Biochimie, USCO School of Engineering Importanța industrială a chitinei
Miercuri, 24 februarie 2010
Importanța industrială a chitinei
Activitatea industrială de prelucrare a produselor pescărești, în special a crustaceelor (homar, păianjen, homar, creveți, creveți și crab printre altele) și cefalopode (calmar), generează în prezent o cantitate mare de deșeuri care reprezintă o problemă gravă. Reziduurile de procesare a fructelor de mare conțin în general 14-35% din chitină asociată cu proteine (30-40%), lipide, pigmenți și depozite de calciu (30-50%), estimând astfel o producție mondială anuală de chitină în deșeuri de aproximativ 120.000 de tone. Acest volum mare, împreună cu capacitatea sa de degradare lentă, au stimulat o mare activitate de cercetare axată pe determinarea posibilelor utilizări ale acestei substanțe cu un dublu scop; pe de o parte, căutarea unei exploatări economice benefice și, pe de altă parte, eliminarea problemei de mediu. Ca urmare a acestor investigații, chitina și chitosanul (o moleculă derivată din precedenta) sunt utilizate cu succes în domenii la fel de diverse precum farmaceutice, medici, industria alimentară și de prelucrare a efluenților și agricultură, printre multe altele.
Ce sunt chitina și chitosanul?
Chitina și chitosanul sunt materiale organice produse de nevertebratele de apă dulce (artropode, briozoari și zooplancton). În mediul sărat, acestea sunt produse în principal de crustacee haloplanctonice (copepode, cladecere, euphasiaceae) și de specii marine pelagice și bentice (inclusiv crustacee, hidrozoani și briozoici). Unele animale terestre au, de asemenea, tegumente chitinoase (insecte, crustacee, anelide și moluște), în timp ce ciupercile, drojdiile și mucegaiurile au, de asemenea, pereți celulari chitinoși.
Chitina a fost găsită pentru prima dată în 1811 de către profesorul Henri Braconnot în ciuperci. În 1830 a fost izolat de insecte și i s-a dat numele de chitină. Descoperirea chitosanului în 1859 de către C. Rouget a marcat începutul unei cercetări intensive asupra acestor compuși.
Chitina este un polimer al reziduurilor de N-acetilglucozamină și glucozamină care este larg distribuit în natură, atât de mult încât constituie al doilea polimer cel mai abundent după celuloză. Este o polizaharidă netoxică și biodegradabilă care formează o substanță excitată și este principalul constituent al exoscheletului insectelor, crustaceelor și arahnidelor. Se găsește și în ciuperci, drojdii, corali, zooplancton, fluturi, alge și ciuperci
Chitina este un produs ușor, sub formă de pulbere sau fulgi de culoare albă sau gălbuie, care poate fi procesat în mai mulți derivați.
Chitosanul este forma N-deacetilată a chitinei din care se obține după înlocuirea grupărilor amino cu grupuri acetamido. Face parte din peretele corpului celor mai multe ciuperci, drojdii și mucegaiuri. La fel, este biodegradat la om prin acțiunea lizozimului
La ce se folosesc?
Aplicațiile chitinei și chitosanului sunt foarte largi, există sectoare în care utilizarea sa este comună și cunoscută, iar altele în care este în prezent o cale interesantă de cercetare:
1- Tratarea apei
Chitina-chitosanul și derivații săi acționează ca chelatori ai metalelor de tranziție și a poluanților din mediu (PCB), ca îndepărtători ai ionilor metalici (Hg, Cd, Pb, Ag și Ni), ca floculanți coagulanți și precipitanți ai proteinelor, aminoacizilor, coloranților, coloranților, alge, uleiuri, metale radioactive (U și Co), particule în suspensie și pesticide. Din acest motiv, acestea sunt utilizate în tratarea bazinelor de înot și a iazurilor, a efluenților din industria alimentară și a deșeurilor alimentare (reducerea COD cu până la 80%), a apelor uzate (rafinării de petrol, instalații de procesare a peștilor, fabrici de bere, abatoare etc.) și în tratarea apei potabile.