Hitozāns: ieguvumi, pielietojums un citi

• Kas ir Hitozāns?

Hitozāns(CS) ir otrais lielākais dabiskais polisaharīds dabā, ko galvenokārt iegūst no vēžveidīgo, piemēram, garneļu un krabju, čaulām. Tā pamatizejviela hitīns veido līdz pat 27% no garneļu un krabju pārstrādes atkritumiem, un globālā gada produkcija pārsniedz 13 miljonus tonnu. Tradicionālajai ekstrakcijai nepieciešami trīs procesi: skābju izskalošana, dekalcifikācija (kalcija karbonāta izšķīdināšana), sārmaina vārīšana olbaltumvielu atdalīšanai un 40-50% koncentrētas sārmu deacetilēšana, un visbeidzot iegūst baltu cietu vielu ar deacetilēšanas pakāpi vairāk nekā 70%.

Pēdējo gadu sasniegumi ir sēnīšu hitīna izstrāde: hitīnam, kas iegūts no tādām sēnēm kā Ganoderma lucidum ar fermentatīvu metodi, ir deacetilēšanas pakāpe vairāk nekā 85%, molekulmasa tikai 1/3 no garneļu un krabju molekulmasas (apmēram 8–66 kDa), tas nesatur alergēnus proteīnus, un šūnu saderība ir ievērojami uzlabota7. Ķīnas Lauksaimniecības zinātņu akadēmijas komanda apstiprināja, ka sēnīšu un hitīna hibrīdās ekstrakcijas metode var kontrolēt molekulmasas novirzi ±5% robežās, atrisinot jūras izejvielu sezonālo svārstību problēmu.

• Kādas ir priekšrocībasHitozāns ?

Hitozāna galvenā konkurētspēja rodas no brīvajām aminoskābju un hidroksilgrupām tā molekulārajā ķēdē, veidojot unikālu “molekulāro instrumentu komplektu”:

Inteliģenta reaģētspēja:aminoprotonēšana ļauj hitozānam izšķīst skābā vidē, panākot pH kontrolētu izdalīšanos (piemēram, pretvēža zāļu doksorubicīna izdalīšanās efektivitāte pie pH 5,0 audzēja mikrovidē ir 7,3 reizes lielāka nekā fizioloģiskajā vidē);

Bioloģiskā saķere:Pozitīvais lādiņš apvienojumā ar gļotādas negatīvo lādiņu pagarina zāļu aiztures laiku mutes dobumā un kuņģa-zarnu traktā, un pēc tiolācijas modifikācijas gļotādas adhēzija palielinās 3 reizes;

Ekoloģiskā sinerģija:Lizocīms var pilnībā noārdīt hitīnu (augstas deacetilēšanas paraugs 72 stundu laikā zaudē 78% svara), un noārdīšanās produkti piedalās augsnes oglekļa un slāpekļa ciklā.

Īpaši ievērojams ir antibakteriālais mehānisms:Zemas molekulmasas hitīns iznīcina baktēriju membrānu integritāti, un Escherichia coli un Staphylococcus aureus inhibīcijas zonas diametrs ir 13,5 mm; tā antioksidanta kapacitāte var neitralizēt arī pesticīdu stresa radīto reaktīvo skābekli, samazinot malondialdehīda saturu ar hlorpirifosu apstrādātos spinātos par 40%.

• Kādi ir pielietojumiHitozāns?

1. Biomedicīna: no šuvēm līdz MRNA vakcīnas aizbildņiem

Inteliģenta piegādes sistēma: CS/pDNS nanokompleksa transfekcijas efektivitāte ir par 2 lieluma kārtām augstāka nekā liposomām, kļūstot par jaunu nevīrusu gēnu nesēju iecienītāko;

Brūču atjaunošana: Ganoderma lucidum hitīna-glikāna kompozītgels saīsina koagulācijas laiku par 50%, un trīsdimensiju porainā struktūra paātrina granulācijas audu atjaunošanos;

Vakcīnas stabilitāte: hitīna liofilizētais aizsarglīdzeklis nodrošina mRNS vakcīnas aktivitātes saglabāšanas ātrumu virs 90% istabas temperatūrā, atrisinot aukstās ķēdes transportēšanas problēmu.

2. Zaļā lauksaimniecība: ekoloģiska atslēga mēslošanas līdzekļu lietošanas samazināšanai

HitozānsAr apvalku pārklāti kontrolētas iedarbības mēslošanas līdzekļi (CRF) palielina efektivitāti, izmantojot trīskāršus mehānismus:

Mērķtiecīga izdalīšanās: grafēna oksīda/hitozāna nanofilmas skābā augsnē nepārtraukti izdala slāpekli 60 dienas, un izmantošanas līmenis ir par 40% augstāks nekā sēra pārklātai urīnvielai;

Kultūraugu stresa izturība: stimulējot augus sintezēt hitināzi, tomātu raža palielinājās par 22 %, vienlaikus samazinot O₂⁻ ražošanas ātrumu;

Augsnes uzlabošana: palielināt organisko vielu saturu 1,8 reizes, paplašināt aktinomicēšu kopienas 3 reizes un pilnībā noārdīties 60 dienu laikā bez atlikumiem.

3. Pārtikas iepakojums: kukaiņu olbaltumvielu kompozītplēves saglabāšanas revolūcija

Ķīnas Lauksaimniecības zinātņu akadēmijas inovāciju komanda apvienojāshitīnsar miltu tārpu olbaltumvielām un piesātinātu propolisa etanola ekstraktu:

Mehāniskās īpašības: stiepes izturība palielinājās par 200%, un ūdens tvaika barjera sasniedza 90% no naftas bāzes plēvēm;

Antibakteriāla aktivitāte: zemeņu bojāšanās baktēriju antibakteriālais līmenis pārsniedza 99%, glabāšanas laiks tika pagarināts līdz 14 dienām, un bioloģiskās noārdīšanās ātrums bija 100%.

4. Tekstila apdruka un krāsošana: dabisks risinājums antistatiskam poliesteram

Sārmu reducēšanas apstrādes rezultātā uz poliestera virsmas veidojas bedres un karboksilgrupas. Pēc hitīna šķērssaistītas saites ar vīnskābi:

Pastāvīga antistatiska iedarbība: pretestība samazinās no 10¹²Ω līdz 10⁴Ω, un mitruma atgūšanas rādītājs pēc 30 mazgāšanas reizēm saglabājas 6,56% līmenī;

Smago metālu adsorbcija: Cu²⁰ helātu veidošanās efektivitāte poligrāfijas un krāsošanas notekūdeņos ir >90%, un izmaksas ir 1/3 no sintētisko sveķu izmaksām.

• NEWGREEN augstas kvalitātes precesHitozānsPulveris