• Čo je Chitosan?
Chitosan(CS) je druhý najväčší prírodný polysacharid v prírode, ktorý sa extrahuje hlavne z pancier kôrovcov, ako sú krevety a kraby. Jeho základná surovina chitín tvorí až 27 % odpadu zo spracovania kreviet a krabov a celosvetová ročná produkcia presahuje 13 miliónov ton. Tradičná extrakcia vyžaduje tri procesy: kyslé lúhovanie, dekalcifikáciu (rozpúšťanie uhličitanu vápenatého), alkalické varenie na odstránenie bielkovín a 40 – 50 % koncentrovanú alkalickú deacetyláciu, pričom sa nakoniec získa biela pevná látka s deacetylačným stupňom viac ako 70 %.
Prelomom v posledných rokoch je vývoj hubového chitosanu: chitosan extrahovaný z húb, ako je Ganoderma lucidum, enzymatickou metódou má stupeň deacetylácie viac ako 85 %, molekulovú hmotnosť iba 1/3 molekulovej hmotnosti z kreviet a krabov (približne 8 – 66 kDa), neobsahuje alergénne proteíny a bunková kompatibilita sa výrazne zlepšila7. Tím Čínskej akadémie poľnohospodárskych vied overil, že hybridná extrakčná metóda huby a chitosanu dokáže kontrolovať odchýlku molekulovej hmotnosti v rozmedzí ±5 %, čím sa rieši problém sezónnych výkyvov v morských surovinách.
• Aké sú výhodyChitosan ?
Hlavná konkurencieschopnosť chitosanu pochádza z voľných amino a hydroxylových skupín v jeho molekulárnom reťazci, ktoré tvoria jedinečný „molekulárny nástrojový balík“:
Inteligentná odozva:aminoprotonácia umožňuje rozpustenie chitosanu v kyslom prostredí, čím sa dosahuje uvoľňovanie kontrolované pH (napríklad účinnosť uvoľňovania protirakovinového liečiva doxorubicínu pri pH 5,0 v mikroprostredí nádoru je 7,3-krát vyššia ako vo fyziologickom prostredí);
Biologická adhézia:kladný náboj sa kombinuje so záporným nábojom sliznice, čím sa predlžuje retenčný čas liečiva v ústnej dutine a gastrointestinálnom trakte a adhézia sliznice sa po tiolačnej modifikácii trojnásobne zvyšuje;
Ekologická synergia:Chitosan môže byť úplne degradovaný lyzozýmom (vzorka s vysokou deacetyláciou stráca 78 % hmotnosti za 72 hodín) a produkty degradácie sa podieľajú na cykle uhlíka a dusíka v pôde.
Antibakteriálny mechanizmus je obzvlášť výrazný:Nízkomolekulárny chitózan ničí integritu bakteriálnych membrán a priemer inhibičnej zóny pre Escherichia coli a Staphylococcus aureus je 13,5 mm; jeho antioxidačná kapacita dokáže tiež neutralizovať reaktívny kyslík produkovaný pesticídnym stresom, čím sa znižuje obsah malondialdehydu v špenáte ošetrenom chlorpyrifosom o 40 %.
• Aké sú aplikácieChitosan?
1. Biomedicína: Od stehov k strážcom vakcíny MRNA
Inteligentný systém dodávania: Transfekčná účinnosť nanokomplexu CS/pDNA je o 2 rády vyššia ako u lipozómov, čím sa stáva novým favoritom medzi nevírusovými nosičmi génov;
Hojenie rán: Kompozitný gél chitosan-glukánu z Ganoderma lucidum skracuje čas koagulácie o 50 % a trojrozmerná pórovitá štruktúra urýchľuje regeneráciu granulačného tkaniva;
Stabilita vakcíny: Lyofilizované ochranné činidlo chitosanu umožňuje mieru zadržania aktivity mRNA vakcíny presahovať 90 % pri izbovej teplote, čím sa rieši problém transportu v chladnom reťazci.
2. Zelené poľnohospodárstvo: Ekologický kľúč k zníženiu používania hnojív
ChitosanPotiahnuté hnojivá s riadeným uvoľňovaním (CRF) zvyšujú účinnosť prostredníctvom troch mechanizmov:
Cielené uvoľňovanie: Nanofilmy z oxidu grafénu/chitosanu nepretržite uvoľňujú dusík počas 60 dní v kyslej pôde a miera využitia je o 40 % vyššia ako u močoviny potiahnutej sírou;
Odolnosť plodín voči stresu: Vďaka indukcii syntézy chitinázy v rastlinách sa úroda paradajok zvýšila o 22 % a zároveň sa znížila miera produkcie O₂⁻;
Zlepšenie pôdy: Zvýšiť obsah organickej hmoty 1,8-krát, rozšíriť spoločenstvá aktinomycétov 3-krát a úplne sa rozložiť do 60 dní bez zvyškov.
3. Balenie potravín: Revolúcia v konzervovaní kompozitného filmu z hmyzích bielkovín
Inovačný tím Čínskej akadémie poľnohospodárskych vied spojilchitosáns proteínom múčnych červov a extraktom z propolisu s vysokým obsahom etanolu:
Mechanické vlastnosti: pevnosť v ťahu sa zvýšila o 200 % a parozábrana dosiahla 90 % fólií na báze ropy;
Antibakteriálna aktivita: antibakteriálna miera baktérií spôsobujúcich kazenie jahôd prekročila 99 %, trvanlivosť sa predĺžila na 14 dní a miera biodegradácie bola 100 %.
4. Potlač a farbenie textilu: prirodzené riešenie pre antistatický polyester
Prostredníctvom alkalickej redukčnej úpravy sa na povrchu polyesteru tvoria jamky a karboxylové skupiny. Po zosieťovaní chitosanu kyselinou vínnou:
Trvalá antistatická úprava: merný odpor sa zníži z 10¹²Ω na 10⁴Ω a regenerácia vlhkosti zostáva na úrovni 6,56 % po 30 praniach;
Adsorpcia ťažkých kovov: Účinnosť chelatácie Cu²⁰ v odpadových vodách z tlače a farbenia je > 90 % a náklady predstavujú 1/3 ceny syntetickej živice.
•NEWGREEN Dodávka vysokej kvalityChitosanPrášok
Čas uverejnenia: 3. júla 2025
