История хитина и хитозана. Сферы применение хитозана

История хитина и хитозана

Эти биополимеры обратили на себя внимание ученых почти 200 лет назад. Впервые хитин был обнаружен в грибах в 1811 году профессором Генри Бреконнотом (Н.Braconnot, A.Odier), когда он являлся Профессором Естественной Истории и Директором Ботанических садов при Академии наук в Нанси (Франция). В 1830-е годы это вещество было выделено у насекомых и названо хитином. Профессор С.Роже (С.Rouget) обнаружил хитозан в 1859 году, хотя свое нынешнее название хитозан получил в 1894 году (F.Hoppe-Seyler). На протяжении следующего столетия было проведено множество фундаментальных исследований этих соединений. Повышенный интерес к этим веществам возник в 30-е годы и в начале 40-х годов двадцатого века, свидетельством чему служат почти 50 патентов, однако дефицит соответствующих производственных мощностей и конкуренция со стороны синтетических полимеров помешали коммерческому развитию применения хитина и хитозана. В первой половине 20 века к хитину и его производным был проявлен заслуженный интерес, в частности к нему имели непосредственное отношение три Нобелевских лауреата: E. Fischer (1903) - синтезировал глюкозамин, P. Karrer (1929) - провел деградацию хитина с помощью хитиназ, и, наконец, W.N. Haworth (1939) установил абсолютную конфигурацию глюкозамина.

Сферы применение хитозана

Многие называют хитозан веществом 21 века и это не случайно. Хитозан - широко известный продукт. Хитин и хитозан, природные полимеры обладают множеством полезных свойств, что делает их применимыми, а в ряде случаев, незаменимыми в промышленности, медицине и сельском хозяйстве. Исследованиями хитозана занимаются в 15 странах и в настоящее время известно более 70 направлений практического применения хитина - хитозана и их модификаций, наиболее важными из которых признаны биотехнология и экология, пищевая промышленность, медицина, косметика, сельское хозяйство и ветеринария.

По своей природе хитин является одним из трех наиболее часто встречающихся полисахаридов, кроме целлюлозы и крахмала. Он занимает второе после целлюлозы место как наиболее обильное органическое соединение на земле. Целлюлоза и крахмал являются основными углеводородами, которые используются растениями в качестве источника питания и для построения клеточных стенок. Кроме того, они нашли широкое применение в промышленности. Исследователи и предприниматели видят такой же потенциал для хитина. Хитин может перерабатываться на многие производные (дериваты), наиболее легко доступным является хитозан. который образуется при нагреве хитина с химическим раствором. Хитозан имеет некоторые преимущества по сравнению с хитином, так как он растворим в воде.

Исследователи также сконцентрировали внимание на производстве пищевых пленок и покрытий, которые сохраняют качество и структуру пищевых продуктов. Биологически разлагаемые и противогрибковые свойства хитина являются дополнительным преимуществом для экологического и сельскохозяйственного применения.

Многие страны широко используют хитин и хитозан. В Японии хитозан был впервые использован для очистки сточных вод из-за его металлосвязующих свойств, но на сегодняшний день хитин и хитозан находятся повсюду: от антибиотиков и хирургических швов до диетических добавок, пищевых продуктов и косметики. В США хитин и хитозан используются при обработке семян, при обогащении корма для животных и очистке воды. А также в продуктах по уходу за волосами и в диетических добавках. В то время как синтетические соединения теряют свою привлекательность, натуральные вещества, такие как хитин и хитозан привлекают все более пристальное внимание.

Хитозан в медицине, косметике и диетологии

Хитозан, получивший широкое применение в последние годы в Европе и Америке, зарекомендовал себя как уникальное вещество, связывающее и выводящее из организма пищевые жиры, а также как не имеющий аналогов природный продукт, снижающий уровень холестерина.

Препарат Хитозан рекомендуется для курсового лечения ожирения, при атеросклерозе, для очищения организма, а также для приема перед потреблением жирной пищи. Хитозан рекомендуется принимать также при вынужденном употреблении жирной калорийной пищи (в поездках, на банкетах) и приеме жирного мяса, рыбы или кондитерских изделий (мороженое, торт с кремом) на фоне длительной диеты (в случае праздничного стола или небольшого отступления от диеты). Применение хитозана позволяет есть то, что нравится, не ограничивая себя существенно в плане потребления жирной или сладкой пищи.

Хитин и его производные обладают многими свойствами, которые делают их привлекательными для широкого применения, от питания и косметики до биомедицины и охраны окружающей среды. Их антибактериальные, противогрибковые и антивирусные свойства делают их особенно полезными для биомедицинских применений, таких, как повязки на раны, хирургические швы и в качестве вспомогательных средств при хирургии катаракты и при лечении периодонтальных заболеваний.

В отличие от большинства полисахаридов хитозан обладает мощным положительным зарядом, который позволяет ему связываться с отрицательно заряженными поверхностями, такими как волосы и кожа. Это делает его полезным в качестве ингредиента, входящего в состав продуктов по уходу за кожей и волосами. Некоторые исследования указывают на то, что заряд хитозана также помогает ему связывать жиры и холестерин. На протяжении последнего десятилетия исследователи в Японии, Европе и Соединенных Штатах Америки испытывали хитин и его производные в биомедицинских применениях, а также в качестве пищевых добавок. Ниже более подробно рассмотрены некоторые из сфер применения хитозана в медицине и диетологии.

Хитозан обладает широким спектром положительного воздействия на организм человека. На протяжении многих лет хитин и его производные использовались для диетологических и медицинских целей на Дальнем Востоке. Сегодня более миллиона людей во всем мире принимают хитин и хитозан в качестве диетических добавок для улучшения здоровья. Многие из этих людей считают, что добавки помогают им бороться с рядом недомоганий, включая высокое содержание холестерина в крови, высокое кровяное давление, аллергию и артрит.

Отмечается также улучшение в состоянии кожи, волос и ногтей. Исследования позволили предположить, что хитин и хитозан обладают рядом преимуществ для здоровья, включая способность к стимулированию роста бифидобактерий, полезной кишечной бактерии, которая помогает справляться с болезнью. Производные хитина, такие как хитиновые олигосахариды и олигосахариды хитозана (компоненты молекул хитина и хитозана меньшего размера) также считаются обладающими многими важными преимуществами для здоровья, включая укрепление здоровья кишечника, противоопухолевые свойства и стимулирование полезных бифидобактерий.

Хитозан снижает содержание холестерина в организме. Исследования показали, что хитин может быть эффективен при снижении уровня холестерина в крови. В 1980 году японские ученые продемонстрировали, что введение хитина в пищу приводит к понижению уровня холестерина в крови у животных. Последующие исследования на животных показали, что хитин также может связывать холестерин в кишечнике. Предварительные результаты испытания добавок с хитином, проведенного в Норвегии, показали, что у взрослых людей, которые принимали хитин ежедневно в течение восьми недель дополнительно к выбранным самими диетам, уровень холестерина в крови снизился почти на 25 процентов. Несмотря на то, что механизм снижения холестерина в крови понят не до конца, полагают, что молекулы хитина действуют как поглотитель жиров в пищеварительном тракте, захватывая как жир, так и холестерин, который затем выводится.

"Хитин: Натуральный продукт 21 Века", Международная комиссия по Натуральным продуктам для здравоохранения, 1995