Хитозан: Ползи, приложения и още

•Какво е Хитозан?

Хитозан(CS) е вторият по големина естествен полизахарид в природата, извлечен главно от черупките на ракообразни като скариди и раци. Основната му суровина хитин представлява до 27% от отпадъците от преработката на скариди и раци, а световното годишно производство надхвърля 13 милиона тона. Традиционната екстракция изисква три процеса: киселинно излугване с декалцификация (разтваряне на калциев карбонат), алкално кипене за отстраняване на протеини и 40-50% концентрирана алкална деацетилация, като накрая се получава бяло твърдо вещество със степен на деацетилиране над 70%.

Пробив през последните години е разработването на гъбичен хитозан: хитозанът, извлечен от гъби като Ganoderma lucidum чрез ензимен метод, има степен на деацетилиране над 85%, молекулно тегло само 1/3 от това на скариди и раци (около 8-66kDa) и не съдържа алергенни протеини, а клетъчната съвместимост е значително подобрена7. Екипът на Китайската академия на селскостопанските науки потвърди, че хибридният метод за екстракция гъби-хитозан може да контролира отклонението на молекулното тегло в рамките на ±5%, решавайки проблема със сезонните колебания в морските суровини.

•Какви са предимствата наХитозан ?

Основната конкурентоспособност на хитозана произтича от свободните амино- и хидроксилни групи в неговата молекулярна верига, образувайки уникален „молекулен инструментариум“:

Интелигентна отзивчивост:аминопротонирането позволява на хитозана да се разтвори в киселинна среда, постигайки контролирано от pH освобождаване (като например ефективността на освобождаване на противораковото лекарство доксорубицин при pH 5,0 в туморната микросреда е 7,3 пъти по-висока от тази във физиологичната среда);

Биологична адхезия:Положителният заряд се комбинира с отрицателния заряд на лигавицата, за да удължи времето на задържане на лекарството в устната кухина и стомашно-чревния тракт, а адхезията към лигавицата се увеличава 3 пъти след тиолираща модификация;

Екологична синергия:Хитозанът може да бъде напълно разграден от лизозим (проба с висока степен на деацетилиране губи 78% тегло за 72 часа), а продуктите от разграждането участват в цикъла на въглерода и азота в почвата.

Антибактериалният механизъм е особено забележим:Хитозанът с ниско молекулно тегло разрушава целостта на бактериалните мембрани, а диаметърът на зоната на инхибиране за Escherichia coli и Staphylococcus aureus е 13,5 mm; неговият антиоксидантен капацитет може също да неутрализира реактивния кислород, произведен от пестициден стрес, намалявайки съдържанието на малонов диалдехид в спанака, третиран с хлорпирифос, с 40%.

•Какво е приложението наХитозан?

1. Биомедицина: от конци до пазители на MRNA ваксините

Интелигентна система за доставяне: Ефективността на трансфекцията на CS/pDNA нанокомплекса е с 2 порядъка по-висока от тази на липозомите, което го превръща в нов фаворит сред невирусните генни носители;

Възстановяване на рани: Композитният гел от хитозан и глюкан от Ganoderma lucidum скъсява времето за коагулация с 50%, а триизмерната пореста структура ускорява регенерацията на гранулационната тъкан;

Стабилност на ваксината: Лиофилизираният защитен агент на хитозана кара степента на задържане на активността на mRNA ваксината да надвишава 90% при стайна температура, решавайки проблема с транспортирането в студената верига.

2. Зелено земеделие: Екологичният ключ към намаляване на употребата на торове

ХитозанТоровете с контролирано освобождаване (CRF) с покритие повишават ефективността чрез тройни механизми:

Целенасочено освобождаване: Нанофилмите от графенов оксид/хитозан непрекъснато освобождават азот в продължение на 60 дни в киселинна почва, а степента на използване е с 40% по-висока от тази на покритата със сяра урея;

Устойчивост на стрес при културите: Индуцирането на растенията да синтезират хитиназа, добивът на домати се е увеличил с 22%, като същевременно е намалена скоростта на производство на O₂⁻;

Подобряване на почвата: Увеличаване на съдържанието на органична материя 1,8 пъти, разширяване на актиномицетните съобщества 3 пъти и пълно разграждане в рамките на 60 дни без остатъци.

3. Опаковки за храни: Революцията в консервирането на композитно фолио от насекоми и протеини

Иновационният екип на Китайската академия на селскостопанските науки обединихитозанс протеин от брашнени червеи и богат етанолов екстракт от прополис:

Механични свойства: якостта на опън се е увеличила с 200%, а пароизолацията е достигнала 90% от тази на филмите на петролна основа;

Антибактериална активност: антибактериалната степен на бактериите, причиняващи разваляне на ягодите, надхвърля 99%, срокът на годност е удължен до 14 дни, а степента на биоразграждане е 100%.

4. Текстилен печат и боядисване: естествено решение за антистатичен полиестер

Чрез обработка с алкална редукция, върху повърхността на полиестера се образуват ямки и карбоксилни групи. След като хитозана е омрежен с винена киселина:

Постоянно антистатично действие: съпротивлението е намалено от 10¹²Ω на 10⁴Ω, а възстановяването на влагата остава на 6,56% след 30 измивания;

Адсорбция на тежки метали: Ефективността на хелатиране на Cu²⁰ в отпадъчните води от печатарството и боядисването е >90%, а цената е 1/3 от тази на синтетичната смола.

•NEWGREEN Доставка Високо качествоХитозанПрах