ХІТИН

ХІТИН (грец. хітон — одяг, покривало) — природний ланцюговий полісахарид, побудований із залишків N-ацетил-в-D-глюкозаміну з 1 > 4 зв’язками між ними. Відкритий у 1811 р. професором А. Браконно при дослідженні складу печериць і одержав назву фунгін. У 1823 р. речовина, виділена з надкрил комах, була названа Х. Х. утворює комплекси з іншими полісахаридами, мінеральними речовинами і ковалентно зв’язаний з білком. Деацетильовані полімери, які трапляються в природі або одержані шляхом хімічної обробки, називаються хітозанами. Х. поширений у природі, він є опорним компонентом клітинної стінки більшості грибів і деяких водоростей, зовнішньої оболонки членистоногих і хробаків, деяких органів молюсків. Х. — другий після целюлози за поширенням біополімер. Аналог целюлози за хімічною будовою (див. Целюлоза), Х. близький до неї за фізико-хімічними властивостями і виконує подібні біологічні функції. α-, β- і γ-Х. утворюють кристалічні надмолекулярні структури, які відрізняються за ступенем їх упорядкованості та взаємної орієнтації окремих полімерних ланцюгів. Біологічне розщеплення Х. відбувається за допомогою ферменту хітинази, який виділяється багатьма бактеріями. Ферментативне розкладання Х. приводить до утворення гумінових кислот та аміаку, відіграє певну роль у накопиченні азоту в ґрунті та мулі. Кінцевим продуктом розкладання Х. тваринного і рослинного походження є хітозамін, або d-глюкозамін.

Hitin_1.eps
Hitin_2.eps
Hitin_3.eps

Х. — тверда речовина, нерозчинна у воді, розведених лугах та кислотах. Доступними джерелами одержання Х. є відходи промислу морських безхребетних і міцеліїв нижчих грибів. Кількість Х. у грибах коливається від 0,2 до 60%. З панцирів крабів та омарів, що містять до 25% Х., його одержують демінералізацією хлоридною кислотою, білки розчиняють у гарячому лузі, відбілювання проводять перекисом водню. Більш м’які умови виділення передбачають демінералізацію комплексонами та обробку окисниками при нейтральних рН. Такий Х. має мол. м. порядку кількох мільйонів.

Х. і його похідні сумісні з тканинами людини (біоінертні), не отруйні, не алергенні, не мутагенні, що зумовило інтерес до них з боку медицини. Однак відсутність економічної й зручної технології його одержання, погана розчинність у воді стримують їх застосування.

Більш перспективне використання хітозану, що розчиняється у кислотах з утворенням солей, які дають в’язкі розчини. Хітозан проявляє виражену гіпохолестеринемічну і гіполіпідемічну активність. Х. і хітозан як протимікробні речовини прискорюють загоєння ран. Штучна шкіра, штучний кришталик ока (плівка з хітозану) не викликають реакції відторгнення; нанесені на опікові поверхні та поверхню рани, вони легко зростаються з тканинами без утворення рубців, виявляють кровоспинний і знеболювальний ефект. Хірургічні шовні матеріали з Х. саморозсмоктуються, тому використовуються в хірургії судин і при косметичних операціях. N- і О-сульфовані похідні частково дезацетильованого карбоксиметилхітину не тільки перешкоджають згортанню крові завдяки селективній адсорбції антитромбіну, а й різко зменшують інтенсивність поділу ракових клітин. Перспективним є використання Х., хітозану та їх похідних (карбоксиметилхітину, карбоксиметилхітозану, сукцинілхітозану) для розроблення носіїв фармацевтичних препаратів (антибіотиків, противірусних, протипухлинних і антиалергенних препаратів) у вигляді плівок (мембран), що розсмоктуються. Застосування таких плівок створює умови для пролонгування дії ліків. N-ацилпохідні Х. — хороші драглеутворювачі; поперечнозшиті гелі похідних Х. і дикарбонових кислот зручні для іммобілізації ферментів. Х., подібно до інших природних полісахаридів, активує макрофаги і сприяє збільшенню продукції антитіл В-клітинами. Х. і хітозан стимулюють клітини, які беруть участь в імунологічному захисті. Хітозан сполучається з білками і аніонними полісахаридами, утворює хелатні комплекси з металами, на чому базується виробництво іонообмінників, іммобілізація живих клітин у біотехнології тощо. Хітинові сорбенти застосовують для очищення питної води і водних розчинів від різних забруднень: важких металів, багатьох радіонуклідів, органічних домішок, білка, бактерій, пестицидів тощо. У США Х. і хітозан входять до складу дієтичних добавок, для збагачення тваринного корму, очищення води тощо. Продукт гідролізу Х. — D-глюкозамін — використовується для лікування артрозів і деяких інших захворювань. Олігосахариди D-глюкозаміну, особливо N-ацетил-D-глюкозаміну, зі ступенем полімеризації 5 і вище є стимуляторами фітоімунітету і використовується для підвищення врожайності багатьох сільськогосподарських культур.

Биохимический справочник / Н.Е. Кучеренко, Р.П. Виноградова, А.Р. Литвиненко и др. — К., 1979; Гольдбрйах Л.С. Хитин и хитозан: строение, свойства, применение / Соросовский образовательный журнал. — 2001. — № 1; Морозов А.И. Лекарственные грибы. — М.–Донецк, 2003; Степаненко Б.Н. Химия и биохимия углеводов (полисахариды). — М., 1978; Chitin and Chitosan: Sources, Chemistry, Biochemistry, Physical Properties and Application / Ed. T. Anthonsen. — London; New York, 1990.