Was ist Chitin? Definition und Verwendung

Chitin [(C.8H.13Ö5N)n] ist ein Polymer bestehend aus N.-acetylglucosamin-Untereinheiten verbunden durch kovalent β- (1 → 4) -Bindungen. N.-acetylglucosamin ist a Glucose Derivat. Strukturell ähnelt Chitin der Cellulose, die aus Glucose-Untereinheiten besteht und mit Ausnahme einer Hydroxylgruppe an einer Cellulose auch durch β- (1 → 4) -Bindungen verbunden ist Monomer wird durch eine Acetylamingruppe in einem Chitinmonomer ersetzt. Funktionell ähnelt Chitin am ehesten dem Protein Keratin, das in vielen Organismen als Strukturkomponente verwendet wird. Chitin ist nach Cellulose das zweithäufigste Biopolymer der Welt.

Wichtige Imbissbuden: Chitin-Fakten

  • Chitin ist ein Polysaccharid aus verknüpftem N.-acetylglucosamin-Untereinheiten. Es hat die chemische Formel (C.8H.13Ö5N)n.
  • Die Struktur von Chitin ist der von Cellulose am ähnlichsten. Seine Funktion ist der von Keratin am ähnlichsten. Chitin ist ein struktureller Bestandteil von Arthropoden-Exoskeletten, Pilzzellwänden, Muschelschalen und Fischschuppen.
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  • Während Menschen kein Chitin produzieren, hat es Verwendung in der Medizin und als Nahrungsergänzungsmittel. Es kann verwendet werden, um biologisch abbaubare Kunststoff- und chirurgische Fäden als Lebensmittelzusatzstoff und bei der Papierherstellung herzustellen.

Die Struktur von Chitin wurde 1929 von Albert Hoffman beschrieben. Das Wort "Chitin" leitet sich vom französischen Wort ab Chitin und griechisches Wort Chiton, was "Bedeckung" bedeutet. Obwohl beide Wörter aus derselben Quelle stammen, sollte "Chitin" nicht mit "Chiton" verwechselt werden, einer Molluske mit einer Schutzhülle.

Ein verwandtes Molekül ist Chitosan, das durch Deacetylierung von Chitin hergestellt wird. Chitin ist unlöslich in Wasser, während Chitosan löslich ist.

Chemische Struktur von Chitin
Chitin ist ein Biopolymer, das in Arthropoden, Weichtieren und Insekten vorkommt.Bacsica / Getty Images

Chitin-Eigenschaften

Wasserstoffbrücken zwischen Monomeren in Chitin machen es sehr stark. Reines Chitin ist durchscheinend und flexibel. Bei vielen Tieren wird Chitin jedoch mit anderen Molekülen kombiniert, um ein Verbundmaterial zu bilden. Beispielsweise verbindet es sich bei Weichtieren und Krebstieren mit Calciumcarbonat zu harten und oft bunten Schalen. Bei Insekten wird Chitin häufig in Kristallen gestapelt, die schillernde Farben erzeugen, die für die Biomimikry, die Kommunikation und die Anziehung von Partnern verwendet werden.

Chitin Quellen und Funktionen

Chitin ist hauptsächlich ein Strukturmaterial in Organismen. Es ist der Hauptbestandteil der Pilzzellwände. Es bildet die Exoskelette von Insekten und Krebstieren. Es bildet die Radulae (Zähne) von Mollusken und die Schnäbel von Kopffüßern. Chitin kommt auch bei Wirbeltieren vor. Fischschuppen und einige Amphibienschuppen enthalten Chitin.

Gesundheitliche Auswirkungen bei Pflanzen

Pflanzen haben mehrere Immunrezeptoren für Chitin und seine Abbauprodukte. Wenn diese Rezeptoren in Pflanzen Jasmonat aktiviert werden Hormone werden freigesetzt, die eine Immunantwort auslösen. Auf diese Weise verteidigen sich Pflanzen gegen Insektenschädlinge. In der Landwirtschaft kann Chitin zur Stärkung der Pflanzenabwehr gegen Krankheiten und als Dünger eingesetzt werden.

Gesundheitliche Auswirkungen beim Menschen

Menschen und andere Säugetiere produzieren kein Chitin. Sie haben jedoch eine Enzym genannt Chitinase, die es abbaut. Chitinase ist im menschlichen Magensaft enthalten, daher ist Chitin verdaulich. Chitin und seine Abbauprodukte werden in Haut, Lunge und Verdauungstrakt wahrgenommen und initiieren eine Immunreaktion und möglicherweise Schutz gegen Parasiten. Allergien gegen Hausstaubmilben und Schalentiere sind häufig auf eine Chitinallergie zurückzuführen.

Andere Verwendungen

Da sie eine Immunantwort stimulieren, können Chitin und Chitosan als Impfstoffhilfsmittel verwendet werden. Chitin kann in der Medizin als Bestandteil von Bandagen oder für chirurgische Fäden Anwendung finden. Chitin wird in der Papierherstellung als Verstärker und Leimungsmittel verwendet. Chitin wird als Lebensmittelzusatz zur Geschmacksverbesserung und als Emulgator verwendet. Es wird als Ergänzung als entzündungshemmendes Mittel verkauft, um den Cholesterinspiegel zu senken, den Gewichtsverlust zu unterstützen und den Blutdruck zu kontrollieren. Chitosan kann verwendet werden, um biologisch abbaubaren Kunststoff herzustellen.

Quellen

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  • Cheung, R. C.; Ng, T. B.; Wong, J. H.; Chan, W. Y. Y. (2015). "Chitosan: Ein Update zu möglichen biomedizinischen und pharmazeutischen Anwendungen." Marine Drogen. 13 (8): 5156–5186. doi:10.3390 / md13085156
  • Elieh Ali Komi, D.; Sharma, L.; Dela Cruz, C. S. (2017). "Chitin und seine Auswirkungen auf Entzündungs- und Immunantworten." Klinische Übersichten in Allergie & Immunologie. 54 (2): 213–223. doi:10.1007 / s12016-017-8600-0
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