Использование беспозвоночных в производстве биологически активных добавок (бад) и биологически активных веществ (бав) , пищевых добавок, структур00бра30вателей, лечебнопрофилактических препаратов

Производство хитина и хитозана

Хитин — полисахарид животного происхождения, сходный по строению с целлюлозой и занимающий второе место после нее по распространенности в природе. Он был открыт в 1811 г. профессором естественной истории Браконно (Франция) при исследовании состава грибов и получил название фунгин. В 1823 г. Одье выделил хитин из надкрылий насекомых. В 1878 г. Ледерхос установил, что в состав хитина входят глюкозамин и уксусная кислота, но только в 1931 г. Рамелберг идентифицировал фунгин и хитин и присвоил им общее название — хитин. Позже было установлено, что хитин является составной частью панциря членистоногих морских животных (крабы, криль, раки и др.).

В последние десятилетия возрос интерес исследователей к изучению хитина, представляющего собой, как уже отмечалось, природный полисахарид, широко распространенный в живом мире в наименее развитых организмах и образующий в комплексе с белками и минеральными солями внешний скелет и внутренние опорные структурные элементы. На долю хитина приходится более половины общего содержания органических веществ в хитиновых структурах организмов.

Наиболее доступным и масштабным источником хитина являются панцири ракообразных, которые долгое время представляли собой неутилизируемые отходы при их разделке и создавали серьезные экологические проблемы в местах их промышленной переработки. Интерес к хитину обусловлен возможностью создания на его основе ряда производных, имеющих очень широкую сферу применения.

Хитин— твердое кристаллическое вещество белого цвета с розоватым или бежевым оттенком, нерастворимое в воде, разбавленных кислотах, щелочах, спиртах и других органических растворителях.

Основным дезацетилированным производным хитина является хитозан, растворимый в слабых растворах органических кислот. Хитозан сохраняет структуру хитина, но значительно легче поддается различным модификациям.

Хитину и хитозану присущи химическая, микробиологическая и радиационная устойчивость, биодеградируемость, высокая сорбционная способность к отдельным группам веществ, в том числе к тяжелым металлам и радионуклидам, а также способность к волокнои пленкообразованию.

Известно около 70 направлений практического использования хитина/хитозана в различных отраслях промышленности и медицине.

Среди ведущих зарубежных компаний, производящих и поставляющих на мировой рынок хитин и различные его производные, выделяются Япония и США. В последние годы наращивают производство полимеров Китай, Корея, Вьетнам и некоторые другие страны.

Россия по объемам производства этих биополимеров существенно отстает от перечисленных стран. Вместе с тем отечественной наукой, и в частности ВНИРО, накоплен значительный потенциал знаний по химии полимеров, технологии их получения, модификации и использования в различных отраслях промышленности и медицине.

К наиболее перспективным направлениям практического использования хитина и хитозана в настоящее время относятся: пищевая и косметическая промышленность; медицина; сельское хозяйство; биотехнология.

Широкое применение хитозана в производстве пищевых продуктов прежде всего связано с его биологической активностью и отсутствием токсичности.

Во ВНИРО впервые в России разработаны, согласованы с Госсанэпиднадзором РФ и угверждены ТУ 15−16−36—94 (в настоящее время заменены на ТУ 9289−067−472 124—03) на «Хитозан пищевой», рекомендованный в качестве технологической (загустители, структурообразователи) и лечебно-профилактической добавки.

Потенциально самым крупным и дорогостоящим рынком сбыта хитина и хитозана является здравоохранение. Благодаря отсутствию токсичности, высокой заживляющей способности, антикоагулирующей и антитромбогенной активности эти биополимеры находят широкое применение в хирургии.

Хитозан эффективен при лечении язвенной болезни желудка, а также в качестве антисклеротического и антиартрозного препарата.

Хитин и его производные применяют в качестве увлажнителей, эмульгаторов, антистатиков и смягчающих средств при производстве шампуней, кремов, жидкой пудры, лаков, зубных паст.

В последние годы значительно возрос интерес к использованию хитина и отдельных его производных в качестве флокулянтов для концентрирования материалов органической, неорганической и биологической природы.

Помимо белка хитин и хитозан активно сорбируют тяжелые металлы, пестициды. Радиационная устойчивость этих биополимеров позволяет применять их для извлечения отходов ядерного топлива.