Was ist Chitin? Definition und Verwendung

Chitin [(C₈H₁₃Ö₅N)_n] ist ein Polymer bestehend aus N-Acetylglucosamin-Untereinheiten, die durch kovalente β- (1 → 4) -Bindungen verbunden sind. N-Acetylglucosamin ist ein Glucosederivat. Strukturell ist Chitin der Cellulose ähnlich, die aus Glucose-Untereinheiten besteht und auch durch β- (1 → 4) -Bindungen verbunden ist, außer dass eine Hydroxylgruppe an einem Cellulosemonomer durch eine Acetylamingruppe in einem Chitinmonomer ersetzt ist. Funktionell ähnelt Chitin am ehesten dem Protein Keratin, das in vielen Organismen als struktureller Bestandteil verwendet wird. Chitin ist nach Cellulose das am zweithäufigsten vorkommende Biopolymer der Welt.

Key Takeaways: Chitin Fakten

• Chitin ist ein Polysaccharid aus gebundenem N-Acetylglucosamin-Untereinheiten. Es hat die chemische Formel (C₈H₁₃Ö₅N)_n.
• Die Struktur von Chitin ist der von Cellulose am ähnlichsten. Seine Funktion ist der von Keratin am ähnlichsten. Chitin ist ein struktureller Bestandteil von Arthropoden-Exoskeletten, Pilzzellwänden, Muschelschalen und Fischschuppen.
• Während Menschen kein Chitin produzieren, findet es Verwendung in der Medizin und als Nahrungsergänzungsmittel. Es kann zur Herstellung von biologisch abbaubarem Kunststoff und chirurgischem Faden, als Lebensmittelzusatz und bei der Papierherstellung verwendet werden.

Die Struktur von Chitin wurde 1929 von Albert Hoffman beschrieben. Das Wort "Chitin" leitet sich vom französischen Wort ab Chitin und griechisches Wort Chiton, was bedeutet "abdecken". Obwohl beide Wörter aus derselben Quelle stammen, sollte "Chitin" nicht mit "Chiton" verwechselt werden, einer Molluske mit einer Schutzhülle.

Ein verwandtes Molekül ist Chitosan, das durch Deacetylierung von Chitin hergestellt wird. Chitin ist in Wasser unlöslich, während Chitosan löslich ist.

Chitin ist ein Biopolymer, das in Arthropoden, Weichtieren und Insekten vorkommt. Bacsica / Getty Images

Chitineigenschaften

Wasserstoffbrücken zwischen Monomeren in Chitin machen es sehr stark. Reines Chitin ist durchscheinend und flexibel. Bei vielen Tieren wird Chitin jedoch mit anderen Molekülen kombiniert, um ein Verbundmaterial zu bilden. Beispielsweise bildet es bei Weichtieren und Krustentieren zusammen mit Calciumcarbonat harte und oft farbenfrohe Schalen. In Insekten wird Chitin häufig in Kristallen gestapelt, die schillernde Farben erzeugen, die für die Biomimikry, die Kommunikation und die Anziehung von Partnern verwendet werden.

Chitinquellen und Funktionen

Chitin ist in erster Linie ein Strukturmaterial in Organismen. Es ist der Hauptbestandteil von Pilzzellwänden. Es bildet das Exoskelett von Insekten und Krebstieren. Es bildet die Radeln (Zähne) von Weichtieren und die Schnäbel von Kopffüßern. Chitin kommt auch bei Wirbeltieren vor. Fischschuppen und einige Amphibienschuppen enthalten Chitin.

Gesundheitliche Auswirkungen bei Pflanzen

Pflanzen haben mehrere Immunrezeptoren für Chitin und dessen Abbauprodukte. Wenn diese Rezeptoren in Pflanzen aktiviert werden, werden Jasmonathormone freigesetzt, die eine Immunantwort auslösen. Auf diese Weise schützen sich Pflanzen vor Insektenschädlingen. In der Landwirtschaft kann Chitin zur Stärkung der Pflanzenabwehr gegen Krankheiten und als Dünger eingesetzt werden.

Auswirkungen auf die Gesundheit beim Menschen

Menschen und andere Säugetiere produzieren kein Chitin. Sie haben jedoch ein Enzym namens Chitinase, das es abbaut. Chitinase ist im menschlichen Magensaft vorhanden, so dass Chitin verdaulich ist. Chitin und seine Abbauprodukte werden in Haut, Lunge und Verdauungstrakt wahrgenommen, lösen eine Immunantwort aus und bieten möglicherweise Schutz vor Parasiten. Allergien gegen Hausstaubmilben und Schalentiere sind häufig auf eine Chitinallergie zurückzuführen.

Andere Verwendungen

Da sie eine Immunantwort stimulieren, können Chitin und Chitosan als Impfstoffadjuvantien verwendet werden. Chitin kann in der Medizin als Bestandteil von Verbänden oder für chirurgische Fäden Anwendung finden. Chitin wird in der Papierherstellung als Stärkungs- und Leimungsmittel eingesetzt. Chitin wird als Lebensmittelzusatz zur Geschmacksverbesserung und als Emulgator eingesetzt. Es wird als Ergänzung als entzündungshemmendes Mittel verkauft, um den Cholesterinspiegel zu senken, den Gewichtsverlust zu unterstützen und den Blutdruck zu kontrollieren. Chitosan kann zur Herstellung von biologisch abbaubarem Kunststoff verwendet werden.

Quellen

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