Che cos'è Chitin? Definizione e usi

Chitin [(C₈H₁₃O₅N)_n] è un polimero costituito da N-subunità di acetilglucosamina unite da legami β- (1 → 4) covalenti. N-l'acetilglucosamina è un derivato del glucosio. Strutturalmente, la chitina è simile alla cellulosa, che consiste di subunità di glucosio ed è anche unita da legami β- (1 → 4), tranne che un gruppo ossidrilico su un monomero di cellulosa è sostituito da un gruppo acetilammina in un monomero di chitina. Funzionalmente, la chitina assomiglia molto alla cheratina proteica, che viene utilizzata come componente strutturale in molti organismi. La chitina è il secondo biopolimero più abbondante al mondo, dopo la cellulosa.

Key Takeaways: fatti di Chitin

• La chitina è un polisaccaride fatto di legami N-subunità acetilglucosamina. Ha la formula chimica (C₈H₁₃O₅N)_n.
• La struttura della chitina è molto simile a quella della cellulosa. La sua funzione è molto simile a quella della cheratina. La chitina è un componente strutturale di esoscheletri di artropodi, pareti cellulari di funghi, conchiglie di molluschi e squame di pesce.
• Mentre gli umani non producono chitina, ha usi in medicina e come integratore alimentare. Può essere usato per produrre filo biodegradabile in plastica e chirurgico, come additivo alimentare e nella produzione di carta.

La struttura della chitina fu descritta da Albert Hoffman nel 1929. La parola "chitina" deriva dalla parola francese chitina e parola greca chitone, che significa "copertura". Sebbene entrambe le parole provengano dalla stessa fonte, "chitin" non deve essere confuso con "chiton", che è un mollusco con un guscio protettivo.

Una molecola correlata è il chitosano, che viene prodotto per deacetilazione della chitina. La chitina è insolubile in acqua, mentre il chitosano è solubile.

La chitina è un biopolimero presente in artropodi, molluschi e insetti. Bacsica / Getty Images

Proprietà di Chitin

Il legame idrogeno tra i monomeri della chitina lo rende molto forte. La chitina pura è traslucida e flessibile. Tuttavia, in molti animali, la chitina è combinata con altre molecole per formare un materiale composito. Ad esempio, nei molluschi e nei crostacei si combina con il carbonato di calcio per formare conchiglie dure e spesso colorate. Negli insetti, la chitina è spesso impilata in cristalli che producono colori iridescenti usati per biomimetica, comunicazione e per attrarre i compagni.

Fonti e funzioni di Chitin

La chitina è principalmente un materiale strutturale negli organismi. È il componente principale delle pareti cellulari fungine. Forma gli esoscheletri di insetti e crostacei. Forma le radule (denti) dei molluschi e i becchi dei cefalopodi. La chitina si verifica anche nei vertebrati. Le squame di pesce e alcune squame di anfibio contengono chitina.

Effetti sulla salute delle piante

Le piante hanno recettori immunitari multipli alla chitina e ai suoi prodotti di degradazione. Quando questi recettori vengono attivati ​​nelle piante vengono rilasciati ormoni jasmonate che danno inizio a una risposta immunitaria. Questo è un modo in cui le piante si difendono dai parassiti degli insetti. In agricoltura, la chitina può essere utilizzata per aumentare le difese delle piante contro le malattie e come fertilizzante.

Effetti sulla salute negli esseri umani

Gli esseri umani e altri mammiferi non producono chitina. Tuttavia, hanno un enzima chiamato chitinasi che lo degrada. La chitinasi è presente nel succo gastrico umano, quindi la chitina è digeribile. La chitina e i suoi prodotti di degradazione vengono rilevati nella pelle, nei polmoni e nel tratto digestivo, dando inizio a una risposta immunitaria e potenzialmente conferendo protezione contro i parassiti. Le allergie agli acari della polvere e ai crostacei sono spesso dovute a un'allergia alla chitina.

Altri usi

Poiché stimolano una risposta immunitaria, la chitina e il chitosano possono essere utilizzati come adiuvanti del vaccino. La chitina può avere applicazioni in medicina come componente di bende o per filo chirurgico. La chitina viene utilizzata nella produzione della carta come agente di rinforzo e dimensionamento. La chitina è usata come additivo alimentare per migliorare il sapore e come emulsionante. Viene venduto come integratore come agente antinfiammatorio, per ridurre il colesterolo, sostenere la perdita di peso e controllare la pressione sanguigna. Il chitosano può essere usato per produrre plastica biodegradabile.

fonti

• Campbell, N. A. (1996). Biologia (4a ed.). Benjamin Cummings, nuovo lavoro. ISBN: 0-8053-1957-3.
• Cheung, R. C .; Ng, T. B .; Wong, J. H .; Chan, W. Y. (2015). "Chitosan: un aggiornamento sulle potenziali applicazioni biomediche e farmaceutiche". Farmaci marini. 13 (8): 5156-5186. DOI: 10,3390 / md13085156
• Elieh Ali Komi, D .; Sharma, L .; Dela Cruz, C.S. (2017). "Chitina e i suoi effetti sulle risposte infiammatorie e immunitarie." Recensioni cliniche in allergia e immunologia. 54 (2): 213-223. doi: 10.1007 / s12016-017-8600-0
• Karrer, P .; Hofmann, A. (1929). "Polisaccaride XXXIX. Über den enzymatischen Abbau von Chitin e Chitosan I." Helvetica Chimica Acta. 12 (1) 616-637.
• Tang, W. Joyce; Fernandez, Javier; Sohn, Joel J .; Amemiya, Chris T. (2015) "La chitina è prodotta per via endogena nei vertebrati." Curr Biol. 25 (7): 897-900. doi: 10.1016 / j.cub.2015.01.058