Kitiini [(C8H13O5N)n] on polymeeri joka koostuu N-asetyyliglukosamiini-alayksiköt, jotka ovat liittyneet toisiinsa kovalenttiset β- (1 → 4) -sidoksia. N-asetyyliglukosamiini on a glukoosi johdannainen. Rakenteellisesti kitiini on samanlainen kuin selluloosa, joka koostuu glukoosi-alayksiköistä ja johon liittyy myös β- (1 → 4) -siltoja, paitsi yksi selluloosan hydroksyyliryhmä monomeeriä korvataan asetyyliamiiniryhmällä kitiinimonomeerissä. Funktionaalisesti kitiini muistuttaa lähinnä proteiinikeratiinia, jota käytetään rakenneosana monissa organismeissa. Kitiini on selluloosan jälkeen maailman toiseksi runsas biopolymeeri.
Tärkeimmät takeet: Chitin-tosiasiat
- Kitiini on polysakkaridi, joka on valmistettu sidotusta N-asetyyliglukosamiini-alayksiköt. Sillä on kemiallinen kaava (C8H13O5N)n.
- Kitiinin rakenne on kaikkein samankaltainen kuin selluloosan. Sen toiminta on kaikkein samankaltainen kuin keratiinin. Kitiini on niveljalkaisten eksoskeletonien, sienisolujen seinämien, nilviäisten kuorien ja kalavaakojen rakenteellinen komponentti.
- Vaikka ihmiset eivät tuota kitiiniä, sitä on hyödynnetty lääketieteessä ja ravintolisänä. Sitä voidaan käyttää biohajoavien muovi- ja kirurgisten lankojen valmistukseen, elintarvikelisäaineena ja paperinvalmistuksessa.
Kitiinin rakennetta kuvasi Albert Hoffman vuonna 1929. Sana "kitiini" on peräisin ranskalaisesta sanasta chitine ja kreikan sana Chiton, joka tarkoittaa "peittämistä". Vaikka molemmat sanat ovat peräisin samalta lähteeltä, "kitiini" ei pidä sekoittaa "kitoniin", joka on nilviäinen, jolla on suojakuori.
Lähisukulainen molekyyli on kitosaani, joka valmistetaan kitiinin deasetyloinnilla. Kitiini on liukenematon veteen, kun taas kitosaani liukenee.
Kitiinin ominaisuudet
Vetytytys monomeerien välillä kitiinissä tekee siitä erittäin vahvan. Puhdas kitiini on läpikuultava ja joustava. Kuitenkin monissa eläimissä kitiini yhdistetään muiden molekyylien kanssa yhdistelmämateriaalin muodostamiseksi. Esimerkiksi nilviäisissä ja äyriäisissä se yhdistyy kalsiumkarbonaatin kanssa kovien ja usein värikkäiden kuorien muodostamiseksi. Hyönteisissä kitiini on pinottu usein kiteiksi, jotka tuottavat siputtavia värejä, joita käytetään biomimikriikkaan, viestintään ja toverien houkuttelemiseen.
Kitiinilähteet ja toiminnot
Kitiini on pääasiassa organismien rakennemateriaali. Se on sienisolujen pääosa. Se muodostaa hyönteisten ja äyriäisten eksoskeletonit. Se muodostaa nilviäisten radulan (hampaat) ja pääjalkaisten nokan. Kitiini esiintyy myös selkärankaisilla. Kalavaa'at ja jotkut sammakkoeläinvaa'at sisältävät kitiiniä.
Kasvien terveysvaikutukset
Kasveilla on useita kitiinin ja sen hajoamistuotteiden immuunireseptoreita. Kun nämä reseptorit aktivoituvat kasveissa, jasmonate hormonit vapautetaan, jotka käynnistävät immuunivasteen. Tämä on yksi tapa, jolla kasvit puolustautuvat hyönteisiä vastaan. Maataloudessa kitiiniä voidaan käyttää tehostamaan kasvien suojautumista sairauksia vastaan ja lannoitteena.
Terveysvaikutukset ihmisillä
Ihmiset ja muut nisäkkäät eivät tuota kitiiniä. Heillä on kuitenkin entsyymi kutsutaan kitinaasiksi, joka hajottaa sitä. Kitinaasia on läsnä ihmisen mahamehussa, joten kitiini on sulavaa. Kitiini ja sen hajoamistuotteet aistitaan iholla, keuhkoissa ja ruuansulatuksessa aloittaen immuunivaste ja mahdollisesti suojan vastaan loiset. Pölypunkkien ja äyriäisten allergiat johtuvat usein kitiiniallergiasta.
Muut käyttötavat
Koska kitiini ja kitosaani stimuloivat immuunivastetta, niitä voidaan käyttää rokotteen apuaineina. Kitiinillä voi olla sovelluksia lääketieteessä siteinä tai kirurgisissa langoissa. Kitiiniä käytetään paperinvalmistuksessa lujittajana ja liima-aineena. Kitiiniä käytetään lisäaineena maun parantamiseksi ja emulgointiaineena. Sitä myydään lisäravinteena anti-inflammatorisena aineena kolesterolin vähentämiseksi, painonpudotuksen tukemiseksi ja verenpaineen hallitsemiseksi. Kitosaania voidaan käyttää biohajoavan muovin valmistukseen.
Lähteet
- Campbell, N. A. (1996). Biologia (4. painos). Benjamin Cummings, uusi teos. ISBN: 0-8053-1957-3.
- Cheung, R. C.; Ng, T. B.; Wong, J. H.; Chan, W. Y. (2015). "Kitosaani: päivitys potentiaalisiin lääketieteellisiin ja lääkehoitosovelluksiin." Merihuumeet. 13 (8): 5156–5186. doi:10,3390 / md13085156
- Elieh Ali Komi, D.; Sharma, L.; Dela Cruz, C.S. (2017). "Kitiini ja sen vaikutukset tulehduksellisiin ja immuunivasteisiin." Kliiniset arvostelut allergiasta ja immunologiasta. 54 (2): 213–223. doi:10.1007 / s12016-017-8600-0
- Karrer, P.; Hofmann, A. (1929). "Polysakkaridi XXXIX. Über den Enzensischen Abbau von Chitin ja Chitosan I. " Helvetica Chimica Acta. 12 (1) 616-637.
- Tang, W. Joyce; Fernandez, Javier; Sohn, Joel J.; Amemiya, Chris T. (2015) "Kitiinia tuotetaan endogeenisesti selkärankaisessa." Curr Biol. 25(7): 897–900. doi:10,1016 / j.cub.2015.01.058