•Apa Kitosan?
Kitosan(CS) adalah polisakarida alami terbesar kedua di alam, terutama diekstraksi dari cangkang krustasea seperti udang dan kepiting. Kitin, bahan baku utamanya, menyumbang hingga 27% limbah pengolahan udang dan kepiting, dengan produksi tahunan global melebihi 13 juta ton. Ekstraksi tradisional memerlukan tiga proses: pelindian asam, dekalsifikasi (pelarutan kalsium karbonat), perebusan alkali untuk menghilangkan protein, dan deasetilasi alkali pekat 40-50%, hingga akhirnya diperoleh padatan putih dengan derajat deasetilasi lebih dari 70%.
Terobosan dalam beberapa tahun terakhir adalah pengembangan kitosan jamur: kitosan yang diekstrak dari jamur seperti Ganoderma lucidum dengan metode enzimatik memiliki derajat deasetilasi lebih dari 85%, berat molekul hanya 1/3 dari udang dan kepiting (sekitar 8-66 kDa), dan tidak mengandung protein alergenik, serta kompatibilitas sel meningkat secara signifikan. Tim dari Akademi Ilmu Pengetahuan Pertanian Tiongkok memverifikasi bahwa metode ekstraksi hibrida jamur-kitosan dapat mengendalikan deviasi berat molekul hingga ±5%, sehingga memecahkan masalah fluktuasi musiman bahan baku laut.
•Apa ManfaatnyaKitosan ?
Daya saing inti kitosan berasal dari gugus amino dan hidroksil bebas pada rantai molekulnya, yang membentuk “kotak peralatan molekuler” yang unik:
Responsivitas Cerdas:protonasi amino memungkinkan kitosan larut dalam lingkungan asam, mencapai pelepasan yang terkontrol pH (seperti efisiensi pelepasan obat antikanker doksorubisin pada pH 5,0 di lingkungan mikro tumor adalah 7,3 kali lipat dari lingkungan fisiologis);
Adhesi Biologis:muatan positif bergabung dengan muatan negatif mukosa untuk memperpanjang waktu retensi obat di rongga mulut dan saluran pencernaan, dan adhesi mukosa meningkat 3 kali lipat setelah modifikasi tiolasi;
Sinergi Ekologis:Kitosan dapat didegradasi sepenuhnya oleh lisozim (sampel deasetilasi tinggi kehilangan 78% berat dalam 72 jam), dan produk degradasi berpartisipasi dalam siklus karbon dan nitrogen tanah.
Mekanisme Antibakteri Sangat Menonjol:Kitosan dengan berat molekul rendah menghancurkan integritas membran bakteri, dan diameter zona penghambatan untuk Escherichia coli dan Staphylococcus aureus adalah 13,5 mm; kapasitas antioksidannya juga dapat menetralkan oksigen reaktif yang dihasilkan oleh stres pestisida, mengurangi kandungan malondialdehida pada bayam yang diobati dengan klorpirifos hingga 40%.
•Apa Saja AplikasinyaKitosan?
1. Biomedis: Dari Jahitan Hingga Pelindung Vaksin MRNA
Sistem pengiriman cerdas: Efisiensi transfeksi nanokompleks CS/pDNA 2 kali lipat lebih tinggi daripada liposom, menjadi favorit baru pembawa gen non-virus;
Perbaikan luka: Gel komposit kitosan-glukan Ganoderma lucidum memperpendek waktu koagulasi hingga 50%, dan struktur berpori tiga dimensi mempercepat regenerasi jaringan granulasi;
Stabilitas vaksin: Agen pelindung beku-kering kitosan membuat tingkat retensi aktivitas vaksin mRNA melebihi 90% pada suhu ruangan, memecahkan masalah transportasi rantai dingin.
2. Pertanian Hijau: Kunci Ekologis untuk Mengurangi Penggunaan Pupuk
KitosanPupuk lepas terkendali (CRF) berlapis meningkatkan efisiensi melalui tiga mekanisme:
Pelepasan yang ditargetkan: Nanofilm grafena oksida/kitosan terus menerus melepaskan nitrogen selama 60 hari di tanah asam, dan tingkat pemanfaatannya 40% lebih tinggi daripada urea berlapis sulfur;
Ketahanan terhadap stres tanaman: Dengan mendorong tanaman untuk mensintesis kitinase, hasil tomat meningkat sebesar 22%, sekaligus mengurangi laju produksi O₂⁻;
Perbaikan tanah: Meningkatkan kandungan bahan organik sebanyak 1,8 kali, memperluas komunitas aktinomiset sebanyak 3 kali, dan terdegradasi sepenuhnya dalam waktu 60 hari tanpa residu.
3. Kemasan Makanan: Revolusi Pengawetan Film Komposit Protein Serangga
Tim inovasi Akademi Ilmu Pertanian Tiongkok menggabungkankitosandengan protein ulat hongkong dan ekstrak etanol propolis:
Sifat mekanis: kekuatan tarik meningkat sebesar 200%, dan penghalang uap air mencapai 90% dari film berbasis minyak bumi;
Aktivitas antibakteri: tingkat antibakteri bakteri pembusuk stroberi melebihi 99%, umur simpan diperpanjang hingga 14 hari, dan tingkat biodegradasi adalah 100%.
4. Pencetakan dan Pencelupan Tekstil: Solusi Alami untuk Poliester Antistatik
Melalui perlakuan reduksi alkali, lubang dan gugus karboksil terbentuk pada permukaan poliester. Setelah kitosan diikat silang dengan asam tartarat:
Antistatik permanen: resistivitas berkurang dari 10¹²Ω menjadi 10⁴Ω, dan kelembapan kembali tetap pada 6,56% setelah 30 kali pencucian;
Adsorpsi logam berat: Efisiensi kelasi Cu²⁰ dalam air limbah percetakan dan pewarnaan >90%, dan biayanya 1/3 dari resin sintetis.
•NEWGREEN Menyediakan Kualitas TinggiKitosanBubuk
Waktu posting: 03-Jul-2025
