Какой полисахарид содержится в панцирях членистоногих
Все знают о целлюлозе: по общему объему органической массы этот полисахарид занимает первое место на Земле. И все знают, насколько важен этот углевод для промышленности. А вот о полисахариде, который стоит на втором месте по своей массе и не менее полезен человеку, — хитине — помнят разве что любители биологии. Вещество является основным компонентом экзоскелета (панцирь и клешни) членистоногих и некоторых беспозвоночных, а также входит в состав клеточной стенки грибов и бактерий. О невероятных свойствах хитина и их применении в медицине, пищевой промышленности и радиационной защите говорили на совместной научной сессии Российского хитинового общества и кафедры технологии мясных, рыбных продуктов и консервирования холодом Университета ИТМО.
Источник: www.gorilao.com.br
В природе хитин выполняет защитную и опорную функции, обеспечивая прочность ракообразных, грибов и бактерий. В этом он похож на целлюлозу, которая является опорным материалом клеточной стенки растений. Но хитин является более реакционноспособным, говорится в материалах Российского хитинового общества. При нагревании и обработке концентрированной щелочью он превращается в хитозан. Этот полимер может растворяться в растворах разбавленных кислот, а также связываться и реагировать с другими химическими веществами. Таким образом, иногда химики называют хитозан «конструктором», с помощью которого можно создавать различные полимеры. Чтобы получить хитин в чистом виде, из содержащих его органических веществ удаляют белок, кальций и другие минералы, переводя их в растворимую форму. В результате получается хитиновая крошка.
«Для получения хитина используются ракообразные, грибы и насекомые. К слову, это вещество было впервые обнаружено в шампиньонах. Применение хитина и производного от него хитозана только расширяется. Полисахарид входит в состав пищевых добавок, лекарств, противоожоговых препаратов, растворимых хирургических нитей, используется в противорадиационных целях и во многих других. Хитозан — это полезная вещь, которая требует дальнейшего изучения», — прокомментировал президент Российского хитинового общества, доктор химических наук Валерий Варламов
Хитин в медицине
Благодаря тому, что хитозан отлично реагирует с другими химическими веществами, на цепочку полимера можно «навешивать», например, лекарства и рецепторы. Таким образом, действующее вещество будет высвобождаться только там, где оно нужно, не подвергая токсикозу весь организм. Более того, хитозан сам по себе совершенно не токсичен для живых существ, подчеркнул профессор Всероссийского научно-исследовательского и технологического института биологической промышленности Алексей Албулов.
Университет ИТМО. Алексей Албулов
Хитозан также используется в качестве БАДа. Например, его низкомолекулярная фракция непосредственно всасывается в кровь и работает на уровне иммунной системы. Среднемолекулярная фракция является антибактериальным компонентом, который подавляет развитие патогенной микрофлоры в кишечнике. Кроме того, она способствует образованию пленки на слизистых оболочках кишечника, которая защищает их от воспаления. При этом пленка быстро растворяется, что важно для применения в медицине. Высокомолекулярная фракция хитозана служит в качестве сорбента для токсинов, которые есть в желудочно-кишечном тракте.
«Мы знаем много сорбентов, которые также обладают вредными для человека свойствами — они всасываются, откладываются в мышцах и костях. Хитозан лишен всех этих побочных эффектов. Более того, он может сорбировать экстракты трав, которые в связке с ним долго не теряют своих полезных свойств, и использоваться в качестве БАДа. Также хитозан используется в гелевой форме для лечения заболеваний полости рта или ожогов», — добавил Алексей Албулов.
Кроме того, хитозан обладает противоопухолевым эффектом, поэтому может применяться для профилактики рака, подчеркнула ученый секретарь Института микробиологии им. С. Н. Виноградского РАН Ирина Мысякина. Вещество снижает уровень холестерина, так как связывает пищевые липиды и препятствует всасыванию жиров из кишечника. Также ведутся исследования применения хитозана в качестве медицинских имплантов.
Университет ИТМО. Научная сессия Российского хитинового общества
Хитин и генная терапия
Генная терапия сейчас активно развивается. С помощью научного метода можно устранить активность того или иного «вредного» гена или вставить вместо него другой. Но для того, чтобы это сделать, необходимо каким-то образом доставлять «нужную» генную информацию в клетку. Раньше для этого использовались вирусы, однако у этой системы есть множество недостатков: канцерогенность и дороговизна в первую очередь подчеркнул сотрудник Санкт-Петербургской государственной химико-фармацевтической академии Андрей Критченков. Но с помощью хитозана можно доставлять необходимую генную информацию в клетку без вредных последствий и относительно дешево.
«Невирусные векторы для доставки РНК можно буквально музыкально настраивать с помощью химических модификаций. Хитозан — более эффективный вектор, чем липосомы или катионные полимеры, потому что он лучше связывается с ДНК. Кроме того, такие системы нетоксичны, и их можно получать при комнатной температуре», — рассказал ученый.
Хитин в пищевой промышленности
Способность хитозана к абсорбированию используется в пивоварении для удаления осадка. Так называемые помутнения в напитке образуются из-за компонентов сырья и вспомогательных материалов в виде белков, углеводов, живых клеток и оксалатов. Чтобы удалять живые клетки, на этапе осветления продукта используется хитозан, привела пример профессор кафедры пищевой биотехнологии продуктов из растительного сырья Университета ИТМО Татьяна Меледина.
Об использовании хитозана для сохранения свежести сырого мяса рассказал доцент кафедры Денис Бараненко. Для этого пленка из хитозана в составе с другими веществами (крахмал, клетчатка или желатин) была нанесена на продукт, чтобы предотвратить потерю влаги. Дело в том, что понижение активности воды на поверхности продукта увеличивает время его хранения. Кроме того, хитозановая пленка понижает скорость распространения микробов в сыром мясе, подавляет появление бактерии золотистого стафилококка.
Университет ИТМО. Денис Бараненко
«Обычно свежее мясо хранится не более двух дней. В результате экспериментов с хитозаном нам удалось повысить продолжительность хранения в полтора-два раза. В некоторых случаях срок доходил и до двух недель. Кроме того, с точки зрения потребительских свойств, пленка из хитозана — идеальная упаковка, так как ее практически не видно», — сказал Денис Бараненко.
Хитозан в пищевой индустрии также применяется для свертывания сывороточных белков в молочной промышленности, для производства йодированных продуктов питания на основе создания комплексов «йод-хитозан» и для других целей.
На научной сессии также были представлены возможности Университета ИТМО по разработкам и исследованиям в области применения хитозана.
Источник
Когда речь заходит о хитине, сразу вспоминаются школьные уроки биологии.
Членистоногие, ракообразные и все что с ними связано…
Но, несмотря на это, хитин оказался также очень полезен для человека.
Общая характеристика хитина
Впервые хитин был обнаружен в 1821 году директором ботанического
сада Генри Браконом. В процессе химических опытов им было выявлено
вещество, неподдающееся растворению в серной кислоте. А два года спустя
хитин был извлечен из оболочек тарантула. Тогда же был предложен термин
«хитин» французским ученым Одье, исследовавшим вещество с помощью
внешних оболочек (наружного скелета) насекомых.
Хитин является полисахаридом, который относится к группе трудноусваиваемых
углеводов. По своим физико-химическим свойствам, а также биологической
роли он близок к растительной
клетчатке.
Хитин входит в состав клеточной оболочки грибов, а также некоторых бактерий.
Образованный остатками аминосахара ацетилглюкозамина, хитин является
одним из самых распространенных полисахаридов в природе.
Это вещество, находящийся в грибах, бактериях, членистоногих. Было
выделено несколько видов хитина различающегося по своему химическим
составу и свойствам.
| Гладиус кальмара | 35 | Лобстеры | 8 | Грузди | 3.7 | ||
| Раки | 35 | Белый гриб | 6.7 | Антарктический криль | 3 | ||
| Крабы (панцирь) | 32.4 | Гамарус | 6.2 | Сыроежки | 3 | ||
| Моховик (польский гриб) | 15.7 | Японский гриб | 5 | Шампиньоны | 2 | ||
| Креветки | 9.7 | Рыжики | 5 | Дрожжи пекарские | 2 |
* Указано ориентировочное количество (гр) в 100 г продукта
Суточная потребность в хитине
Употребление более 3000мг в день может привести к проблемам с функционированием
желудочно-кишечного тракта. Поэтому желательно в применении любых
компонентов питания соблюдать золотую середину.
Потребность в хитине возрастает:
- при избыточной массе тела;
- нарушении обмена жиров в организме;
- высоком уровне холестерина
в крови; - стеатозе печени;
- при избытке жиров в рационе питания;
- частых запорах;
- сахарном
диабете; - аллергиях и интоксикации организма.
Потребность в хитине снижается:
- при избыточном газообразовании;
- дисбактериозе;
- гастрите,
панкреатите и других воспалительных заболеваниях ЖКТ.
Усваиваемость хитина
Хитин является твердым прозрачным веществом, которое не переваривается
в организме человека. Как и целлюлоза, хитин улучшает моторику желудочно-кишечного
тракта, а также имеет другие полезные для организма свойства.
Полезные свойства хитина и его влияние на организм
По материалам некоторых медицинских исследований были сделаны выводы о пользе хитина для человеческого организма.
Хитин используется при гипертонии, ожирении, сахарном диабете, как имуномодулирующее вещество, препятствующее раннему старению организма.
Также как и клетчатка, хитин улучшает функционирование кишечника, облегчая эвакуацию содержимого, хорошо очищает ворсинки кишечника.
Чистит сосуды от вредного холестерина.
Новейшие медицинские исследования свидетельствуют о пользе хитина в профилактике и лечении многих онкологических заболеваний.
Взаимодействие с другими элементами
Хитин взаимодействует с полисахаридами, белками. Нерастворим в воде и других органических растворителях, хотя способен удерживает влагу в организме.
При нагревании, взаимодействуя с некоторыми солями, он гидролизируется, то есть разрушается. Сокращает всасывание ионов хлора в кровеносную систему,
тем самым корректирует водно-солевой баланс в организме.
Признаки нехватки хитина в организме:
- ожирение, избыточный вес;
- вялая работа желудочно-кишечного тракта (ЖКТ);
- неприятный запах тела (избыток шлаков и токсинов);
- частые аллергические заболевания;
- проблемы с хрящами и суставами.
Признаки избытка хитина в организме:
- нарушения в работе желудка (тошнота);
- метеоризм, вздутие живота;
- неприятные ощущения в области поджелудочной железы;
- аллергические реакции на хитин.
Факторы, влияющие на содержание хитина в организме
Организм человека самостоятельно не вырабатывает хитин, поэтому содержание
его в организме целиком и полностью зависит от наличия в рационе питания.
Исходя из этого следует, что если вы хотите быть здоровы, необходимо
регулярное употребление хитина в виде его мономера – хитозана.
Хитин для красоты и здоровья
В последнее время косметологи всем чаще пишут о положительном эффекте,
обнаруженном от применения лечебно-косметических средств с хитином.
Его добавляют в шампуни для увеличения объема и эластичности волос,
используют в лосьонах, добавляют в кремы, гели для душа, выпускаются
средства для личной гигиены (гелевые зубные пасты). Он входит в состав
различных спреев и лаков для укладки.
Хитин используют в качестве биологически-активных
добавок в рационе питания для улучшения эластичности кожи, как
противовоспалительное и увлажняющее средство. Создает защитную пленку
на коже и волосах, облегчая тем самым процесс расчесывания, препятствует
потере кожей влаги и хрупкости ногтей.
Аргентинские ученые выявили особенность хитина как помощника регенератора
скорейшего заживления кожных покровов при их повреждениях. Кроме того,
хитин путем нагревания трансформируется в новое водорастворимое вещество
хитозан, которое входит в состав антивозрастной косметики.
Благодаря косметическим средствам «анти-эйдж» кожа быстрее разглаживается,
морщины становятся менее заметны. Кожа приобретает более свежий и
молодой вид, благодаря свойству хитина снимать спазм мельчайших капилляров кожи.
Что касается пользы хитина для стройности вашей фигуры, то она очевидна.
Хитозан еще называют животной клетчаткой, которая связывает в организме
и выводит лишние жиры, помогает при переедании, увеличивает количество
бифидобактерий в кишечнике и мягко способствует снижению лишнего веса.
Кроме того, он отвечает за адсорбцию загрязняющих веществ, после эвакуации
которых, наш организм чувствует себя легко и свободно.
Достоверность информации
0
Другие популярные нутриенты:
Источник
- Химическая энциклопедия
ХИТИН
высокомол. линейный полисахарид, построенный из остатков N-ацетил-
-D-глюкозамина с 1
4-связями между ними (см. формулу). Деацетилированные (частично или полностью) полимеры, встречающиеся в природе или получаемые хим. обработкой X., носят назв. хитозанов.
Х. широко распространен в природе, являясь опорным компонентом клеточной стенки большинства грибов и некоторых водорослей, наружной оболочки членистоногих и червей, некоторых органов моллюсков.
Аналогия в хим. строении Х. и целлюлозы приводит к близости их физ.-хим. свойств, что позволяет им выполнять сходные функции в живых системах. Как и молекулы целлюлозы, молекулы Х. обладают большой жесткостью и выраженной склонностью к межмол. ассоциации с образованием высокоупорядоченных надмол. структур. Известно неск. типов таких кристаллич. образований (
— хитины), которые различаются степенью упорядоченности и взаимной ориентацией отдельных полимерных цепей. Х. не раств. в воде, и его удается растворить только в присутствии агентов, эффективно разрывающих водородные связи (насыщенный водный раствор LiSCN, 5–10%-ный раствор LiCl в ДМСО или N,N-диметилацетамиде).
Биосинтез хитина происходит в особых клеточных органеллах (хитосомах) с участием фермента хитинсинтетазы путем последоват. переноса остатков N-ацетил-D-глюкозамина из уридиндифосфат-N-ацетил-D-глюкозамина на растущую полимерную цепь. Хитозан, наличие которого особенно характерно для клеточных стенок некоторых грибов, образуется путем ферментативного N-деацетилирования X.
В природе Х. находится в комплексе с др. полисахаридами и минер. веществами и ковалентно связан с белком. Для выделения Х. пользуются его нерастворимостью и большой хим. стойкостью, переводя в раствор сопутствующие компоненты сырья. Так, панцири крабов или омаров, содержащие до 25% X., деминерализуют соляной кислотой, белки раств. в горячей щелочи, отбеливание Х. проводят H2O2. Более мягкие условия выделения заключаются в деминерализации комплексонами и обработке окислителями при нейтральных pH. Получаемый таким способом Х. имеет мол. массу порядка неск. миллионов.
Х. медленно раств. в конц. HCl и H2SO4 с деструкцией полимерных цепей. Для прспаративного получения хитоолигосахаридов разработаны условия частичного кислотного гидролиза, сольволиза жидким HF и ферментативного расщепления. При продолжит. нагревании с сильными минеральными кислотами образуется D-глюкозамин. При нагр. с сильными щелочами происходит N-деацетилирование с образованием хитозана; практически получаемые образцы хитозанов обычно имеют мол. массу порядка (1–5)∙105 и могут различаться остаточным содержанием ацетильных групп.
Х. является вторым после целлюлозы по распространенности природным биополимером. Его ежегодное образование составляет неск. десятков миллиардов тонн. Наиб. доступными источниками Х. служат отходы промысла морских беспозвоночных и мицелий низших грибов. Практич. использование немодифицированного Х. сдерживается его плохой растворимостью. Хотя волокна и пленки из Х. обладают ценными свойствами, до сих пор отсутствует экономичный и удобный с технол. точки зрения метод их получения. Более перспективен хитозан, который раств. в кислотах с образованием солей, дающих высоковязкие растворы. Хитозан дает прочные соед. с белками, анионными полисахаридами, образует хелатные комплексы с металлами и т. д., на чем основано его применение для удаления белка из сточных вод в производстве пищ. продуктов (мясная, рыбная, молочная промышленность, сыроделие), создания хелатирующих ионообменников, иммобилизации живых клеток в биотехнологии, при изготовлении мед. препаратов, отделке бумаги и текстильных волокон. Некоторые N-ацилпроизводные хитозана — хорошие гелеобразователи; при ацилировании хитозана производными дикарооновых кислот получают поперечносшитые гели, удобные для иммобилизации ферментов. Алкилирование аминогрупп хитозана можно проводить действием альдегидов или кетонов с последующим восстановлением оснований Шиффа. Получаемый по этой схеме из хитозана и глиоксиловой кислоты N-карбоксиметилхитозан обладает высоким сродством к переходным металлам за счет хелатирования.
X., подобно многим растит. полисахаридам, активирует макрофаги и способствует увеличению продукции антител В-клетками. Х. и хитозан стимулируют животные клетки, участвующие в иммунологич. защите против раковых клеток и патогенов. Хитозан обладает выраженной гипохолестеринемич. и гиполипидемич. активностью. Х. и хитозан ускоряют заживление ран, разл. сульфатированные производные хитозана, особенно сульфат N-карбоксиметилхитозана, обладают свойствами антикоагулянтов крови.
Лит.: Muzzarelli R. A. A., Chitin, Oxf. — N.Y., 1977.
А. И. Усов
Источник:
Химическая энциклопедия
на Gufo.me
Значения в других словарях
- хитин —
ХИТИН — органическое вещество, относящееся к группе углеводов, единственный в природе полисахарид, содержащий азот. X. содержится в клеточных оболочках большинства грибов. X. — твердое вещество, нерастворимое в воде, кислотах и щелочах.
Ботаника. Словарь терминов - хитин —
Хитин, хитины, хитина, хитинов, хитину, хитинам, хитин, хитины, хитином, хитинами, хитине, хитинах
Грамматический словарь Зализняка - Хитин —
(франц. chitine, от греч. chiton — одежда, кожа, оболочка) природное соединение из группы полисахаридов (См. Полисахариды); основной компонент наружного скелета (кутикулы) членистоногих и ряда др.
Большая советская энциклопедия - хитин —
Опорный полисахарид беспозвоночных (наружный скелет членистоногих) и компонент клеточной стенки грибов и некоторых зеленых водорослей.
Микробиология. Словарь терминов - хитин —
орф. хитин, -а
Орфографический словарь Лопатина - хитин —
Хитина, м. [от греч. chiton – хитон] (зоол.). Вещество, из к-рого состоит твердый наружный покров членистоногих животных (насекомых, раков и т. д.).
Большой словарь иностранных слов - хитин —
ХИТ’ИН, хитина, ·муж. (от ·греч. chiton — хитон) (зоол.). Вещество, из которого состоит твердый наружный покров членистоногих животных (насекомых, раков и т.д.).
Толковый словарь Ушакова - хитин —
хитин , -а
Орфографический словарь. Одно Н или два? - хитин —
-а, м. биол. Органическое вещество из группы полисахаридов, входящее в состав наружного покрова насекомых и скелета ракообразных и др. членистоногих, а также оболочек клеток грибов и бактерий. [От греч. χιτών — хитон]
Малый академический словарь - хитин —
Нерастворимый в воде линейный полисахарид, образованный остатками аминосахара ацетилглюкозамина. Хитин продуцируют членистоногие, моллюски, некоторые другие беспозвоночные, а также грибы.
Биология. Современная энциклопедия - ХИТИН —
ХИТИН — полисахарид, образованный остатками аминосахара ацетилглюкозамина. Основной компонент наружного скелета (кутикулы) насекомых, ракообразных и других членистоногих. У грибов заменяет целлюлозу, с которой сходен по химическим и физическим свойствам и биологической роли.
Большой энциклопедический словарь - хитин —
ХИТИН -а; м. [от греч. chitōn — хитон] Биол. Органическое вещество из группы полисахаридов, образующее наружный твёрдый покров и скелет членистоногих грибов и бактерий и входящее в клеточные оболочки. ◁ Хитиновый, -ая, -ое. Х. покров. Х. панцирь. Х-ые образования. Выделение хитиновых слоёв.
Толковый словарь Кузнецова - хитин —
Хитин — вещество, составляющее основу покрова членистоногих. X. принадлежит к высокомолекулярным азотистым соединениям, основу его составляет ацетилглюкозамин.
Толковый словарь по почвоведению - ХИТИН —
Отчество от именования отца по его профессии: цигельник — рабочий кирпичного завода (из нем. Ziegel — «кирпич»). (Н).
Словарь русских фамилий - хитин —
Опорный полисахарид беспозвоночных (составляет основу наруж. скелета членистоногих) и компонент клеточной стенки грибов и нек-рых зелёных водорослей. Линейный полимер из остатков N-ацетил-О-глюкозамина, соединённых (?…
Биологический энциклопедический словарь - ХИТИН —
ХИТИН, твердое, жесткое вещество, широко распространенное в природе; в частности, из него сделаны твердые панцири (ЭКЗОСКЕЛЕТЫ) ЧЛЕНИСТОНОГИХ, таких как крабы, насекомые, пауки и родственные им виды.
Научно-технический словарь - хитин —
Хити́н/.
Морфемно-орфографический словарь - хитин —
хитин м. Органическое вещество из группы полисахаридов, из которого состоит наружный твёрдый покров ракообразных, насекомых и других членистоногих и которое содержится в оболочках ряда грибов и некоторых видов зелёных водорослей.
Толковый словарь Ефремовой - хитин —
сущ., кол-во синонимов: 1 полисахарид 36
Словарь синонимов русского языка
Источник