• Що таке Хітозан?
Хітозан(CS) є другим за величиною природним полісахаридом у природі, який переважно видобувається з панцирів ракоподібних, таких як креветки та краби. Його основна сировина, хітин, становить до 27% відходів переробки креветок та крабів, а світовий річний обсяг виробництва перевищує 13 мільйонів тонн. Традиційна екстракція вимагає трьох процесів: декальцифікації кислотним вилуговуванням (розчинення карбонату кальцію), лужного кип'ятіння для видалення білка та деацетилювання концентрованим лугом на 40-50%, і в результаті отримують білу тверду речовину зі ступенем деацетилювання понад 70%.
Проривом останніх років стала розробка грибкового хітозану: хітозан, екстрагований з грибів, таких як Ganoderma lucidum, ферментативним методом, має ступінь деацетилювання понад 85%, молекулярну масу лише 1/3 від молекулярної маси креветок та крабів (близько 8-66 кДа), не містить алергенних білків, а сумісність з клітинами значно покращується7. Команда Китайської академії сільськогосподарських наук підтвердила, що гібридний метод екстракції грибів та хітозану може контролювати відхилення молекулярної маси в межах ±5%, вирішуючи проблему сезонних коливань морської сировини.
• Які перевагиХітозан ?
Основна конкурентоспроможність хітозану полягає у вільних аміно- та гідроксильних групах його молекулярного ланцюга, що утворюють унікальний «молекулярний інструментарій»:
Інтелектуальна чуйність:амінопротонування дозволяє хітозану розчинятися в кислому середовищі, досягаючи вивільнення, контрольованого за pH (наприклад, ефективність вивільнення протипухлинного препарату доксорубіцину при pH 5,0 у мікросередовищі пухлини в 7,3 раза вища, ніж у фізіологічному середовищі);
Біологічна адгезія:Позитивний заряд поєднується з негативним зарядом слизової оболонки, що подовжує час утримання препарату в ротовій порожнині та шлунково-кишковому тракті, а адгезія до слизової оболонки збільшується в 3 рази після тіоляційної модифікації;
Екологічна синергія:Хітозан може бути повністю розкладений лізоцимом (зразок з високим ступенем деацетилювання втрачає 78% ваги за 72 години), а продукти розкладу беруть участь у циклі вуглецю та азоту в ґрунті.
Антибактеріальний механізм особливо помітний:Низькомолекулярний хітозан руйнує цілісність бактеріальних мембран, а діаметр зони інгібування для Escherichia coli та Staphylococcus aureus становить 13,5 мм; його антиоксидантна здатність також може нейтралізувати активний кисень, що утворюється внаслідок пестицидного стресу, знижуючи вміст малонового діальдегіду в шпинаті, обробленому хлорпірифосом, на 40%.
• Яке застосуванняХітозан?
1. Біомедицина: від швів до опікунів вакцини MRNA
Інтелектуальна система доставки: ефективність трансфекції нанокомплексу CS/pDNA на 2 порядки вища, ніж у ліпосом, що робить його новим фаворитом серед невірусних носіїв генів;
Загоєння ран: хітозан-глюкановий композитний гель Ganoderma lucidum скорочує час коагуляції на 50%, а тривимірна пориста структура прискорює регенерацію грануляційної тканини;
Стабільність вакцини: ліофілізований захисний агент хітозану забезпечує коефіцієнт збереження активності мРНК вакцини понад 90% за кімнатної температури, вирішуючи проблему транспортування в холодному ланцюгу.
2. Зелене сільське господарство: екологічний ключ до зменшення використання добрив
ХітозанДобрива з контрольованим вивільненням (CRF) в оболонці підвищують ефективність завдяки потрійним механізмам:
Цільове вивільнення: наноплівки оксиду графену/хітозану безперервно вивільняють азот протягом 60 днів у кислому ґрунті, а коефіцієнт використання на 40% вищий, ніж у сечовини, покритої сіркою;
Стресостійкість культури: завдяки стимулюванню рослин до синтезу хітинази врожайність помідорів збільшилася на 22%, водночас знижуючи швидкість вироблення O₂⁻;
Покращення ґрунту: Збільшення вмісту органічної речовини в 1,8 раза, розширення актиноміцетних спільнот у 3 рази та повне розкладання протягом 60 днів без залишків.
3. Упаковка харчових продуктів: революція у збереженні композитної плівки з комах-білків
Команда інновацій Китайської академії сільськогосподарських наук об'єдналахітозанз білком борошняних черв'яків та насиченим етанольним екстрактом прополісу:
Механічні властивості: міцність на розрив збільшилася на 200%, а пароізоляція досягла 90% рівня плівок на нафтовій основі;
Антибактеріальна активність: рівень антибактеріальної дії бактерій, що спричиняють псування полуниці, перевищував 99%, термін зберігання був подовжений до 14 днів, а коефіцієнт біорозкладу становив 100%.
4. Друк та фарбування текстилю: природне рішення для антистатичного поліестеру
Внаслідок обробки лугами на поверхні поліестеру утворюються ямки та карбоксильні групи. Після зшивання хітозану винною кислотою:
Постійна антистатика: питомий опір знижується з 10¹²Ω до 10⁴Ω, а рівень відновлення вологи залишається на рівні 6,56% після 30 прань;
Адсорбція важких металів: ефективність хелатування Cu²⁰ у стічних водах від друку та фарбування становить >90%, а вартість становить 1/3 вартості синтетичної смоли.
• NEWGREEN Постачання високої якостіХітозанПорошок
Час публікації: 03 липня 2025 р.
