Χιτίνη [(Γ8Η13Ο5Ν)ν] είναι ένα πολυμερές που αποτελείται από Ν- υπομονάδες ακετυλογλυκοζαμίνης με ομοιοπολική β- (1 → 4) -συνδέσεις. Ν-ακετυλογλυκοζαμίνη είναι γλυκόζη παράγωγο. Δομικά, η χιτίνη είναι παρόμοια με την κυτταρίνη, η οποία αποτελείται από υπομονάδες γλυκόζης και συνδέεται επίσης με συνδέσεις β- (1 → 4), εκτός από μία ομάδα υδροξυλίου σε μια κυτταρίνη μονομερές αντικαθίσταται από μια ομάδα ακετυλαμίνης σε ένα μονομερές χιτίνης. Λειτουργικά, η χιτίνη μοιάζει περισσότερο με την πρωτεΐνη κερατίνη, η οποία χρησιμοποιείται ως δομικό συστατικό σε πολλούς οργανισμούς. Η χιτίνη είναι το δεύτερο πιο άφθονο βιοπολυμερές στον κόσμο, μετά την κυτταρίνη.
Βασικές επιλογές: Γεγονότα χιτίνης
- Η χιτίνη είναι ένας πολυσακχαρίτης κατασκευασμένος από συνδεδεμένο Ν- υπομονάδες ακετυλογλυκοζαμίνης. Έχει τον χημικό τύπο (C8Η13Ο5Ν)ν.
- Η δομή της χιτίνης μοιάζει περισσότερο με αυτήν της κυτταρίνης. Η λειτουργία του μοιάζει περισσότερο με αυτή της κερατίνης. Η χιτίνη είναι ένα δομικό συστατικό εξωσκελετών αρθρόποδων, τοιχωμάτων κυττάρων μυκήτων, κελυφών μαλακίων και ζυγαριών ψαριών.
- Ενώ οι άνθρωποι δεν παράγουν χιτίνη, έχει χρήσεις στην ιατρική και ως συμπλήρωμα διατροφής. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή βιοαποικοδομήσιμου πλαστικού και χειρουργικού νήματος, ως πρόσθετου τροφίμων και στην κατασκευή χαρτιού.
Η δομή της χιτίνης περιγράφηκε από τον Albert Hoffman το 1929. Η λέξη "chitin" προέρχεται από τη γαλλική λέξη χιτίνη και ελληνική λέξη χιτώνα, που σημαίνει "κάλυψη". Αν και και οι δύο λέξεις προέρχονται από την ίδια πηγή, το "χιτίνο" δεν πρέπει να συγχέεται με το "χιτόν", το οποίο είναι ένα μαλάκιο με προστατευτικό κέλυφος.
Ένα σχετικό μόριο είναι η χιτοζάνη, η οποία παράγεται με αποακετυλίωση της χιτίνης. Το Chitin είναι αδιάλυτος σε νερό, ενώ η χιτοζάνη είναι διαλυτή.
Ιδιότητες χιτίνης
Η σύνδεση υδρογόνου μεταξύ μονομερών σε χιτίνη το καθιστά πολύ ισχυρό. Η καθαρή χιτίνη είναι ημιδιαφανής και ευέλικτη. Ωστόσο, σε πολλά ζώα, η χιτίνη συνδυάζεται με άλλα μόρια για να σχηματίσει ένα σύνθετο υλικό. Για παράδειγμα, στα μαλάκια και τα μαλακόστρακα συνδυάζεται με ανθρακικό ασβέστιο για να σχηματίσει σκληρά και συχνά πολύχρωμα κελύφη. Στα έντομα, η χιτίνη συχνά συσσωρεύεται σε κρύσταλλα που παράγουν ιριδίζοντα χρώματα που χρησιμοποιούνται για τη βιομιμία, την επικοινωνία και για να προσελκύσουν συντρόφους.
Πηγές και λειτουργίες χιτίνης
Η χιτίνη είναι κυρίως ένα δομικό υλικό σε οργανισμούς. Είναι το κύριο συστατικό των μυκητιακών κυτταρικών τοιχωμάτων. Σχηματίζει τους εξωσκελετούς εντόμων και καρκινοειδών. Σχηματίζει τις ακτίνες (δόντια) μαλακίων και τα ράμφη κεφαλόποδων. Η χιτίνη εμφανίζεται επίσης στα σπονδυλωτά. Οι κλίμακες ψαριών και ορισμένες κλίμακες αμφιβίων περιέχουν χιτίνη.
Επιδράσεις στην υγεία στα φυτά
Τα φυτά έχουν πολλαπλούς ανοσολογικούς υποδοχείς της χιτίνης και των προϊόντων αποδόμησης της. Όταν αυτοί οι υποδοχείς ενεργοποιούνται σε φυτά jasmonate ορμόνες απελευθερώνονται που ξεκινούν μια ανοσοαπόκριση. Αυτός είναι ένας τρόπος με τον οποίο τα φυτά υπερασπίζονται τους εντόμους. Στη γεωργία, η χιτίνη μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ενίσχυση της άμυνας των φυτών κατά των ασθενειών και ως λίπασμα.
Επιδράσεις στην υγεία των ανθρώπων
Οι άνθρωποι και άλλα θηλαστικά δεν παράγουν χιτίνη. Ωστόσο, έχουν ένα ένζυμο ονομάζεται χιτινάση που την υποβαθμίζει. Η χιτινάση υπάρχει στον ανθρώπινο γαστρικό χυμό, έτσι η χιτίνη είναι εύπεπτη. Η χιτίνη και τα προϊόντα αποδόμησης της ανιχνεύονται στο δέρμα, στους πνεύμονες και στο πεπτικό σύστημα, ξεκινώντας ένα ανοσολογική απόκριση και ενδεχομένως να παρέχει προστασία κατά παράσιτα. Οι αλλεργίες στα ακάρεα σκόνης και τα οστρακοειδή οφείλονται συχνά σε αλλεργία σε χιτίνες.
Άλλες χρήσεις
Επειδή διεγείρουν μια ανοσοαπόκριση, η χιτίνη και η χιτοζάνη μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως ανοσοενισχυτικά εμβολίων. Η χιτίνη μπορεί να έχει εφαρμογές στην ιατρική ως συστατικό των επιδέσμων ή για χειρουργικό νήμα. Η χιτίνη χρησιμοποιείται στην κατασκευή χαρτιού ως ενισχυτικό και παράγοντας μεγέθους. Η χιτίνη χρησιμοποιείται ως πρόσθετο τροφίμων για τη βελτίωση της γεύσης και ως γαλακτωματοποιητή. Πωλείται ως συμπλήρωμα ως αντιφλεγμονώδης παράγοντας, για τη μείωση της χοληστερόλης, την υποστήριξη της απώλειας βάρους και τον έλεγχο της αρτηριακής πίεσης. Η χιτοζάνη μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή βιοαποικοδομήσιμου πλαστικού.
Πηγές
- Κάμπελ, Ν. ΕΝΑ. (1996). Βιολογία (4η έκδοση). Benjamin Cummings, Νέα Εργασία. ISBN: 0-8053-1957-3.
- Cheung, R. ΝΤΟ.; Ng, Τ. ΣΙ.; Wong, J. Η.; Τσαν, W. Υ. (2015). "Chitosan: Μια ενημέρωση για πιθανές βιοϊατρικές και φαρμακευτικές εφαρμογές." Θαλάσσια ναρκωτικά. 13 (8): 5156–5186. doi:10.3390 / md13085156
- Elieh Ali Komi, D. Sharma, L.; Dela Cruz, CS (2017). "Η χιτίνη και οι επιπτώσεις της στις φλεγμονώδεις και ανοσολογικές αντιδράσεις." Κλινικές ανασκοπήσεις στην αλλεργία και την ανοσολογία. 54 (2): 213–223. doi:10.1007 / s12016-017-8600-0
- Karrer, Ρ.; Hofmann, Α. (1929). "Πολυσακχαρίτης XXXIX. Über den enzymatischen Abbau von Chitin και Chitosan I. " Helvetica Chimica Acta. 12 (1) 616-637.
- Τανγκ, W. Τζόις; Fernandez, Javier; Sohn, Joel J.; Amemiya, Chris T. (2015) "Η χιτίνη παράγεται ενδογενώς σε σπονδυλωτά." Curr ΒίοΙ. 25(7): 897–900. doi:10.1016 / j.cub.2015.01.058