•Vad är Kitosan?
Kitosan(CS) är den näst största naturliga polysackariden i naturen, huvudsakligen utvunnen ur skalen på kräftdjur som räkor och krabba. Dess grundläggande råvara kitin står för upp till 27 % av avfallet från bearbetning av räkor och krabba, och den globala årliga produktionen överstiger 13 miljoner ton. Traditionell utvinning kräver tre processer: sur urlakning, avkalkning (upplösning av kalciumkarbonat), alkalisk kokning för att avlägsna protein och 40–50 % koncentrerad alkalisk deacetylering, vilket slutligen ger ett vitt fast ämne med en deacetyleringsgrad på mer än 70 %.
Genombrott under senare år är utvecklingen av svampbaserad kitosan: kitosan som utvinns ur svampar som Ganoderma lucidum med enzymatisk metod har en deacetyleringsgrad på mer än 85 %, en molekylvikt på endast 1/3 av den från räkor och krabba (cirka 8–66 kDa), och innehåller inte allergiframkallande proteiner, och cellkompatibiliteten förbättras avsevärt7. Teamet från den kinesiska lantbruksvetenskapsakademin verifierade att svamp-kitosan-hybridextraktionsmetoden kan kontrollera molekylviktsavvikelsen inom ±5 %, vilket löser problemet med säsongsfluktuationer i marina råvaror.
•Vilka är fördelarna medKitosan ?
Kitosans kärnkonkurrenskraft kommer från de fria amino- och hydroxylgrupperna på dess molekylära kedja, vilket bildar en unik "molekylär verktygslåda":
Intelligent responsivitet:aminoprotonering gör att kitosan kan lösas upp i en sur miljö, vilket uppnår pH-kontrollerad frisättning (såsom att frisättningseffektiviteten för anticancerläkemedlet doxorubicin vid pH 5,0 i tumörmikromiljön är 7,3 gånger högre än i den fysiologiska miljön);
Biologisk vidhäftning:Positiv laddning kombineras med negativ laddning av slemhinnan för att förlänga läkemedlets retentionstid i munhålan och mag-tarmkanalen, och slemhinnevidhäftningen ökar med 3 gånger efter tioleringsmodifiering;
Ekologisk synergi:Kitosan kan brytas ner fullständigt av lysozym (prov med hög deacetylering förlorar 78 viktprocent på 72 timmar), och nedbrytningsprodukterna deltar i jordens kol- och kvävecykel.
Den antibakteriella mekanismen är särskilt framträdande:Lågmolekylärt kitosan förstör integriteten hos bakteriemembran, och diametern på hämningszonen för Escherichia coli och Staphylococcus aureus är 13,5 mm; dess antioxidantkapacitet kan också neutralisera det reaktiva syre som produceras av pesticidstress, vilket minskar malondialdehydhalten i spenat behandlad med klorpyrifos med 40 %.
•Vilka är tillämpningarna avKitosan?
1. Biomedicin: Från suturer till Mrna-vaccinskydd
Intelligent leveranssystem: Transfektionseffektiviteten hos CS/pDNA-nanokomplexet är två storleksordningar högre än hos liposomer, vilket blir en ny favorit bland icke-virala genbärare;
Sårreparation: Ganoderma lucidum kitosan-glukan-kompositgel förkortar koagulationstiden med 50 %, och den tredimensionella porösa strukturen accelererar regenereringen av granulationsvävnad;
Vaccinstabilitet: Frystorkat skyddsmedel i form av kitosan gör att mRNA-vaccinets aktivitetsretentionsgrad överstiger 90 % vid rumstemperatur, vilket löser problemet med transport i kylkedjan.
2. Grönt jordbruk: Den ekologiska nyckeln till att minska gödselanvändningen
Kitosan-belagda gödningsmedel med kontrollerad frisättning (CRF) ökar effektiviteten genom tre mekanismer:
Riktad frisättning: Grafenoxid/kitosan-nanofilmer frisätter kontinuerligt kväve i 60 dagar i sur jord, och utnyttjandegraden är 40 % högre än för svavelbelagd urea;
Stresstålighet mot grödor: Genom att inducera växter att syntetisera kitinas ökade tomatavkastningen med 22 %, samtidigt som O₂⁻-produktionen minskade;
Jordförbättring: Öka innehållet av organiskt material med 1,8 gånger, utöka aktinomycetsamhällena med 3 gånger och brytas ner fullständigt inom 60 dagar utan rester.
3. Livsmedelsförpackningar: Konserveringsrevolutionen av insektsproteinkompositfilm
Innovationsteamet vid den kinesiska lantbruksakademin sammanfördekitosanmed mjölmaskprotein och laddat propolis-etanolextrakt:
Mekaniska egenskaper: draghållfastheten ökade med 200 % och vattenångspärren nådde 90 % av petroleumbaserade filmer;
Antibakteriell aktivitet: den antibakteriella graden av jordgubbsnedbrytningsbakterier översteg 99 %, hållbarheten förlängdes till 14 dagar och den biologiska nedbrytningshastigheten var 100 %.
4. Textiltryck och färgning: en naturlig lösning för antistatisk polyester
Genom alkalireduktionsbehandling bildas gropar och karboxylgrupper på polyesterytan. Efter att kitosan tvärbundits med vinsyra:
Permanent antistatisk: resistiviteten minskar från 10¹²Ω till 10⁴Ω, och fuktåtervinningen ligger kvar på 6,56 % efter 30 tvättar;
Adsorption av tungmetaller: Cu²⁰-kelateringseffektiviteten i tryck- och färgningsavloppsvatten är >90 % och kostnaden är 1/3 av syntetiskt harts.
•NEWGREEN Levererar hög kvalitetKitosanPulver
Publiceringstid: 3 juli 2025
