това е мономер (елементарна, повтаряща се структура) на хитин,и β-D-глюкозамин - хитозан.
2.3 Хитин и хитозан
Молекулата на хитина се състои от единици N-ацетил-β-D-глюкозамин.В организмите, живеещи в природата, може да се образува само хитин, а хитозанът е производно на хитина. Молекулата на хитозана се състои от β-D-глюкозаминови единици. Хитозанът се получава от хитин чрез деацетилиране с основи.Деацетилирането е обратната реакция на ацетилирането, т.е. заместване на водороден атом за ацетилната група на CH3CO. Следователно, за разлика от хитина, хитозанът може да има структурна хетерогенност поради непълно завършване на реакцията на деацетилиране. Съдържанието на остатъчни ацетилови групи CH3CO (оградени в сиво на фигурата) може да достигне 30% и моделът на разпределение на тези групи може значително да повлияе на някои физикохимични свойства на хитозана. По този начин, с непълно ацетилиране, молекулата на хитозана се състои от произволно свързани единици N-ацетил-β-D-глюкозамин(основни връзки) и β-D-глюкозамин единици(остатъчни връзки).
Хитинът, подобно на целулозата, има две хидроксилни групи, едната от които е вторична в С-3, а втората в С-6 е първична. Тези функционални групи могат да се използват за получаване на производни, подобни на съответните целулозни производни. Сред тях са прости (например карбоксиметил) и естери. Хитозанът има допълнителна реактивна функционална група (аминогрупа NH2), следователно, в допълнение към етери и естери, е възможно да се получат N-производни на хитозан различни видове. Наличието на реактивни функционални групи в структурата на молекулите на хитин и хитозан позволява получаването на различни химични модификации, подходящи за използване в различни индустрии, селското стопанство, медицината и др.
Хитинът е поддържащ компонент:
- клетъчна тъкан на повечето гъби и някои водорасли;
- външна обвивкачленестоноги(кутикула при насекоми, черупка при ракообразни) и червеи;
- някои органи на мекотели.
В насекоми и ракообразни, гъбични и диатомни клетки хитинът, в комбинация с минерали, протеини и меламини, образува външния скелет и вътрешните поддържащи структури.
Меланини (от гръцки melas, Родителен падеж melanos - черни), кафяви и черни (еумеланини) или жълти (феомеланини) високомолекулни водонеразтворими пигменти. Широко разпространен в растителни и животински организми; определят цвета на обвивката и техните производни (коса, пера, люспи) при гръбначните животни, кутикулата при насекомите, кората на някои плодове и др.
Потенциалните източници на хитин са разнообразни и широко разпространени в природата. Общото възпроизвеждане на хитин в световните океани се оценява на 2,3 милиарда тона годишно, което може да осигури глобален производствен потенциал от 150-200 хиляди тона хитин годишно.
Най-достъпният и мащабен източник на хитин за промишлено развитие са черупките на търговски ракообразни. Възможно е също да се използва гладиус (скелетна плоча) на калмари, сепион на сепия, биомаса на нишковидни и висши гъби. Опитомените и развъждаемите насекоми, поради бързото си размножаване, могат да осигурят значителна биомаса, съдържаща хитин. Тези насекоми включват копринени буби, медоносни пчели и домашни мухи. В Русия широко разпространен източник на хитин-съдържащи суровини са камчатски рак и снежен рак, чийто годишен улов в Далечния изток възлиза на до 80 хиляди тона, както и ъглоопашни скариди в Баренцово море.
Известно е, че черупките на ракообразните са доста скъпи суровини,и въпреки факта, че са разработени повече от 15 метода за получаване на хитин от тях, беше повдигнат въпросът за получаване на хитин и хитозан от други източници, сред които бяха разгледани малки ракообразни и насекоми.
Поради широкото разпространение на пчеларството в нашата страна е възможно получаването на хитинови суровини (мъртви пчели) в значителни мащаби.Към 2004 г. в Руска федерацияВъв всички категории стопанства има 3,29 милиона пчелни семейства. Сила пчелно семейство(масата на пчелите работнички в едно пчелно семейство, измерена в kg) е средно 3,5-4 kg. През лятото, в периода на активно събиране на мед и през пролетта след зимуване, пчелното семейство се обновява с почти 60-80%. По този начин годишната суровинна база от мъртви пчели може да варира от 6 до 10 хиляди тона, което позволява да се разглеждат мъртвите пчели като нов обещаващ източник на хитозан от насекоми, заедно с традиционните видове суровини.
Химичен състав различни видовехитин-съдържащи суровини, % сухо вещество
Хитинът, който е част от черупката на ракообразните, образува влакнеста структура. При ракообразните, веднага след линеене, черупката е мека, еластична, състояща се само от хитин-протеинов комплекс, но с течение на времето става по-здрава поради минерализация на структурата главно с калциев карбонат. Така черупката на ракообразните е изградена от три основни елемента - хитин, който играе ролята на рамка, минерална част, която придава на черупката необходимата здравина и протеини, които я превръщат в жива тъкан.Черупката също съдържа липиди, меланини и други пигменти.
В кутикулата на възрастни насекоми хитинът също е ковалентно свързан с протеини като артраподин и склеротин, както и с голям брой меланинови съединения, които могат да представляват до 40% от масата на кутикулата. Кутикулата на насекомите е много здрава и в същото време гъвкава поради хитина. Предимство смърт на пчелитее минималното съдържание на минерали, тъй като кутикулата на насекомите практически не е минерализирана. В тази връзка не е необходимо да се извършва сложна процедура за деминерализация.
Масивни източници на PSS са налични в много страни, но промишленото производство на хитин и хитозан е развито предимно в Япония, където по данни от 1998 г. се произвеждат до 2500 тона хитин и хитозан годишно.В САЩ се произвеждат около 1000 тона хитозан и други модификации на хитин годишно. Европейските страни (Италия, Норвегия, Полша) произвеждат до 100 тона хитозан годишно. IN последните годиниразвитие промишлено производствохитинът и неговите производни се развиват в Индия, Китай и Тайланд. Като суровини за производството на полимери в Япония и Китай се използва PSS от преработката на раци и скариди, а в САЩ - PSS от раци и омари. Вътрешната промишленост започва да овладява производството на хитин и хитозан през 1970-1980 г. и към днешна дата общият обем на тяхното производство достига 80 тона годишно. (Апитерапия. / Khismatullina N.3. - Перм: Mobile, 2005. - 296 с.)
4 Физико-химични свойства и приложение на хитина и хитозана
Хитинът и неговото деацетилирано производно хитозан привлякоха вниманието на широк кръг изследователи и практици поради комплекс от химически, физикохимични и биологични свойстваи неограничена база от възпроизводими суровини. Полизахаридната природа на тези полимери определя техния афинитет към живите организми, а наличието на реактивни функционални групи (хидроксилни групи, аминогрупа) осигурява възможност за различни химични модификации, които позволяват да се подобрят присъщите им свойства или да се добавят нови в съответствие с изискванията.
Интересът към хитина и хитозана е свързан с техните уникални физиологични и екологични свойства като биосъвместимост, биоразграждане (пълно разграждане под въздействието на естествени микроорганизми), физиологична активност при липса на токсичност и способност за селективно свързване тежки металиИ органични съединенияспособност за образуване на влакна и филм и др.
Процесът на получаване на хитин включва отстраняването на последния от суровината. минерални соли, протеини, липиди, пигменти, следователно качеството на хитина и хитозана зависи до голяма степен от метода и степента на отстраняване на тези вещества, както и от условията на реакцията на деацетилиране. Изискванията към свойствата на хитина и хитозана се определят от областите на тяхното практическо приложение, които са много разнообразни. В Русия, както и в други страни, няма единен стандарт, но Има разделение на хитин и хитозан за технически, промишлени, хранителни и медицински цели.
Уебсайтът на компанията Chitin and Chitosan, която произвежда хитин и хитозан в индустриален мащаб, изброява следните области на тяхното приложение:
- ядрена индустрия: за локализиране на радиоактивност и концентрация на радиоактивни отпадъци;
- медицина: като шевни материали, превръзки за лечение на рани и изгаряния. В състава на мехлеми, различни лекарствени лекарства, като ентеросорбент;
- селско стопанство: за производство на торове, защита на посевен материал и земеделски култури;
- текстилна промишленост: за оразмеряване и антисвиваема или водоотблъскваща обработка на тъкани;
- хартиена и фотографска промишленост: за производство на висококачествени и специални видове хартия, както и за подобряване на свойствата на фотографските материали;
- V Хранително-вкусовата промишленостдейства като консервант, избистрител за сокове и вино, диетични фибри, емулгатор;
- като Хранителни добавкипоказва уникални резултати като ентеросорбент;
- в парфюмерията и козметиката влиза в състава на хидратиращи кремове, лосиони, гелове, лакове за коса, шампоани;
- При пречистване на водата служи като сорбент и флокулант.
Химическата структура на хитина е близка до целулозата. Подобно на целулозните молекули, хитиновите молекули имат голяма твърдост и склонност да образуват надмолекулни структури (така наречените фибриларни структури). Във фибриларните структури хитиновите молекули, свързани заедно с водородни връзки, подредени в почти успоредни снопове, образуват правилни структури в 3 измерения, което е типично за кристалите. Има няколко вида такива кристални образувания (α-, β-, γ-хитини), които се различават по степента на подреденост и взаимна ориентация на полимерните молекули (полиморфизъм).
Едно от най-важните свойства на полимерите, което в много случаи определя възможността за тяхната обработка и използване, е тяхната разтворимост. Хитинът е неразтворим във вода, разтвори на органични киселини, основи, алкохоли и други органични разтворители.Разтворим е в концентрирани разтворисолна, сярна и мравчена киселина, както и в някои солеви разтвори при нагряване, но при разтваряне забележимо деполимеризира. В смес от диметилацетамид, N-метил-2-пиролидон и литиев хлорид хитинът се разтваря, без да се разрушава полимерната структура. Ниската разтворимост затруднява обработката и използването на хитин.
Хитозанът, получен от хитин, се разтваря в разтвори, както органични, така и неорганични киселини(с изключение на сярата). За разлика от практически неразтворимия хитин, хитозанът, разтворим дори в разтвори на органични киселини, има по-голям потенциал за използване в хранително-вкусовата промишленост, медицината, селското стопанство и други отрасли.
Също така важни важни свойства на хитозана са хигроскопичност, сорбционни свойства и способност за набъбване.Поради факта, че молекулата на хитозана съдържа много хидроксилни, аминови и други крайни групи, неговата хигроскопичност е много висока (2-5 молекули на мономерна единица, която се намира в аморфните области на полимерите). По този показател хитозанът отстъпва само на глицерина и превъзхожда полиетиленгликола и калериола (високополимерен алкохол от круша). Хитозанът набъбва добре и здраво задържа разтворителя в структурата си, както и веществата, разтворени и суспендирани в него.Следователно в разтворена форма хитозанът има много по-големи сорбционни свойства, отколкото в неразтворена форма.
Хитозанът може да бъде биоразграден от хитиназа и лизозим.Хитиназите са ензими, които катализират разграждането на хитина. Произвежда се в телата на животни, съдържащи хитин. Лизозимът се произвежда в тялото на животните и хората. Лизозимът е ензим, който разрушава бактериалната клетъчна стена, което води до нейното разтваряне. Създава антибактериална бариера в точките на контакт с външната среда. Съдържа се в слюнката, сълзите и носната лигавица. Хитозановите продукти, които са напълно разградени от естествени микроорганизми, не замърсяват околната среда..
На външен вид хитозанът представлява люспи с размер под 10 mm или прах с различна финост, от бял до кремав цвят, често с жълтеникав, сивкав или розов оттенък и без мирис.Други свойства на сухия хитозан са наелектризиране и стипчив вкус. По отношение на токсичността хитозанът принадлежи към клас 4 и се счита за безопасен.
Хитозанът се е доказал като ефективен радиопротектор, сорбент на токсини и тежки метали в организма, елемент на лечебно и профилактично хранене, средство за растителна защита, имуномодулатор във ветеринарната медицина, както и в други области. Днес са известни повече от 70 приложения на хитозана.
Японски експерти нарекоха хитозана вещество на 21 век.Според тях след две-три десетилетия индустриалната цивилизация ще бъде немислима без него, както без алуминий, полиетилен или персонален компютър.
5 Хитозан с ниско молекулно тегло. Апизан
Разширяване на обхвата на приложение на хитозана в медицината голямо значениеима своята разтворимост при неутрални стойности на pH, което може да се постигне чрез намаляване на молекулното му тегло.Както показва практиката, молекулното тегло на хитозаните, получени от черупки на ракообразни чрез химични и ензимни методи, е високо и възлиза на 103 kDa. Такива хитозани са разтворими само във водни разтвори на органични и минерални киселини, което не винаги е удобно. За да се получи хитозан, разтворим в неутрални разтвори (при pH = 7), оригиналният хитозан се хидролизира с помощта на химически реагенти или ензими.
Перхидролът най-често се използва като хидролизиращ реагент под формата на 3-10% воден разтвор с умерено нагряване до 30-50 ° C. Хидролизата намалява молекулното тегло на хитозана и подобрява неговата разтворимост в леко кисели водни разтвори. Това води до полидисперсност молекулно теглопродукт, разтворим в разредени киселинни разтвори при pH > 5.
Като ензимни препаратиЗа разграждането на хитин и хитозан се използват ензимни комплекси от различен произход. Това могат да бъдат ензимни комплекси от хепатопанкреаса на рак или крил, както и панкреатин от панкреаса на голям говеда. Но по-често за тази цел се използват ензимни комплекси с хитинолитична активност от микробиологичен произход. Използването на ензимни препарати за разграждане на хитозана дава възможност за получаване нискомолекулни хитозани, разтворими във вода и притежаващи порядък по-висока биологична активност в сравнение с високомолекулните хитозани.Такива свойства на нискомолекулните хитозани значително разширяват обхвата на тяхното приложение като медицински полимери. Например, на базата на нискомолекулни хитозани са разработени ефективни радиопротектори, хирални селектори за различни медицински вещества и антикоагуланти с висока хепаринова активност.
Хитозанът, изолиран от хитиновото покритие на пчелите, също се подлага на хидролиза от комплекс от ензими от микробен произход, за да стане водоразтворим. Резултатът е продукт, наречен апизан (пчелен зан).Апизан в края на технологичната верига на неговото производство, след сушене чрез замразяване, е тънък светлокафяв прах, разтворим в кисела среда при pH = 5,5, има съдържание на влага 8-10%, съдържание на пепел 1-2 %, степен на деацетилиране - 80-85 % ( Практическа апитерапия. / Khismatullina N.3. - Перм: ExLibrum, 2009. - 336 с.).
Често в сайтове за пчелни продукти можете да намерите например следното нелепо изказване за ползите от bee-san: „... Нискомолекулният хитозан, получен от кутикулата на пчелите, се усвоява напълно, за разлика от високомолекулния хитозан получава се от черупката на ракообразни, която се абсорбира частично. Първо, в края на производствената верига и двата хитозана са с ниско молекулно тегло. Второ, и това е най-важното, по своята биологична природа хитозанът е диетична фибра, която изобщо не се усвоява или се усвоява много слабо. Основното им предимство е способността да преминават през стомашно-чревния тракт, без да се абсорбират „механично“, пречиствайки го (вижте стр.
Белосан - Хитин (хитозан) или АПИЗАН - полезни свойства.
Терминът хитин (от гръцка дума, което означава „черупка“) е предложено през 1823 г. за вещество, изолирано от крилата на черупката.
Апизан или както се нарича научно нискомолекулен хитозан-меланинов комплекс се получава от мъртви пчели.
Апизан има много полезни качества, основните от които са:
Апизан спомага за намаляване на високите нива на холестерол в кръвта;
Предотвратява атеросклерозата и нейните тежки последици;
Помага за прочистване на червата и възстановяване на тяхната функция,
Намалява усвояването на токсините, което прави възможна профилактиказаболявания на стомашно-чревния тракт;
Действа като профилактичнос риск от развитие на диабет;
Нежно премахва шлаките и токсините от тялото;
Хитозанът е в състояние да свързва и отстранява радионуклидите и солите на тежките метали от тялото;
Когато се прилага външно, насърчава повече бързо заздравяванеизгаряния и други кожни наранявания. Спира кървенето, дезинфекцира раната и има аналгетичен ефект.
По своя генетичен състав хитозанът е близък до тъканите на вашето тяло.Продуктите на базата на хитозан се използват в медицината, козметологията и хранително-вкусовата промишленост. Най-често се използва като средство за отслабване, понижаване на холестерола и детоксикация, както и за подмладяване на кожата.
Начин на получаване
Хитозанът се получава от хитиновото покритие на пчелите.
Хитинът е не само най-старата защита на примитивните организми от неблагоприятните фактори на околната среда.
Освен това е естествен филтър, който премахва вредните вещества от тялото.
Обикновено хитозанът се получава от хитиновата черупка на ракообразни. Но поради факта, че това е доста скъп процес, беше повдигнат въпросът за получаване на хитин и хитозан от други източници.
Малки ракообразни и насекоми се считат за такива източници.
Опитомените и развъждаемите насекоми, поради бързото си размножаване, могат да осигурят голяма биомаса, съдържаща хитин.
От 2002 г., благодарение на идеята на академик Rail Khismatullin, стана възможно да се получи хитозан от мъртви пчели.
Производство на Апизан
Източникът на пчелен хитозан е кутикулата, съдържаща хитин. Суровината за производството на хитин и хитозан от пчелите могат да бъдат мъртви пчели.
За получаването му се използват 2 вида суровини:
- сухи мъртви пчели, събрани при пролетното обновяване на пчелното семейство, представени от пчели работнички.
- сухи мъртви пчели след екстракция на CO2.
За да може хитозанът да се разтвори във вода, той се хидролизира от комплекс от хитинолитични ензими от микробен произход.
Готовият продукт се нарича АПИЗАН или ПЧЕЛОСАН.
Апизанът е биологичен активно вещество, който е нискомолекулен хитозан, изолиран от хитиновата обвивка на пчелите.
Предимството на апизан пред хитозана е неговата ниска молекулярност, което го прави лесно смилаем, и по-достъпна цена.
Основни свойства:
Способен да свързва големи количества органични вещества, като бактериални токсини или токсини, образувани в дебелото черво по време на храносмилането.
Апизан ги дърпа в себе си. Той се разрушава напълно заедно с погълнатите от него токсини под въздействието на съдържащите се в него специални ензими. И нежно се отстранява от тялото, без да го замърсява.
Подобно на хитозана, той може да се използва като хранителни компоненти: под формата на хранителни добавки, хранителни филми, консерванти и подобрители на вкуса и вещества, подобряващи структурата.
Това е универсален сорбент, способен да свързва огромен брой вещества от органичен и неорганичен характер, което определя най-широките възможности за неговото използване в човешкия живот.
Има изключителна способност да задържа ефективно влагата. В природата хитинът действа като защитна бариера, която предпазва тялото от изсушаващите ефекти на външната среда.
Молекулата на апизан има положителен заряд, докато кожните липиди имат отрицателен заряд, следователно прилепва идеално към повърхността кожата, образувайки най-тънкия, невидим и незабележим филм, който задържа влагата.
Това свойство на апизан се използва в производството на козметика.
Трябва също да се отбележи бактерициден ефектот този полимер.
Апизанът е абсолютно нетоксичен и не се натрупва в горните слоеве на кожата. Безвреден е за особено чувствителни зони.
Първите опити за използване на хитини и хитозани за лечение на рани, включително изгаряния, са описани още в средата на 70-те години на миналия век. Установено е, че тези съединения освен всичко изброени имоти, имат някои особено ценни качества.Например, доказано е, че хитозанът има антимикробна активност, способността да абсорбира биологични течности и да подпомага регенерацията на тъканите.
Създадени са саморезорбируеми материали за хирургически конци на базата на способността за образуване на влакна на хитин и хитозан; те се използват като заместители на кръвоносни съдове, катетри и маркучи.
За разлика от други материали, хитозановите материали не предизвикват алергични реакции и не губят здравината си.
Хитозан се съдържа в следните продукти:- Отзиви
История на появата
Преди много години жителите на японските острови откриха лечебните свойства на хитиновата черупка на морски животни. И днес японците използват хитин в храната, а в Европа и Америка хитозанът става популярен след експериментални доказателства за неговите полезни свойства (поради което често се включва в различни хранителни добавки).
За първи път е получен в чист вид през 1859 г. (професор С. Роджър постига това). IN научен святХитозанът се счита за уникално вещество. Това необичайно натурален препараттрима брилянтни учени, които по-късно стават Нобелови лауреати. Между другото, хитозанът има невероятни свойства, използвани не само в медицината и хранителната сфера, но и в ядрената енергетика.
Как се произвежда и как "работи" хитозан
Хитозанът се получава чрез деацетилиране (процес на отстраняване на вещества, включени в ацилната група) на хитин. Хитинът е структурен елемент на черупката на ракообразни и насекоми, който също е включен в списъка на веществата, изграждащи клетъчната стена на гъбите. Търговските препарати, като правило, съдържат смес от хитозан и хитин.
Попадайки в храносмилателния тракт, хитозанът се разпада на редица нискомолекулни вещества, в резултат на което лесно се усвоява от организма. Смята се, че хитозанът съдържа хиалуронова киселина, която е отговорна за някои положителни ефектилекарство.
Чудесни капсули
Тази теза е погрешна, тъй като хитозанът и хиалуроновата киселина са две различни вещества. Хитозанът след разтваряне се трансформира в гел с изразени абсорбиращи свойства. В тази форма той е способен да абсорбира различни токсични веществаи намаляват нивото на усвояване на мазнини в храносмилателния тракт. Освен това е установено, че хитозанът има и антитуморен ефект.
Полезни свойства на хитозана
- Хитозанът може да намали риска от сърдечно-съдови заболявания, тъй като намалява нивото на "лошия" холестерол, който е причината за атеросклерозата.
- Отлично почиства тялото, като помага за отстраняването на канцерогенни вещества, тежки метали (олово, живак, кадмий) и радионуклиди, различни токсини (алкохол, храна, лекарствени отравяния). Опасни субстанциисе натрупват в тялото ни с годините, като постепенно го отравят. Чрез правилно прочистване (детоксикация) на тялото могат да се стартират процеси на самолечение. Разликата между хитозана и други известни сорбенти (напр. активен въглен) е, че това лекарство не усвоява необходимите за организма хранителни вещества - минерали и витамини. Освен това съдържа много биологично достъпен и лесно усвоим калций, така че се използва за профилактика на нарушения на калциевия метаболизъм. В допълнение, лекарството ще помогне за укрепване на зъбната тъкан и костния апарат.
- Чрез абсорбиране, свързване и отстраняване на токсини, вредни вещества, вируси, алергени и бактерии от червата, хитозанът спомага за нормализиране нивото на полезната флора, както и функционирането на стомашно-чревния тракт (например може да подобри перисталтиката, растежа полезна микрофлора). В допълнение, веществото се използва за подобряване на функцията на черния дроб и панкреаса, подобряване на подвижността на жлъчните пътища и дебелото черво.
- Важно свойство на хитозана се счита за предотвратяване на захарен диабет, особено диабет тип 2. Олигомерите на хитозана намаляват нивата на кръвната захар и повишават инсулиновата чувствителност.
- Както установиха японски учени, докато укрепва имунната система, хитозанът в същото време проявява своята антитуморна активност. Действа в три посоки, като осъществява: промени киселинно-алкален баланс вътрешна среда, което го прави леко алкален, при който фагоцитната активност на лимфоцитите, борещи се с чужди клетки, може да се счита за максимална; потискане на токсините, секретирани от раковите клетки и предотвратяване на внезапна загуба на тегло при пациенти с рак, блокиране на активността на молекули, чрез които различни ракови клеткиможе да се премести в други органи.
- Учените са получили тези резултати след експериментални изследвания върху лабораторни животни.Хитозанът има ранозаздравяващ ефект, който е открит още през 70-те години на миналия век. Това свойство на хитозана се основава на факта, че клетъчните структури на веществото са подобни по структура и качество на човешките структури, насърчавайки регенерацията на тъканите (процесът на изграждане на нови клетки). Освен това те не предизвикват алергии и имат антимикробен ефект.
- Учените са открили, че хитозанът помага за възстановяване на хрущялната тъкан в ставите при артроза и артрит, а също така стимулира регенерацията на ставната съединителна тъкан. В допълнение, с помощта на неговите олигозахариди се увеличава усвояването на витамини от храната, например витамин С, който е необходим за образуването на колаген (основният протеин на съединителната тъкан). Хитозанът има комплексен положителен ефект, изразяващ се в повишаване на подвижността и възстановяване на структурите на връзките, хрущялите, костите и ставите и намаляване на болката.
- Много добър имоте профилактика на подагра, която е изключително болезнена. Добре известно е, че това заболяване е следствие от нарушение на пуриновия метаболизъм в организма. Проявява се конкретно в натрупването пикочна киселина(неговият излишък), образуването на остри кристали от соли на тази киселина в ставните капсули, причинявайки остри болки. За такива случаи ще бъде полезно свойството на хитозана да намалява нивото на пикочната киселина в човешкото тяло.
Използване на хитозан
Това лекарство може да се използва като независимо средство за защитаза отслабване по време на периоди на спазване на нискокалорични диети. През 2007 г. бяха анализирани данни за употребата на хитозан при отслабване. Стигна се до заключението, че благоприятно влияниехитозан за намаляване на телесното тегло и нивата на холестерола.
Обемите ще намалеят!
Теглото на хората от контролната група намалява с почти 2 кг само поради употребата на хитозан, което се счита за много значим показател. Трябва да се има предвид, че ефектът на лекарството зависи от дозата, което причинява ниската ефективност на много добавки, тъй като те съдържат малко количество хитозан. За отслабване има смисъл да изберете добавки, съдържащи най-малко 1000 mg от това вещество.
Принцип на действие на хитозана
Защо може да се използва за отслабване, как ще действа? Преди всичко хитозанът е най-добрият, ефективен и мощен естествен абсорбент. Има двоен ефект:
- е способен, докато е в стомашно-чревния тракт, да абсорбира (абсорбира, абсорбира) „лошия” холестерол и молекулите на мазнините и да ги извежда от човешкото тяло (ако искате да почистите червата старателно, но нежно, използвайте продукти с хитозан за 2-3 месеци);
- поради специалната си молекулна структура, той е в състояние да свързва водоразтворимите вредни вещества, които включват токсини и други отпадъчни продукти.
Това невероятно вещество има способността да привлича мастните клетки, да ги абсорбира и свързва и след това да ги премахва естественоот тялото. Една молекула хитозан лесно абсорбира молекулите на мазнините директно в стомаха, още преди да се усвои и складира в резерви, в количество 12 пъти по-голямо от молекулното му тегло!
Схематично този процес може да се опише по следния начин: под влияние стомашен соки вода, хитозанът набъбва, превръщайки се в гелообразна маса. Раздробява мазнините на малки капчици, които по-късно ги абсорбира. Хитозанът свързва и премахва около половината от мазнините, които идват от храната (не забравяйте, че тялото ни се нуждае от мазнини в разумни количества).
Хитозан и балансирано хранене
И така, основното свойство на хитозана е способността му да свързва мастните молекули, дори преди те да бъдат усвоени от тялото. Това е много уместно, тъй като днес мазнините преобладават в диетата ни, въпреки че често дори не ги забелязваме.
Абсолютно всички продукти за бързо хранене, рибни и месни полуфабрикати, промишлени печени изделия (както без мая, така и с мая), майонеза, сладкиши и сосове - се състоят от голямо количестводебел Но най-лошото е, че тези мазнини не са естествени, а евтини заместители, така наречените трансмазнини.
Те са основният враг стройна фигура. Излишъкът от такива мазнини в диетата ни води до появата на наднормено тегло, метаболитни нарушения, повишаване на „лошия” холестерол и свободните радикали в организма. В резултат на това здравето се влошава и телесното тегло постоянно се увеличава. А това от своя страна води до развитието на много сериозни заболявания, като диабет, нарушения на стомашно-чревния тракт, сърдечно-съдовата система и др.
Балансирано съотношение на хранителни вещества в ежедневната диета:
- 15% - протеини от животински и растителен произход;
- 70% са сложни (дългосрочни) въглехидрати. Това включва паста и хлебни изделияот твърда пшеница, както и зърнени култури. Препоръчително е да включите продукти от тази категория в закуската си.
- 20% - различни мазнини, необходими на тялото. Те участват в много метаболитни реакции, защитават най-крехките органи със специална обвивка, подпомагат усвояването на мастноразтворимите витамини и минерали, подпомагат производството на полови хормони и цялостното развитие на организма.
Доказано е, че ако обща сумаАко количеството естествена мазнина, постъпваща в човешкото тяло, не надвишава четиридесет грама, тогава процесът на плавна загуба на тегло започва автоматично. В този случай диетата може да се състои от различни храни и теглото ще бъде намалено именно чрез изразходване на мастни резерви, а не поради загуба на мускулна маса или течност.
Магнит за мазнини
Този метод (ограничаване на количеството мазнини, включително с помощта на хитозан) се счита за най-безопасен за здравето в сравнение със строгите диети, гладуването, приемането на лаксативи, еметици или диуретици. Е, психотропните лекарства са вредни за тялото лечебни растенияили лекарства е очевидно.
По този начин можете не само да отслабнете, но и да се окажете в болницата за дълго време, отървавайки се от последствията от „чудотворното“ лекарство. В допълнение, цените на хитозана са значително по-ниски от тези на други лекарства за „отслабване“.
Освен това диетите например са отлични за отслабване необходимо количествокилограма обаче, след премахване на всички хранителни ограничения, теглото като правило се връща и става дори по-голямо, отколкото е било преди началото на диетата.
Експертите казват, че тази характеристика се дължи на естествената реакция на тялото към намаляване на количеството храна: страхът от повторение на такава катастрофа като липса на калории принуждава тялото интензивно да прави резерви. Следователно, често дори когато ядете малко количество храна след диета, теглото започва да расте бързо.
Магнит за мазнини
Хитозанът често се нарича магнит за мазнини, тъй като помага за предотвратяване на образуването на мастни отлагания, както в вътрешни органи, и под кожата. В същото време тялото започва да използва съществуващите мастни резерви за производство на енергия.
В допълнение, хитозанът е отличен източник на естествени диетични фибри, наричани още фибри, и същевременно – своеобразен биологичен филтър, който абсорбира и премахва токсични вещества. Благодарение на необичайната си молекулярна структура, хитозанът е по-ефективен от растителните влакна.
Хитозанът е мощен сорбент от естествен произход, чиято сорбираща основа е хитинът на ракообразните. Хитинът е азотсъдържащ полизахарид, химически свързан с целулозата, който образува розово полупрозрачно вещество и е основен компонент на екзоскелета или външната обвивка на насекоми, ракообразни и паякообразни. Той се среща естествено не само в черупките на ракообразни като раци, скариди и омари, но и в екзоскелетите на морския зоопланктон, включително корали и медузи. Насекоми като пеперуди и калинки съдържат хитин в крилата си. Клетъчните стени на дрожди, гъбички и други гъби също съдържат това естествено вещество. Използване на хитозан - вижте инструкциите, консултирайте се с Вашия лекар.
Хитозанът съдържа алкална форма на животински хитин, подобна по структура на целулозата (растителни влакна). Въпреки това, за разлика от растителните фибри и други сорбенти от естествен произход, хитозанът съдържа аминогрупа, която е много по-ефективна при привличането на мастните клетки и липидите, свързването и извеждането им от тялото. По този начин хитозанът е като магнит за мазнините. Важното е, че хитозанът не съдържа никакви калории, тъй като е несмилаем за организма продукт.
Колко безопасно е да се използва хитозан?
Проучванията показват, че дългосрочната употреба на хитозан големи дозиможе да наруши усвояването на някои витамини и минерали. Четирите мастноразтворими витамини, A, D, E и K, изискват мазнини, за да бъдат усвоени. Добавките с хитозан също могат да увеличат риска от дефицит на калций, магнезий и селен!
Недостигът на тези хранителни вещества може да доведе до повишен риск от остеопороза при възрастни, както и до забавен растеж при деца. Следните две препоръки ще помогнат на потребителите да избегнат подобни последствия:
Приемайте ежедневно витамини, съдържащи мастноразтворими витамини A, D, E и минералите калций, селен и магнезий. Времето на прием не трябва да съвпада с приема на хитозан.
Не давайте Хитозан на деца! Не използвайте Хитозан по време на бременност и кърмене.
Хитин - какво е това? Това химическо съединение, принадлежащ към полизахаридите, който съдържа азот. Пълното му химично наименование е поли-N-ацетил-D-глюкоза-2-амин. Но произнасянето му по този начин е дълго и тромаво, така че учените излязоха с проста и интересна дума - хитин, което означава „черупка“ или „дреха“ на гръцки.
Определение
Всеки знае, че черупките на ракообразните и насекомите съдържат хитин. Защо този биополимер е толкова популярен? В природата всяка година се произвежда огромно количество целулоза, която е част от почти всички растения и, колкото и да е странно, хитин. В допълнение към морските животни и бръмбарите и молците, това вещество се намира в клетките на гъбичките и бактериите. Хитинът осигурява растежа на косата и ноктите при хората.
Хитин - какво е това? Това е доста крехко вещество, така че в природата се среща под формата на съединения с протеини и други химически елементи. Този полимер има много аналози в хранително-вкусовата и фармацевтичната промишленост. Използва се като стабилизатор и сгъстител. В продуктите хитинът приема формата на хитозан, вещество, което се образува под въздействието на висока температураи алкали.
История на откритието
Как този полимер е попаднал в човешкото зрително поле? Хитин - какво е това? Хората научиха за това през 1811 г. благодарение на работата на професор Хенри Браконо. Той беше първият, който реши химически изследваниягъби Той беше заинтригуван от вещество, което не реагира на доста агресивните ефекти на силните киселини.
Дванадесет години по-късно, през 1823 г., подобно вещество е открито в черупките на ботушите. Именно в този момент полимерът получи името си. Структурата на материала беше подобна на целулозата, но много по-здрава. Пространствената структура на хитина е открита от химика Алберт Хофман. Тридесет и пет години по-късно научната общност научава за хитозана.
Повече от половин век се говори за това вещество. Изглеждаше, че всичко вече е изяснено, нямаше какво повече да се изучава по този въпрос, но през тридесетте години на миналия век отново се появи интерес към хинина. Това се дължи на развитието на козметичната индустрия. Четиридесет години по-късно науката е измислила начин да произведе този уникален материал в индустриален мащаб.
В природата
В естествената среда хитинът се среща почти на всяка крачка. Какво прави това ценно вещество под краката? Черупката на насекомо или членестоноги, клетката на гъбичките и лишеите, крилата на пеперудите и молците съдържат хитин. Хитинът е част от клетъчната стена на гъбите. Задържа специфичната им форма, прави ги меки и еластични.
Благодарение на известната здравина на този материал, малките същества могат да съществуват свободно, защото те меки теланямат скелет, за разлика от рибите и гръбначните животни. Хитинът предпазва насекомите и членестоногите от дехидратация и изсъхване.
За по-голяма здравина хитинът се комбинира с протеини като резилин. От неговата концентрация зависят физичните свойства на материала: твърдост, подвижност, гъвкавост и др. В комбинация с калций, хитинът образува черупката на мекотелите.
Ако едно животно израсне от своята „броня“, тогава се наблюдава процесът на промяна на черупката му. За известно време насекомото става беззащитно срещу външни фактори. За щастие пресният хитин бързо се втвърдява под въздействието на въздух и топлина.
Биологична роля
Хитинът е част от клетките на животните и растенията, които хората ядат. Попаднало в тялото, това вещество свързва мазнините и по този начин намалява нивата на холестерола в кръвта. В допълнение, той влияе върху метаболизма на калция и ускорява отделянето му, намалява нивото на мастноразтворимите витамини, особено Е.
Известно е, че хитинът проявява и антибактериални свойства, така че се използва в антисептични препарати. Това вещество се добавя към бебешка храна за новородени с непоносимост към лактоза.
Хитинът може да се използва за предотвратяване на пептична язва, предотвратяване на тумори и остеопороза.
За съжаление има и отрицателни страни. Дългосрочна употребахитинът потиска размножаването нормална микрофлорачервата и стимулира дейността на опортюнистични бактерии, предизвикващи дисбактериоза.
Полезни свойства
Хитинът в гъбите е истински дар от природата за човека. Яденето на храни, съдържащи това вещество, помага за поддържане на здравето. Благодарение на ефекта си върху холестерола и други липидни фракции, хитинът помага за намаляване на теглото и кръвното налягане, предотвратява развитието на стомашни язви и подобрява процеса на храносмилане. Има изследвания, според които хитинът не само нормализира функционирането на дебелото черво, но също така има превантивен ефект върху клетките, предотвратявайки растежа на тумори и полипи.
Друга полезна функция на биополимера е улесняването на усвояването на лактозата. Дори при хора с млечни алергии е доказано, че добавянето на хитин дава невероятни резултати.
Има хипотеза, че хитинът под една или друга форма свързва мастните молекули и им пречи да взаимодействат с клетките на тялото. Всички липиди, консумирани в храната, преминават през чревната тръба транзитно, без да оставят последствия. Яденето на 2,5 грама хитин на ден е известно, че помага при загуба на тегло.
Фармацевтичен аналог
Хитинът в клетката на насекомо или гъбичка е отлична козметика и средство за защита, но задълбочаването в екзотично готвене, дъвченето на нечии черупки или люспи в името на отслабването не е много удобно. Ето защо фармацевтична индустрияактивно се опитва да установи достъпно производство на изкуствено синтезиран хитин.
През миналия век разработването на подобно лекарство е извършено в СССР, но изследванията са проведени в затворени условия държавни лабораториии не са били изложени на широката публика. Учените са доказали, че хитинът се справя добре с лъчева болест. Проведени са експерименти върху животни, а след известно време и върху хора.
След облъчването, алергиите, онкологията и хипертонията победиха хитина. Изследванията все още продължават, тъй като все още не е открита „златната среда“ между производствените разходи и качеството на получения продукт. Последните открития в тази област показват, че е открит метод за производство на хитозан от пчели. Това даде нов кръг на развитие на козметологията и медицината.
Норми и странични ефекти
Може би трябва да започнем да ядем хитин с лъжици? Съставът на черупките на скаридите и рибените люспи съдържа не само този компонент, така че прекомерният ентусиазъм към морските дарове няма да доведе до нищо добро. Пламенните фенове на морски дарове забравят за хелминтозата и отравянето с токсини.
Безопасното количество хитин на ден не трябва да надвишава 3 г. Хората с наднормено тегломоже да си позволи леко да превиши посочената дозировка.
Хронични чернодробни заболявания, метаболитни нарушения, диабет и алергии се лекуват успешно с хитин, така че ако сте били диагностицирани с едно от тях, трябва да преразгледате отношението си към това вещество, тъй като то може да помогне за поддържане на здравето.
Области на използване
Хитинът е доста популярна концепция. Човек се е научил да използва всяко вещество за своя собствена полза. Медицината реши да го използва като основа за хирургически материали и превръзки, като антисептик, като индуктор на епителизация (заздравяване на рани) и средство за борба с гъбични заболявания. Хитиновите гъби и тампони абсорбират добре водата и не се деформират.
Хранително-вкусовата промишленост го използва като естествен сгъстител. Пречистването на водата не е пълно без хитин, тъй като той свързва мазнини, соли на тежки метали и токсини. Елитната храна за домашни любимци също съдържа това вещество.
Козметичната индустрия рекламира хитина като универсален лекза поддържане на младостта и стройността. Те включват продукти за грижа за косата (шампоани, балсами, гелове), пасти за зъби и кремове за лице и тяло. Козметиката против стареене на базата на хитозан чудотворно преобразява жените - изглажда бръчките, подобрява цвета на кожата, стимулира кръвообращението.
В допълнение, хитинът се използва в производството на тъкани за бельо.