Chitin [(C8H13Ó5N)n] je polymer skládající se z N-acetylglukosaminové podjednotky spojené kovalentní p- (1 → 4) vazby. N-acetylglukosamin je a glukóza derivát. Strukturálně je chitin podobný celulóze, která sestává z glukózových podjednotek a je také spojena p- (1 → 4) vazbami, s výjimkou jedné hydroxylové skupiny na celulóze monomer je nahrazen acetylaminovou skupinou v chitinovém monomeru. Funkčně se chitin nejvíce podobá proteinu keratin, který se používá jako strukturální složka v mnoha organismech. Chitin je po celulóze druhým nejhojnějším biopolymerem na světě.
Klíčové cesty: fakta o chitinu
- Chitin je polysacharid vyrobený z vázaného N-acetylglukosaminové podjednotky. Má chemický vzorec (C8H13Ó5N)n.
- Struktura chitinu je nejvíce podobná struktuře celulózy. Jeho funkce je nejvíce podobná funkci keratinu. Chitin je strukturální složkou exoskeletů členovců, buněčných stěn hub, lastur měkkýšů a rybích šupin.
- Zatímco lidé neprodukují chitin, má využití v medicíně a jako doplněk výživy. Může být použit k výrobě biologicky rozložitelných plastových a chirurgických nití jako potravinářské přídatné látky a při výrobě papíru.
Strukturu chitinu popsal Albert Hoffman v roce 1929. Slovo „chitin“ pochází z francouzského slova chitine a řecké slovo chiton, což znamená „krytí“. Ačkoli obě slova pocházejí ze stejného zdroje, „chitin“ by neměl být zaměňován s „chiton“, což je měkkýš s ochrannou skořápkou.
Příbuznou molekulou je chitosan, který se vyrábí deacetylací chitinu. Chitin je nerozpustný ve vodě, zatímco chitosan je rozpustný.
Vlastnosti chitinu
Vodíková vazba mezi monomery v chitinu je velmi silná. Čistý chitin je průsvitný a flexibilní. U mnoha zvířat je však chitin kombinován s jinými molekulami za vzniku kompozitního materiálu. Například u měkkýšů a korýšů se kombinuje s uhličitanem vápenatým a vytváří tvrdé a často barevné skořápky. U hmyzu je chitin často skládán do krystalů, které produkují duhové barvy používané pro biomimikrii, komunikaci a přitahování kamarádů.
Chitinové zdroje a funkce
Chitin je primárně strukturální materiál v organismech. Je hlavní složkou buněčných stěn hub. Tvoří exoskeletony hmyzu a korýšů. Tvoří radulae (zuby) měkkýšů a zobáky hlavonožců. Chitin se vyskytuje také u obratlovců. Rybí šupiny a některé obojživelníky obsahují chitin.
Účinky na zdraví rostlin
Rostliny mají více imunitních receptorů pro chitin a jeho produkty rozkladu. Když jsou tyto receptory aktivovány v rostlinách, jasmonát hormony jsou uvolňovány, které iniciují imunitní odpověď. To je jeden ze způsobů, jak se rostliny brání proti hmyzím škůdcům. V zemědělství může být chitin používán ke zvýšení ochrany rostlin proti chorobám a jako hnojivo.
Účinky na zdraví u lidí
Lidé a další savci chitin neprodukují. Mají však enzym nazývá se chitináza, která ji degraduje. Chitináza je přítomna v lidské žaludeční šťávě, takže chitin je stravitelný. Chitin a jeho degradační produkty jsou snímány v kůži, plicích a zažívacím traktu a iniciují imunitní odpověď a případně udělit ochranu proti paraziti. Alergie na roztoče a měkkýše jsou často způsobeny alergií na chitiny.
Jiná použití
Protože stimulují imunitní odpověď, lze chitin a chitosan použít jako adjuvans vakcíny. Chitin může mít uplatnění v medicíně jako součást obvazů nebo jako chirurgická nit. Chitin se používá při výrobě papíru jako zesilovač a klížidlo. Chitin se používá jako potravinářská přídatná látka ke zlepšení chuti a jako emulgátor. Prodává se jako doplněk jako protizánětlivé činidlo ke snížení cholesterolu, podpoře hubnutí a kontrole krevního tlaku. Chitosan může být použit k výrobě biologicky rozložitelného plastu.
Zdroje
- Campbell, N. A. (1996). Biologie (4. ed.). Benjamin Cummings, Nové dílo. ISBN: 0-8053-1957-3.
- Cheung, R. C.; Ng, T. B.; Wong, J. H.; Chan, W. Y. (2015). "Chitosan: Aktualizace potenciálních biomedicínských a farmaceutických aplikací." Marine Drugs. 13 (8): 5156–5186. doi:10,3390 / md13085156
- Elieh Ali Komi, D.; Sharma, L.; Dela Cruz, C.S. (2017). "Chitin a jeho účinky na zánětlivé a imunitní reakce." Klinické recenze v alergii a imunologii. 54 (2): 213–223. doi:10,1007 / s12016-017-8600-0
- Karrer, P.; Hofmann, A. (1929). "Polysacharid XXXIX. Über den enzymatischen Abbau von Chitin a Chitosan I. " Helvetica Chimica Acta. 12 (1) 616-637.
- Tang, W. Joyce; Fernandez, Javier; Sohn, Joel J.; Amemiya, Chris T. (2015) „Chitin je endogenně produkován v obratlovcích.“ Curr Biol. 25(7): 897–900. doi:10,016 / j.cub.2015.01.058