•Qu'est-ce que Chitosane?
ChitosaneLe (CS) est le deuxième polysaccharide naturel le plus important, principalement extrait de la carapace de crustacés tels que les crevettes et les crabes. Sa matière première, la chitine, représente jusqu'à 27 % des déchets de transformation des crevettes et des crabes, et la production annuelle mondiale dépasse 13 millions de tonnes. L'extraction traditionnelle nécessite trois procédés : la lixiviation acide et la décalcification (dissolution du carbonate de calcium), l'ébullition alcaline pour éliminer les protéines et la désacétylation alcaline concentrée à 40-50 %, pour obtenir un solide blanc dont le degré de désacétylation est supérieur à 70 %.
Français Les avancées de ces dernières années sont le développement du chitosane fongique : le chitosane extrait de champignons tels que Ganoderma lucidum par méthode enzymatique présente un degré de désacétylation de plus de 85 %, un poids moléculaire de seulement 1/3 de celui des crevettes et du crabe (environ 8-66 kDa), et ne contient pas de protéines allergènes, et la compatibilité cellulaire est significativement améliorée7. L'équipe de l'Académie chinoise des sciences agricoles a vérifié que la méthode d'extraction hybride champignon-chitosane peut contrôler l'écart de poids moléculaire à ± 5 %, résolvant le problème des fluctuations saisonnières des matières premières marines.
•Quels sont les avantages deChitosane ?
La compétitivité principale du chitosane provient des groupes amino et hydroxyles libres sur sa chaîne moléculaire, formant une « boîte à outils moléculaire » unique :
Réactivité intelligente :la protonation amino permet au chitosane de se dissoudre dans un environnement acide, permettant une libération contrôlée par le pH (par exemple, l'efficacité de libération du médicament anticancéreux doxorubicine à pH 5,0 dans le microenvironnement tumoral est 7,3 fois supérieure à celle de l'environnement physiologique) ;
Adhésion biologique :la charge positive se combine avec la charge négative de la muqueuse pour prolonger le temps de rétention du médicament dans la cavité buccale et le tractus gastro-intestinal, et l'adhésion muqueuse est augmentée de 3 fois après la modification de la thiolation ;
Synergie écologique :Le chitosane peut être complètement dégradé par le lysozyme (un échantillon à forte désacétylation perd 78 % de son poids en 72 heures), et les produits de dégradation participent au cycle du carbone et de l'azote du sol.
Le mécanisme antibactérien est particulièrement important :Le chitosane de faible poids moléculaire détruit l'intégrité des membranes bactériennes et le diamètre de la zone d'inhibition pour Escherichia coli et Staphylococcus aureus est de 13,5 mm ; sa capacité antioxydante peut également neutraliser l'oxygène réactif produit par le stress des pesticides, réduisant ainsi la teneur en malondialdéhyde des épinards traités au chlorpyrifos de 40 %.
•Quelles sont les applications deChitosane?
1. Biomédecine : des sutures aux gardiens du vaccin contre l'ARNm
Système de distribution intelligent : l'efficacité de transfection du nanocomplexe CS/pADN est de 2 ordres de grandeur supérieure à celle des liposomes, devenant ainsi un nouveau favori des porteurs de gènes non viraux ;
Réparation des plaies : le gel composite chitosane-glucane de Ganoderma lucidum raccourcit le temps de coagulation de 50 % et la structure poreuse tridimensionnelle accélère la régénération du tissu de granulation ;
Stabilité du vaccin : l'agent protecteur lyophilisé au chitosane permet au taux de rétention d'activité du vaccin à ARNm de dépasser 90 % à température ambiante, résolvant ainsi le problème du transport de la chaîne du froid.
2. Agriculture verte : la clé écologique pour réduire l'utilisation d'engrais
ChitosaneLes engrais à libération contrôlée enrobés (CRF) augmentent l'efficacité grâce à trois mécanismes :
Libération ciblée : les nanofilms d'oxyde de graphène/chitosane libèrent en continu de l'azote pendant 60 jours dans un sol acide, et le taux d'utilisation est 40 % supérieur à celui de l'urée enrobée de soufre ;
Résistance au stress des cultures : En incitant les plantes à synthétiser la chitinase, le rendement des tomates a augmenté de 22 %, tout en réduisant le taux de production d'O₂⁻ ;
Amélioration du sol : Augmente la teneur en matière organique de 1,8 fois, multiplie par 3 les communautés d'actinomycètes et se dégrade complètement en 60 jours sans résidus.
3. Emballage alimentaire : la révolution de la conservation grâce aux films composites à base de protéines d'insectes
L'équipe d'innovation de l'Académie chinoise des sciences agricoles a combinéchitosaneavec des protéines de vers de farine et un extrait d'éthanol de propolis chargé :
Propriétés mécaniques : résistance à la traction augmentée de 200 % et barrière à la vapeur d'eau atteignant 90 % des films à base de pétrole ;
Activité antibactérienne : le taux antibactérien des bactéries de détérioration des fraises a dépassé 99 %, la durée de conservation a été prolongée à 14 jours et le taux de biodégradation était de 100 %.
4. Impression et teinture textiles : une solution naturelle pour le polyester antistatique
Le traitement de réduction alcaline entraîne la formation de piqûres et de groupes carboxyles à la surface du polyester. Après réticulation du chitosane avec l'acide tartrique :
Antistatique permanent : la résistivité est réduite de 10¹²Ω à 10⁴Ω, et la reprise d'humidité reste à 6,56 % après 30 lavages ;
Adsorption des métaux lourds : l'efficacité de chélation du Cu²⁰ dans les eaux usées d'impression et de teinture est > 90 %, et le coût est de 1/3 de celui de la résine synthétique.
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Date de publication : 03/07/2025
