Хитозан: Придобивки, примена и друго

• Што е Хитозан?

Хитозан(CS) е втор најголем природен полисахарид во природата, главно екстрахиран од лушпите на ракови како што се ракчињата и раковите. Неговата основна суровина, хитинот, сочинува до 27% од отпадот од преработка на ракчиња и ракови, а глобалното годишно производство надминува 13 милиони тони. Традиционалната екстракција бара три процеси: декалцификација со киселинско исцедување (растворање на калциум карбонат), алкално вриење за отстранување на протеините и 40-50% концентрирана алкална деацетилација, и конечно се добива бела цврста материја со степен на деацетилација од повеќе од 70%.

Пробив во последниве години е развојот на габичен хитозан: хитозанот екстрахиран од габи како што е Ganoderma lucidum со ензимски метод има степен на деацетилација од повеќе од 85%, молекуларна тежина од само 1/3 од онаа од ракчиња и ракови (околу 8-66kDa), и не содржи алергенски протеини, а компатибилноста на клетките е значително подобрена7. Тимот на Кинеската академија за земјоделски науки потврди дека методот на екстракција со хибридна габа-хитозан може да ја контролира девијацијата на молекуларната тежина во рамките на ±5%, решавајќи го проблемот со сезонските флуктуации на морските суровини.

• Кои се придобивките одХитозан ?

Основната конкурентност на хитозанот доаѓа од слободните амино и хидроксилни групи на неговиот молекуларен ланец, формирајќи единствена „молекуларна кутија со алатки“:

Интелигентна реакција:Аминовата протонација му овозможува на хитозанот да се раствори во кисела средина, постигнувајќи ослободување контролирано со pH (како што е ефикасноста на ослободување на антиканцерогениот лек доксорубицин при pH 5,0 во туморската микросредина е 7,3 пати поголема од физиолошката средина);

Биолошка адхезија:Позитивниот полнеж се комбинира со негативниот полнеж на мукозата за да го продолжи времето на задржување на лекот во усната шуплина и гастроинтестиналниот тракт, а адхезијата на мукозата се зголемува за 3 пати по модификацијата на тиолацијата;

Еколошка синергија:Хитозанот може целосно да се разгради од лизозимот (примерокот со висока деацетилација губи 78% од тежината за 72 часа), а производите на разградување учествуваат во циклусот на јаглерод и азот во почвата.

Антибактерискиот механизам е особено истакнат:Хитозанот со ниска молекуларна тежина го уништува интегритетот на бактериските мембрани, а дијаметарот на зоната на инхибиција за Escherichia coli и Staphylococcus aureus е 13,5 mm; неговиот антиоксидативен капацитет може да го неутрализира и реактивниот кислород произведен од стрес од пестициди, намалувајќи ја содржината на малондиалдехид во спанаќот третиран со хлорпирифос за 40%.

• Кои се примените наХитозан?

1. Биомедицина: Од конци до чувари на вакцини од МРНА

Интелигентен систем за испорака: Ефикасноста на трансфекцијата на CS/pDNA нанокомплексот е 2 реда поголема од онаа на липозомите, станувајќи нов фаворит на невирусните носители на гени;

Заздравување на рани: Композитниот гел од хитозан-глукан од Ganoderma lucidum го скратува времето на коагулација за 50%, а тродимензионалната порозна структура ја забрзува регенерацијата на гранулационото ткиво;

Стабилност на вакцината: Заштитниот агенс со лиофилизиран хитозан овозможува стапката на задржување на активноста на mRNA вакцината да надмине 90% на собна температура, решавајќи го проблемот со транспортот преку ладен ланец.

2. Зелено земјоделство: Еколошкиот клуч за намалување на употребата на ѓубрива

ХитозанЃубривата со контролирано ослободување (CRF) со облога ја зголемуваат ефикасноста преку тројни механизми:

Целно ослободување: Нанофилмовите од графен оксид/хитозан континуирано ослободуваат азот 60 дена во кисела почва, а стапката на искористеност е 40% повисока од онаа на уреата обложена со сулфур;

Отпорност на стрес на културите: Со поттикнување на растенијата да синтетизираат хитиназа, приносот на домати се зголеми за 22%, а воедно се намали и стапката на производство на O₂⁻;

Подобрување на почвата: Зголемување на содржината на органска материја за 1,8 пати, проширување на заедниците на актиномицети за 3 пати и целосно разградување во рок од 60 дена без остатоци.

3. Пакување на храна: Револуцијата во зачувувањето на композитната фолија од инсекти протеини

Иновативниот тим на Кинеската академија за земјоделски науки заеднохитозансо протеини од брашнести црви и екстракт од прополис богат со етанол:

Механички својства: затегнувачката цврстина се зголеми за 200%, а бариерата на водена пареа достигна 90% од филмовите на база на нафта;

Антибактериска активност: антибактериската стапка на бактерии што предизвикуваат расипување на јагоди надмина 99%, рокот на траење беше продолжен на 14 дена, а стапката на биоразградливост беше 100%.

4. Печатење и боење текстил: природно решение за антистатички полиестер

Преку третман за редукција со алкали, на површината на полиестерот се формираат јами и карбоксилни групи. Откако хитозанот ќе се вкрсти со винска киселина:

Траен антистатик: отпорноста е намалена од 10¹²Ω на 10⁴Ω, а враќањето на влагата останува на 6,56% по 30 перења;

Адсорпција на тешки метали: Ефикасноста на хелација на Cu²⁰ во отпадните води за печатење и боење е >90%, а цената е 1/3 од синтетичката смола.

• NEWGREEN Испорачува висок квалитетХитозанПрав