УДК 663.05:641.1


ЗАСТОСУВАННЯ ХІТИНУ І ХІТОЗАНУ В ЯКОСТІ БАД: ПЕРЕВАГИ, НЕДОЛІКИ, ОСОБЛИВОСТІ


Солодовнік Т. В., Строкань А.С.,

Черкаський державний технологічний університет,

м. Черкаси, Україна


Хітозан – це унікальна речовина, яку військові довгий час ховали по своїх секретних лабораторіях, була названа вченими препаратом XXI століття. З хімічної точки зору хітозан – це  молекула хітину без ацетильних груп; амінополісахарид 2-аміно-2-дезокси-b-D-глюкан, що утворюється при дезацетилюванні хітину.

Як і хітин, хітозан являє собою аморфно-кристалічний полімер, для якого також характерне явище поліморфізму.

Взагалі хітин (хімічна назва: полі-N-ацетил-D-глюкозо-2-амін) –азотовмісний полісахарид, який хімічно дуже схожий з целюлозою, лише замість гідроксила (–ОН) на кожному кільці (мономері) із 6 атомів вуглецю розташована аміногрупа, в якій один з двох атомів водню заміщений на ацетильну групу. [1]

Першовідкривачем хітину вважається професор природної історії француз Анрі Браконно. У 1811 році він отримав полісахарид, який в 1823 році назвали "хітин". У 1859 році за допомогою деацетилювання з хітину був отриманий хітозан. Впродовж наступного століття було проведено безліч фундаментальних досліджень цих сполук. Підвищений інтерес до цих речовин виник в 30-і роки і на початку 40-х років двадцятого століття, свідченням чому служать майже 50 патентів, однак дефіцит відповідних виробничих потужностей і конкуренція з боку синтетичних полімерів завадили комерційному розвитку застосування хітину і хітозану. У першій половині 20 століття до хітину і його похідних був проявлений заслужений інтерес, зокрема до нього мали безпосереднє відношення три Нобелівських лауреата: Е. Fischer (1903) - синтезував глюкозамін, P. Каррер (1929) - провів деградацію хітину за допомогою хітинази, і, нарешті, W.N. Haworth (1939) встановив абсолютну конфігурацію глюкозаміна. [2]

За фізичними властивостями це жорсткий напівпрозорий матеріал. Хімічні властивості зумовлені особливою будовою: транс-розташування в елементарній ланці макромолекули хітину заміщувачів (ацетамідної і гідроксильної груп) у С(2) і С(3) обумовлює значну гідролітичну стійкість ацетамідних груп, в тому числі і в умовах лужного гідролізу. Тому відщеплення ацетамідних груп вдається здійснити лише в порівняно жорстких умовах – при обробці 40-49%-ним водним розчином NaOН при температурі 110-140оС впродовж 4-6 годин. Сильний водневий зв'язок ланцюгів хітину між собою перешкоджає його розчиненню в кислотах та лугах. Проте, шляхом підбору розчинників і умов розчинення, порушуючих міжмолекулярні зв'язки, вдалось знайти багато способів. [2, 3]

Дослідженнями хітозану займаються в 15 країнах і в даний час відомо більше 70 напрямків практичного застосування хітину та хітозану, а також їх модифікацій, найбільш важливими з яких визнані біотехнологія та екологія, харчова промисловість, медицина, косметика, сільське господарство та ветеринарія. Він знаходить все більш широке застосування в найрізноманітніших областях, таких як: текстильна промисловість - при водовідштовхувальній обробці тканин; паперова і фотографічна промисловість - для виробництва високоякісних і спеціальних сортів паперу, а також для поліпшення властивостей фотоматеріалів; сільське господарство - для виробництва добрив, захисту насіннєвого матеріалу і сільськогосподарських культур; в харчовій промисловості виконує роль консерванту, освітлювача соків і вин, дієтичного волокна, емульгатора; в парфумерії та косметиці входить до складу зволожуючих кремів, лосьйонів, гелів, лаків для волосся, шампунів; при очищенні води служить як сорбент і флокулянт. До незаперечних достоїнств хітозану відноситься його безпеку для людини та навколишнього середовища: він є екологічно чистим і цілком розпадається в природних умовах. [4, 5]

У Японії хітозан був вперше використаний для очищення стічних вод через його металозв'язуючі властивості.

У США хітин і хітозан використовуються при обробці насіння, при збагаченні корми для тварин і очищення води. А також в продуктах по догляду за волоссям і в дієтичних добавках. Непогані перспективи і для використання хітозану у тваринництві. Великий резонанс отримали дослідження професора Мойсея Рабиновича - найстарішого члена Російського хітинового суспільства, який працює в Челябінській області, в місті Троїцьку.

На сьогоднішній день хітозан став популярним серед широких мас населення завдяки рекламній кампанії виробників БАДів. Але незважаючи на його позитивні якості в багатьох галузях, саме в цьому аспекті дана речовина є досить таки неоднозначно позитивною.

Розглянемо факти: хітозан пов'язує молекули жиру в шлунково-кишковому тракті, зменшуючи їх всмоктування і сприяючи їх виведенню з організму. З хімічної точки зору, подібна біологічно активна добавка повинна бути дійсно хорошим засобом для схуднення що не вимагатиме зміни режиму харчування і способу життя. У порівнянні з іншими стимуляторами метаболізму хітозан видається більш безпечним. Наприклад, фентермин і сибутрамін мають негативний вплив на центральну нервову систему, фенфлурамин і дексфенфлурамін взагалі зняли з виробництва через виявлену взаємозв'язку з серцевими патологіями, а інгібітор ліпази орлістат викликає масу шлунково-кишкових проблем. Також є ряд досліджень, які доводять, що хітозан знижує рівень холестерину, допомагає при анемії, додає сили і покращує сон. При місцевому застосуванні його використовують для лікування пародонтиту та для посиленої регенерації тканин в пластичній хірургії. Є  науково обґрунтовані сумніви щодо  позитиву хітозану:  група ентузіастів уважно вивчила результати 15 клінічних випробувань хітозану, в яких взяли участь загалом 1219 осіб з ожирінням. Доповідь на цю тему можна знайти в «Кокранівської базі даних систематичних оглядів» в електронному вигляді. На перший погляд, ці люди втратили набагато більше ваги, ніж ті, хто брав у ході експериментів плацебо. Були помічені й інші позитивні ефекти, такі як нормалізація рівнів холестерину і тиску.

В іншому огляді, опублікованому в «Американському журналі клінічного харчування» за 2004 г, міф про користь для схуднення був розвінчаний .

Виходить, що через відсутність науково обґрунтованих даних дієтологи не повинні рекомендувати прийом хітозану для зниження ваги. Але вони це роблять. Більше того, ця харчова добавка може викликати побічні ефекти: запори і розлади шлунку; зменшення поглинання важливих  речовин (кальцію і вітамінів A, D, E, і K); алергічні реакції у людей з непереносимістю молюсків. Як видно насправді ми отримуємо досить суперечливі дані, причому весь їх спектр заснований на результатах наукових досліджень.

Таким чином, нами встановлено, хітин, хітозан та похідні на їх основі є речовинами надзвичайно перспективними для детального дослідження їх фізико-хімічних властивостей з метою використання в різних галузях народного господарства.



Список літератури:

1. Muzzarelli R. A. A. (1977) Chitin. London: Pergamon press Ltd. 143 p.

2. Феофилова Е.П., Терешина В.М. Перспективные источники получения хитина из природных объектов // Материалы 5-й конф. «Новые перспективы в исследовании хитина и хитозана». – М.: ВНИРО, 1999. – С. 76-78.

3. Пат. 2923802 ФРГ, МКИ С 08 В 37/08. Chitosan-glucan komplex und Verfahren zu dessen Herstellorg: Пат. 2923802 ФРГ, МКИ С 08 В 37/08/ R.A.A. Muzzarelli (Italy); Заявл. 12.06.79; Опубл. 20.12.79. – 14 с.

4. Roberts G.A.F. Chitin chemistry. MacMillan Press LTD, (1992), 305 р.

5. Хитин и хитозан. Получение, свойства и применение. / Под ред. К.Г. Скрябина, Г.А. Вихоревой, В.П. Варламова. – М: Наука, 2002. – 368 с.