کیتوسان چیست و چه کاربرد هایی دارد ؟

کیتوسان یک پلی ساکارید خطی است که از واکنش پوسته های کیتینی اسکلت خارجی میگو، خرچنگ و سایر سخت پوستان با سدیم هیدروکسید ایجاد می شود. این ترکیب به دلیل ویژگی های فیزیکی و شیمیایی منحصر به فردش در صنایع مختلفی همچون کشاورزی، تصفیه فاضلاب، صنایع غذایی و به ویژه در دنیای پزشکی کاربرد های فراوانی دارد.

به طور کلی کیتوسان به صورت صعنتی با دی استیله کردن کیتین تولید می شود که عضو اصلی ترکیبات تشکیل دهنده اسکلت سخت پوستان، دیواره سلولی قارچ ها و جلبک های سبز می باشد.

در ادامه این مقاله قصد داریم تا شما را با نحوه تولید تجاری کیتوسان و کاربرد های آن در صنعت و حوزه پزشکی آشنا کنیم؛ از اینکه با نشریه جهان شیمی فیزیک همراهی می کنید متشکریم.

شیوه تولید صنعتی کیتوسان

درجه استیله شدن در کیتوسان را می توان با طیف سنجی NMR تعیین کرد که البته این عدد در نوع تجاری این ماده در محدوده ۶۰ تا ۱۰۰ درصد است.

پیش از ورود به مراحل تولیدی این ترکیب، یک مرحله پیش تصفیه ای اختیاری وجود دارد که تولید کنندگان در آن بخش کیتینی اسکلت میگو را از سایر بخش های گوشتی آن جدا می کنند. در این مرحله مواد معدنی با استفاده از اسید کلریدریک رقیق و یک مرحله پروتئین زدایی با استفاده از محلول غلیظ سدیم هیدروکسید از پوسته کیتینی خارج می شوند.

در مرحله پروتئین زدایی استیلاسیون رخ می دهد تا گروه استیل از N-استیل گلوکز آمین که در اصل مونومر تشکیل دهنده کیتین است جدا گردد و یک گروه آمین تشکیل شود و در نهایت نیز D-گلوکزآمین که کیتوسان از آن تشکیل شده است تولید شود.

پس از هر یک مراحل گفته شده، محصولات تهیه شده شستشو شو داده شده و در دمایی کمتر از ۶۵ درجه سیلسیوس خشک می شوند. پس از اتمام همه مراحل نوبت به تصفیه، خالص سازی و آسیاب کردن می رسد و پس از آن نیز کیتوسان آماده مصرف می باشد.

در ادامه به بررسی کاربرد های کیتوسان در حوزه های مختلف خواهیم پرداخت، تا انتها با ما همراهی کنید.

پزشکی

کیتوسان در دنیای پزشکی کاربرد های بی شماری دارد که از جمله آن ها می توان به درمان چاقی، کلسترول بالا و بیماری کرون اشاره کرد. این ماده همچنین برای برطرف کردن عوارضی که بیماران مبتلا به نارسایی کلیه بعد از دیالیز با آن ها رو به رو هستند مفید می باشد.

این عوارض عبارت اند از کلسترول بالا، کم خونی، از دست دادن قدرت بدنی، اشتها و مشکل بی خوابی که البته با مصرف کیتوسان قابل حل و کنترل می باشند.

در برخی از موارد نیز پزشکان قرار دادن مستقیم این ترکیب بر روی لثه را تجویز می کنند تا مشکلات التهابی دندان همچون پیرادندان آماس که یک بیماری عفونی است برطرف گردد. دندان پزشکان جویدن آدامس حاوی این ماده را نیز برای جلوگیری از پوسیدگی دندان پیشنهاد می کنند.

به غیر از این موارد، کیتوسان برای بهبود اسکار های احتمالی پس از انجام جراحی پلاستیک نیز مفید است و ژل آن باعث بهبود محل جراحی شده می گردد.

کشاورزی

این ماده در صنعت کشاورزی و حوزه باغبانی نیز کاربرد دارد و از آن می توان برای حفاظت از گیاهان در برابر عوامل بیماری زا و همچنین افزایش باوری آن استفاده نمود. این ترکیب تقویت کننده رشد گیاه بوده و کشاورزان از آن به عنوان یک آفت کش زیست تخریب پذیر استفاده می کنند.

این پلیمر توانایی ذاتی گیاه در دفاع از خود در برابر عفونت های قارچی را بالا می برد و هیچ گونه ضرری را برای خود گیاه یا محیط زیست ایجاد نمی کند. علاوه بر موارد گفته شده، این ترکیب پرکاربرد میزان فتوسنتز گیاه را نیز افزایش می دهد، جذب مواد مغذی از خاک را تحریک می کند و قدرت جوانه زنی را نیز در گیاه بالا می برد.

کشاورزان و باغبان ها از این ترکیب برای کاهش تنش های ایجاد شده در گیاهان به دلیل تغییرات محیطی همچون خشکسالی و کاهش خاصیت خاک نیز استفاده می کنند. چرا که این ترکیب قادر است تا از خرابی میوه ها جلوگیری کرده و سرعت رشد شاخه های بریده شده را افزایش دهد.

تصفیه فاضلاب

این ترکیب به دلیل داشتن خاصیت لخته کنندگی اش باعث اتصال ذرات ناخالص ریز و درشت می شود و خود در انتهای فرآیند تصفیه به همراه این رسوبات از آب خارج می گردد. این ماده یک عامل کی لیت کننده بوده و به همین دلیل قادر است تا مواد معدنی، فلزات سنگین، رنگ ها و روغن ها را نیز از آب پاک می کند.

صنایع غذایی

یکی دیگر از کاربرد های کیتوسان در صنعت غذایی است؛ چرا که این ترکیب دارای خواص آنتی باکتریال و آنتی اکسیدان است به همین دلیل نیز یک ماده افزودنی مناسب برای افزایش طول عمر مواد غذایی می باشد. خاصیت آنتی اکسیدانی این ماده از تغییر طعم، بو و ویژگی های شیمیایی یک فرآورده غذایی جلوگیری می کند و به همین دلیل نیز تولید کنندگان مواد غذایی از آن در تهیه فرآورده های گوشتی و لبنی استفاده می کنند.