•Ce este Chitosan?
Chitosan(CS) este al doilea polizaharid natural ca mărime, extras în principal din cochiliile crustaceelor precum creveții și crabii. Materia sa primă de bază, chitina, reprezintă până la 27% din deșeurile de prelucrare a creveților și crabilor, iar producția anuală globală depășește 13 milioane de tone. Extracția tradițională necesită trei procese: decalcificare prin levigare acidă (dizolvarea carbonatului de calciu), fierbere alcalină pentru îndepărtarea proteinelor și deacetilare alcalină concentrată în 40-50%, obținându-se în final un solid alb cu un grad de deacetilare mai mare de 70%.
Descoperirile din ultimii ani sunt dezvoltarea chitosanului fungic: chitosanul extras din ciuperci precum Ganoderma lucidum prin metodă enzimatică are un grad de deacetilare de peste 85%, o greutate moleculară de doar 1/3 din cea a creveților și crabilor (aproximativ 8-66 kDa) și nu conține proteine alergenice, iar compatibilitatea celulară este semnificativ îmbunătățită7. Echipa Academiei Chineze de Științe Agricole a verificat că metoda de extracție hibridă ciupercă-chitosan poate controla abaterea greutății moleculare în limita a ±5%, rezolvând problema fluctuațiilor sezoniere ale materiilor prime marine.
•Care sunt beneficiileChitosan ?
Competitivitatea principală a chitosanului provine din grupările amino și hidroxil libere din lanțul său molecular, formând o „cutie de instrumente moleculare” unică:
Reactivitate inteligentă:protonarea amino permite chitosanului să se dizolve într-un mediu acid, realizând o eliberare controlată la pH (cum ar fi eficiența eliberării medicamentului anticancerigen doxorubicină la pH 5,0 în micromediul tumoral este de 7,3 ori mai mare decât cea a mediului fiziologic);
Aderență biologică:Sarcina pozitivă se combină cu sarcina negativă a mucoasei pentru a prelungi timpul de retenție a medicamentului în cavitatea bucală și tractul gastrointestinal, iar aderența mucoasei este crescută de 3 ori după modificarea prin tiolare;
Sinergie ecologică:Chitosanul poate fi complet degradat de lizozim (proba cu deacetilare ridicată pierde 78% din greutate în 72 de ore), iar produșii de degradare participă la ciclul carbonului și azotului din sol.
Mecanismul antibacterian este deosebit de proeminent:Chitosanul cu greutate moleculară mică distruge integritatea membranelor bacteriene, iar diametrul zonei de inhibiție pentru Escherichia coli și Staphylococcus aureus este de 13,5 mm; capacitatea sa antioxidantă poate neutraliza și oxigenul reactiv produs de stresul pesticidelor, reducând conținutul de malondialdehidă din spanac tratat cu clorpirifos cu 40%.
• Care sunt aplicațiileChitosan?
1. Biomedicină: De la suturi la gardienii vaccinului MRNA
Sistem inteligent de livrare: Eficiența de transfecție a nanocomplexului CS/pADN este cu 2 ordine de mărime mai mare decât cea a lipozomilor, devenind un nou favorit al purtătorilor de gene non-virale;
Repararea rănilor: Gelul compozit de chitosan-glucan cu Ganoderma lucidum scurtează timpul de coagulare cu 50%, iar structura poroasă tridimensională accelerează regenerarea țesutului de granulație;
Stabilitatea vaccinului: Agentul protector liofilizat cu chitosan face ca rata de retenție a activității vaccinului ARNm să depășească 90% la temperatura camerei, rezolvând problema transportului în lanțul frigorific.
2. Agricultura verde: cheia ecologică pentru reducerea utilizării îngrășămintelor
ChitosanÎngrășămintele cu eliberare controlată (CRF) filmate cresc eficiența prin mecanisme triple:
Eliberare țintită: Nanofilmele de oxid de grafen/chitosan eliberează continuu azot timp de 60 de zile în solul acid, iar rata de utilizare este cu 40% mai mare decât cea a ureei acoperite cu sulf;
Rezistența la stresul culturilor: Inducerea plantelor să sintetizeze chitinază, randamentul tomatelor a crescut cu 22%, reducând în același timp rata de producție de O₂⁻;
Îmbunătățirea solului: Crește conținutul de materie organică de 1,8 ori, extinde comunitățile de actinomicete de 3 ori și degradează complet în 60 de zile fără reziduuri.
3. Ambalajele alimentare: Revoluția în conservarea foliei compozite din proteine de insecte
Echipa de inovare a Academiei Chineze de Științe Agricole combinatăchitosancu proteine din viermii de făină și extract etanolic de propolis încărcat:
Proprietăți mecanice: rezistența la tracțiune a crescut cu 200%, iar bariera de vapori de apă a atins 90% în cazul peliculelor pe bază de petrol;
Activitate antibacteriană: rata antibacteriană a bacteriilor care alterează căpșunile a depășit 99%, durata de valabilitate a fost extinsă la 14 zile, iar rata de biodegradare a fost de 100%.
4. Imprimarea și vopsirea textilelor: o soluție naturală pentru poliesterul antistatic
Prin tratamentul de reducere alcalină, pe suprafața poliesterului se formează gropi și grupări carboxil. După reticularea chitosanului cu acid tartric:
Antistatic permanent: rezistivitatea este redusă de la 10¹²Ω la 10⁴Ω, iar umiditatea recuperată rămâne la 6,56% după 30 de spălări;
Adsorbția metalelor grele: Eficiența chelării Cu²⁰ în apele reziduale de la imprimare și vopsire este >90%, iar costul este de 1/3 față de rășina sintetică.
• NEWGREEN Furnizează calitate înaltăChitosanPudra
Data publicării: 03 iulie 2025
