•Què és Quitosà?
Quitosà(CS) és el segon polisacàrid natural més gran de la natura, extret principalment de les closques de crustacis com les gambes i els crancs. La seva matèria primera bàsica, la quitina, representa fins a un 27% dels residus del processament de gambes i crancs, i la producció anual mundial supera els 13 milions de tones. L'extracció tradicional requereix tres processos: descalcificació per lixiviació àcida (dissolució de carbonat de calci), ebullició alcalina per eliminar proteïnes i desacetilació alcalina concentrada al 40-50%, i finalment s'obté un sòlid blanc amb un grau de desacetilació superior al 70%.
Els avenços dels darrers anys són el desenvolupament del quitosà fúngic: el quitosà extret de fongs com el Ganoderma lucidum mitjançant el mètode enzimàtic té un grau de desacetilació de més del 85%, un pes molecular de només 1/3 del de les gambes i els crancs (uns 8-66 kDa), i no conté proteïnes al·lergògenes, i la compatibilitat cel·lular millora significativament7. L'equip de l'Acadèmia Xinesa de Ciències Agrícoles va verificar que el mètode d'extracció híbrid fong-quitosà pot controlar la desviació del pes molecular dins d'un ±5%, resolent el problema de les fluctuacions estacionals de les matèries primeres marines.
•Quins són els beneficis deQuitosà ?
La competitivitat principal del quitosà prové dels grups amino i hidroxil lliures de la seva cadena molecular, formant una "caixa d'eines moleculars" única:
Responsivitat intel·ligent:la protonació amino permet que el quitosà es dissolgui en un ambient àcid, aconseguint una alliberació controlada per pH (com ara l'eficiència d'alliberament del fàrmac anticancerígen doxorubicina a pH 5,0 en el microambient tumoral és 7,3 vegades superior a la de l'ambient fisiològic);
Adhesió biològica:La càrrega positiva es combina amb la càrrega negativa de la mucosa per allargar el temps de retenció del fàrmac a la cavitat oral i al tracte gastrointestinal, i l'adhesió de la mucosa augmenta 3 vegades després de la modificació de la tiolació;
Sinergia ecològica:El quitosà es pot degradar completament pel lisozim (una mostra amb alta desacetilació perd un 78% de pes en 72 hores) i els productes de degradació participen en el cicle del carboni i el nitrogen del sòl.
El mecanisme antibacterià és particularment prominent:El quitosà de baix pes molecular destrueix la integritat de les membranes bacterianes, i el diàmetre de la zona d'inhibició per a Escherichia coli i Staphylococcus aureus és de 13,5 mm; la seva capacitat antioxidant també pot neutralitzar l'oxigen reactiu produït per l'estrès dels pesticides, reduint el contingut de malondialdehid dels espinacs tractats amb clorpirifòs en un 40%.
• Quines són les aplicacions deQuitosà?
1. Biomedicina: de les sutures als guardians de la vacuna MRNA
Sistema de lliurament intel·ligent: l'eficiència de transfecció del nanocomplex CS/pDNA és 2 ordres de magnitud superior a la dels liposomes, convertint-se en un nou favorit dels portadors de gens no virals;
Reparació de ferides: el gel compost de quitosan-glucan de Ganoderma lucidum escurça el temps de coagulació en un 50% i l'estructura porosa tridimensional accelera la regeneració del teixit de granulació;
Estabilitat de la vacuna: l'agent protector liofilitzat de quitosà fa que la taxa de retenció d'activitat de la vacuna d'ARNm superi el 90% a temperatura ambient, solucionant el problema del transport de la cadena de fred.
2. Agricultura verda: la clau ecològica per reduir l'ús de fertilitzants
QuitosàEls fertilitzants d'alliberament controlat (CRF) recoberts augmenten l'eficiència a través de tres mecanismes:
Alliberament dirigit: els nanofilms d'òxid de grafè/quitosà alliberen nitrogen contínuament durant 60 dies en sòls àcids, i la taxa d'utilització és un 40% superior a la de la urea recoberta de sofre;
Resistència a l'estrès dels cultius: en induir les plantes a sintetitzar quitinasa, el rendiment del tomàquet va augmentar en un 22%, alhora que es va reduir la taxa de producció d'O₂⁻;
Millora del sòl: augmenta el contingut de matèria orgànica en 1,8 vegades, expandeix les comunitats d'actinomicets en 3 vegades i degrada completament en 60 dies sense residus.
3. Envasos alimentaris: la revolució de la conservació de la pel·lícula composta de proteïnes d'insectes
L'equip d'innovació de l'Acadèmia Xinesa de Ciències Agrícoles combinatquitosàamb proteïna de cuc de la farina i extracte d'etanol de pròpolis carregat:
Propietats mecàniques: la resistència a la tracció va augmentar un 200% i la barrera de vapor d'aigua va arribar al 90% de les pel·lícules a base de petroli;
Activitat antibacteriana: la taxa antibacteriana dels bacteris que alteren la maduixa va superar el 99%, la vida útil es va ampliar a 14 dies i la taxa de biodegradació va ser del 100%.
4. Estampació i tenyit tèxtil: una solució natural per al polièster antiestàtic
Mitjançant el tractament de reducció alcalina, es formen cavitats i grups carboxil a la superfície del polièster. Després que el quitosà es reticuli amb l'àcid tartàric:
Antiestàtic permanent: la resistivitat es redueix de 10¹²Ω a 10⁴Ω i la recuperació d'humitat es manté al 6,56% després de 30 rentats;
Adsorció de metalls pesants: l'eficiència de quelació de Cu²⁰ en aigües residuals d'impressió i tenyit és >90%, i el cost és 1/3 de la resina sintètica.
• NEWGREEN subministra alta qualitatQuitosàPols
Data de publicació: 03 de juliol de 2025
