Kitosaani: hyödyt, sovellukset ja paljon muuta

•Mikä on Kitosaani?

Kitosaani(CS) on luonnossa esiintyvä toiseksi suurin polysakkaridi, jota uutetaan pääasiassa äyriäisten, kuten katkarapujen ja rapujen, kuorista. Sen perusraaka-aine, kitiini, muodostaa jopa 27 % katkarapujen ja rapujen jalostusjätteestä, ja maailmanlaajuinen vuosittainen tuotanto ylittää 13 miljoonaa tonnia. Perinteinen uuttaminen vaatii kolme prosessia: happoliuotuksen, kalkinpoiston (kalsiumkarbonaatin liuottaminen), emäksisen keittämisen proteiinin poistamiseksi ja 40–50 %:n väkevän alkalideasetyloinnin, ja lopulta saadaan valkoinen kiinteä aine, jonka deasetylaatioaste on yli 70 %.

Viime vuosien läpimurtoja on ollut sienikitosaanin kehittäminen: entsymaattisella menetelmällä sienistä, kuten Ganoderma lucidum, uutetulla kitosaanilla on yli 85 %:n deasetylaatioaste, vain kolmannes katkarapujen ja rapujen molekyylipainosta (noin 8–66 kDa), eikä se sisällä allergeenisia proteiineja, ja solujen yhteensopivuus on parantunut merkittävästi7. Kiinan maataloustieteiden akatemian tiimi vahvisti, että sieni-kitosaani-hybridiuuttomenetelmällä voidaan hallita molekyylipainon poikkeamaa ±5 %:n tarkkuudella, mikä ratkaisee meriraaka-aineiden kausivaihteluiden ongelman.

• Mitä hyötyä onKitosaani ?

Kitosaanin ydin kilpailukyky tulee sen molekyyliketjun vapaista amino- ja hydroksyyliryhmistä, jotka muodostavat ainutlaatuisen "molekyylityökalupakin":

Älykäs reagointikyky:aminoprotonaatio mahdollistaa kitosaanin liukenemisen happamassa ympäristössä, jolloin saavutetaan pH-kontrolloitu vapautuminen (kuten syöpälääkkeen doksorubisiinin vapautumistehokkuus pH-arvossa 5,0 kasvaimen mikroympäristössä on 7,3 kertaa fysiologiseen ympäristöön verrattuna);

Biologinen tarttuvuus:Positiivinen varaus yhdistyy limakalvon negatiiviseen varaukseen pidentäen lääkkeen retentioaikaa suuontelossa ja ruoansulatuskanavassa, ja limakalvon tarttuvuus lisääntyy kolminkertaisesti tiolaatiomodifikaation jälkeen;

Ekologinen synergia:Kitosaani voidaan hajottaa kokonaan lysotsyymin avulla (korkeasti deasetyloitunut näyte menettää 78 % painostaan ​​72 tunnissa), ja hajoamistuotteet osallistuvat maaperän hiili- ja typpikiertoon.

Antibakteerinen mekanismi on erityisen merkittävä:Pienimolekyylipainoinen kitosaani tuhoaa bakteerikalvojen eheyden, ja Escherichia colin ja Staphylococcus aureuksen estovyöhykkeen halkaisija on 13,5 mm; sen antioksidanttikapasiteetti voi myös neutraloida torjunta-ainestressin tuottaman reaktiivisen hapen, mikä vähentää klooripyrifossilla käsitellyn pinaatin malondialdehydipitoisuutta 40 %.

• Mitkä ovat sovellusalueetKitosaani?

1. Biolääketiede: Ompeleista MRNA-rokotteeseen

Älykäs jakelujärjestelmä: CS/pDNA-nanokompleksin transfektiotehokkuus on kaksi kertaluokkaa korkeampi kuin liposomien, ja siitä on tullut uusi suosikki ei-viraalisten geenikantajien keskuudessa;

Haavan korjaus: Ganoderma lucidum kitosaani-glukaani -komposiittigeeli lyhentää hyytymisaikaa 50 %, ja kolmiulotteinen huokoinen rakenne nopeuttaa granulaatiokudoksen uudistumista;

Rokotteen stabiilius: Kitosaanilla pakastekuivattu suoja-aine saa mRNA-rokotteen aktiivisuuden säilymisasteen ylittämään 90 % huoneenlämmössä, mikä ratkaisee kylmäketjun kuljetuksen ongelman.

2. Vihreä maatalous: ekologinen avain lannoitteiden käytön vähentämiseen

Kitosaani-päällysteiset kontrolloidusti vapauttavat lannoitteet (CRF) lisäävät tehokkuutta kolminkertaisen mekanismin kautta:

Kohdennettu vapautuminen: Grafeenioksidi/kitosaani-nanofilmit vapauttavat typpeä jatkuvasti 60 päivän ajan happamassa maaperässä, ja niiden käyttöaste on 40 % korkeampi kuin rikkipäällysteisen urean;

Kasvien stressinkestävyys: Kasvien indusointi kitiinaasi-synteesille lisäsi tomaattisatoa 22 % samalla, kun O₂⁻-tuotanto hidastui.

Maaperänparannus: Lisää orgaanisen aineksen pitoisuutta 1,8-kertaisesti, laajentaa aktinomykeettiyhteisöjä 3-kertaisesti ja hajoaa kokonaan 60 päivän kuluessa ilman jäämiä.

3. Elintarvikepakkaukset: Hyönteisproteiinikomposiittikalvon säilöntävallankumous

Kiinan maataloustieteiden akatemian innovaatiotiimi yhdistyikitosaanijauhomatoproteiinilla ja ladatulla propolis-etanoliuutteella:

Mekaaniset ominaisuudet: vetolujuus kasvoi 200 % ja vesihöyrysulku saavutti 90 % öljypohjaisista kalvoista;

Antibakteerinen aktiivisuus: mansikan pilaantumisbakteerien antibakteerinen nopeus ylitti 99 %, säilyvyysaika pidentyi 14 päivään ja biohajoavuusaste oli 100 %.

4. Tekstiilien painatus ja värjäys: luonnollinen ratkaisu antistaattiselle polyesterille

Alkalipelkistyskäsittelyn avulla polyesterin pinnalle muodostuu rakoja ja karboksyyliryhmiä. Kun kitosaani on silloitettu viinihapon kanssa:

Pysyvä antistaattinen: resistiivisyys laskee 10¹²Ω:sta 10⁴Ω:iin ja kosteuden palautumisaste pysyy 6,56 %:ssa 30 pesun jälkeen;

Raskasmetallien adsorptio: Cu²⁰-kelaatiotehokkuus paino- ja värjäysjätevesissä on >90 % ja kustannukset ovat 1/3 synteettisen hartsin kustannuksista.

•NEWGREEN toimittaa korkealaatuisia tuotteitaKitosaaniJauhe