Chitin: Porovnání verzí
chem./wl fix |
doplněno a ozdrojováno z odborné literatury - na základě toho smazána šablona pahýlu značka: přepnuto z Vizuálního editoru |
||
Řádek 1: | Řádek 1: | ||
{{Možná hledáte|[[Chinin]]}}[[Soubor:Haworth projection of chitin.svg|vpravo|náhled|Strukturní vzorec chitinu]] |
{{Možná hledáte|[[Chinin]]}}[[Soubor:Haworth projection of chitin.svg|vpravo|náhled|Strukturní vzorec chitinu]] |
||
'''Chitin''' je [[polysacharidy|polysacharid]] složený z molekul [[N-acetylglukosamin|''N''-acetyl-<small>D</small>-glukosaminu]], které jsou spojeny [[glykosidová vazba|1,4-β-glykosidickou vazbou]], vedle [[celulóza|celulózy]] je nejrozšířenějším polysacharidem na Zemi. |
'''Chitin''' je netoxický [[polysacharidy|polysacharid]] složený z molekul [[N-acetylglukosamin|''N''-acetyl-<small>D</small>-glukosaminu]], které jsou spojeny [[glykosidová vazba|1,4-β-glykosidickou vazbou]], vedle [[celulóza|celulózy]] je nejrozšířenějším polysacharidem na Zemi.<ref name=":0">{{Citace monografie |
||
| příjmení = Song |
|||
<!-- snad dobře; vycházím z debdictu, mj. z článku: |
|||
| jméno = E. -H. |
|||
diderot Encyklopedie Diderot |
|||
| příjmení2 = Shang |
|||
| jméno2 = J. |
|||
| příjmení3 = Ratner |
|||
| jméno3 = D. M. |
|||
| titul = 9.08 - Polysaccharides |
|||
| url = https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780444533494002466 |
|||
| editoři = Krzysztof Matyjaszewski, Martin Möller |
|||
| vydavatel = Elsevier |
|||
| místo = Amsterdam |
|||
| strany = 137–155 |
|||
| isbn = 978-0-08-087862-1 |
|||
| poznámka = DOI: 10.1016/B978-0-444-53349-4.00246-6 |
|||
| jazyk = en |
|||
}}</ref><ref name=":1">{{Citace periodika |
|||
| příjmení = Casadidio |
|||
| jméno = Cristina |
|||
| příjmení2 = Peregrina |
|||
| jméno2 = Dolores Vargas |
|||
| příjmení3 = Gigliobianco |
|||
| jméno3 = Maria Rosa |
|||
| titul = Chitin and Chitosans: Characteristics, Eco-Friendly Processes, and Applications in Cosmetic Science |
|||
| periodikum = Marine Drugs |
|||
| datum vydání = 2019-06 |
|||
| ročník = 17 |
|||
| číslo = 6 |
|||
| strany = 369 |
|||
| issn = 1660-3397 |
|||
| doi = 10.3390/md17060369 |
|||
| jazyk = en |
|||
| url = https://www.mdpi.com/1660-3397/17/6/369 |
|||
| datum přístupu = 2023-04-23 |
|||
}}</ref><ref name=":4">{{Citace periodika |
|||
| příjmení = Satitsri |
|||
| jméno = Saravut |
|||
| příjmení2 = Muanprasat |
|||
| jméno2 = Chatchai |
|||
| titul = Chitin and Chitosan Derivatives as Biomaterial Resources for Biological and Biomedical Applications |
|||
| periodikum = Molecules (Basel, Switzerland) |
|||
| datum vydání = 2020-12-16 |
|||
| ročník = 25 |
|||
| číslo = 24 |
|||
| strany = 5961 |
|||
| issn = 1420-3049 |
|||
| pmid = 33339290 |
|||
| doi = 10.3390/molecules25245961 |
|||
| poznámka = PMID: 33339290 |
|||
PMCID: PMC7766609 |
|||
| url = https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33339290/ |
|||
| datum přístupu = 2023-04-23 |
|||
}}</ref><ref name=":5">{{Citace periodika |
|||
| příjmení = Shamshina |
|||
| jméno = Julia L. |
|||
| příjmení2 = Kelly |
|||
| jméno2 = Adrian |
|||
| příjmení3 = Oldham |
|||
| jméno3 = Tetyana |
|||
| titul = Agricultural uses of chitin polymers |
|||
| periodikum = Environmental Chemistry Letters |
|||
| datum vydání = 2020-01-01 |
|||
| ročník = 18 |
|||
| číslo = 1 |
|||
| strany = 53–60 |
|||
| issn = 1610-3661 |
|||
| doi = 10.1007/s10311-019-00934-5 |
|||
| jazyk = en |
|||
| url = https://doi.org/10.1007/s10311-019-00934-5 |
|||
| datum přístupu = 2023-04-23 |
|||
}}</ref> Chitin je hlavní složkou [[kutikula|kutikuly]] [[členovci|členovců]], která je u některých (např. u [[hmyz]]u, [[krabi|krabů]], [[raci|raků]] apod.) pomocí minerálních látek zpevněna a přeměněna (impregnována, inkrustována) v [[vnější kostra|exoskelet]] (pevnou vnější kostru).<ref name=":6" /><ref name=":1" /> Také spolu s [[beta-glukany]] tvoří [[Buněčná stěna#Buněčná stěna hub|buněčnou stěnu hub]] (říše ''Fungi'') a je produkován i některými bakteriemi.<ref name=":0" /> |
|||
[[Chemie|Chemicky]] je velmi podobný [[celulóza|celulóze]], pouze má na [[uhlík]]u C<sub>2</sub> místo [[hydroxyl]]ové skupiny navázanou skupinu [[acetamid]]ovou.<ref name=":1" /> Deacetylací chitinu vzniká chitosan, který má stejně jako chitin slibné využití v lékařství, resp. [[Biomedicína|biomedicíně]], zemědělství, kosmetice a dalších odvětvích.<ref name=":4" /><ref name=":5" /><ref>{{Citace monografie |
|||
== Kutikula == |
|||
| příjmení = S |
|||
'''Kutikula''' je povrchová nebuněčná vrstva pokrývající tělo živočichů nebo rostlin, vylučovaná pokožkou. U bezobratlých je tvořena [[bílkovina|bílkovinou]] [[kolagen]]ového typu, u členovců obsahuje chitin a může tvořit pevnou zevní kostru, zejm. po inkrustaci např. uhličitanem vápenatým (např. u korýšů). --> |
|||
| jméno = Hema |
|||
| příjmení2 = U Chandran |
|||
| jméno2 = Greeshma |
|||
| příjmení3 = P R |
|||
| jméno3 = Jyothi |
|||
| titul = Biomedical Applications of Chitin |
|||
| url = https://doi.org/10.1007/978-981-16-6603-2_25-1 |
|||
| editoři = Sabu Thomas, Ajitha AR, Cintil Jose Chirayil, Bejoy Thomas |
|||
| vydavatel = Springer Nature |
|||
| místo = Singapore |
|||
| strany = 1–28 |
|||
| isbn = 978-981-16-6603-2 |
|||
| doi = 10.1007/978-981-16-6603-2_25-1 |
|||
| poznámka = DOI: 10.1007/978-981-16-6603-2_25-1 |
|||
| jazyk = en |
|||
}}</ref> Na rozdíl od chitinu je rozpustný v kyselých vodních roztocích.<ref name=":7">{{Citace periodika |
|||
| příjmení = Aranaz |
|||
| jméno = Inmaculada |
|||
| příjmení2 = Acosta |
|||
| jméno2 = Niuris |
|||
| příjmení3 = Civera |
|||
| jméno3 = Concepción |
|||
| titul = Cosmetics and Cosmeceutical Applications of Chitin, Chitosan and Their Derivatives |
|||
| periodikum = Polymers |
|||
| datum vydání = 2018-02 |
|||
| ročník = 10 |
|||
| číslo = 2 |
|||
| strany = 213 |
|||
| issn = 2073-4360 |
|||
| doi = 10.3390/polym10020213 |
|||
| jazyk = en |
|||
| url = https://www.mdpi.com/2073-4360/10/2/213 |
|||
| datum přístupu = 2023-04-23 |
|||
}}</ref> |
|||
Chitin se jako dlouhý polymer nerozpouští ve vodě, jeho rozklad je nutné katalyzovat hydrolytickými enzymy - ty produkují rostliny, houby i bakterie. Mezi rozkladače chitinu v půdě patří hlavně organismy ze skupiny Streptomyces a Nocardia.<ref>{{Citace monografie |
|||
[[Chemie|Chemicky]] je velmi podobný [[celulóza|celulóze]], pouze má na [[uhlík]]u C<sub>2</sub> místo [[hydroxyl]]ové skupiny navázanou skupinu [[acetamid]]ovou. |
|||
| příjmení = Fuhrmann |
|||
| jméno = Jeffry J. |
|||
| příjmení2 = Zuberer |
|||
| jméno2 = David A. |
|||
| titul = 13 - Carbon transformations and soil organic matter formation |
|||
| url = https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780128202029000137 |
|||
| editoři = Terry J. Gentry, Jeffry J. Fuhrmann, David A. Zuberer |
|||
| vydavatel = Elsevier |
|||
| strany = 327–361 |
|||
| isbn = 978-0-12-820202-9 |
|||
| poznámka = DOI: 10.1016/B978-0-12-820202-9.00013-7 |
|||
| jazyk = en |
|||
}}</ref><ref>{{Citace monografie |
|||
| příjmení = Schrempf |
|||
| jméno = H. |
|||
| titul = The chitinolytic system of Streptomyces olivaceoviridis |
|||
| url = https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0921042306800948 |
|||
| editoři = Steffen B. Petersen, Birte Svensson, Sven Pedersen |
|||
| vydavatel = Elsevier |
|||
| edice = Carbohydrate Bioengineering |
|||
| strany = 71–75 |
|||
| svazek = 10 |
|||
| poznámka = DOI: 10.1016/S0921-0423(06)80094-8 |
|||
| jazyk = en |
|||
}}</ref> |
|||
== |
== Vliv na zdraví == |
||
V trávicím traktu obratlovců (tedy i člověka) nezpůsobuje chitin potíže, naopak studie naznačují jeho pozitivní vliv na střevní biotu (ve formě chitin-glukanových sloučenin ovlivňuje výskyt některých střevních symbiontů).<ref name=":4" /><ref>{{Citace periodika |
|||
Díky své houževnatosti, tvrdosti a snadné [[biodegradace|biodegradaci]] se využívá v některých chirurgických pomůckách. |
|||
| příjmení = Alessandri |
|||
| jméno = Giulia |
|||
| příjmení2 = Milani |
|||
| jméno2 = Christian |
|||
| příjmení3 = Duranti |
|||
| jméno3 = Sabrina |
|||
| titul = Ability of bifidobacteria to metabolize chitin-glucan and its impact on the gut microbiota |
|||
| periodikum = Scientific Reports |
|||
| datum vydání = 2019-04-08 |
|||
| ročník = 9 |
|||
| číslo = 1 |
|||
| strany = 5755 |
|||
| issn = 2045-2322 |
|||
| doi = 10.1038/s41598-019-42257-z |
|||
| jazyk = en |
|||
| url = https://www.nature.com/articles/s41598-019-42257-z |
|||
| datum přístupu = 2023-04-23 |
|||
}}</ref><ref>{{Citace periodika |
|||
| příjmení = Rodriguez |
|||
| jméno = Julie |
|||
| příjmení2 = Neyrinck |
|||
| jméno2 = Audrey M. |
|||
| příjmení3 = Zhang |
|||
| jméno3 = Zhengxiao |
|||
| titul = Metabolite profiling reveals the interaction of chitin-glucan with the gut microbiota |
|||
| periodikum = Gut Microbes |
|||
| datum vydání = 2020-11-09 |
|||
| ročník = 12 |
|||
| číslo = 1 |
|||
| strany = 1810530 |
|||
| issn = 1949-0976 |
|||
| pmid = 32893709 |
|||
| doi = 10.1080/19490976.2020.1810530 |
|||
| poznámka = PMID: 32893709 |
|||
| url = https://doi.org/10.1080/19490976.2020.1810530 |
|||
| datum přístupu = 2023-04-23 |
|||
}}</ref><ref>{{Citace periodika |
|||
| příjmení = Calatayud |
|||
| jméno = Marta |
|||
| příjmení2 = Verstrepen |
|||
| jméno2 = Lynn |
|||
| příjmení3 = Ghyselinck |
|||
| jméno3 = Jonas |
|||
| titul = Chitin Glucan Shifts Luminal and Mucosal Microbial Communities, Improve Epithelial Barrier and Modulates Cytokine Production In Vitro |
|||
| periodikum = Nutrients |
|||
| datum vydání = 2021-09 |
|||
| ročník = 13 |
|||
| číslo = 9 |
|||
| strany = 3249 |
|||
| issn = 2072-6643 |
|||
| doi = 10.3390/nu13093249 |
|||
| jazyk = en |
|||
| url = https://www.mdpi.com/2072-6643/13/9/3249 |
|||
| datum přístupu = 2023-04-23 |
|||
}}</ref> Jeho pravidelné vdechování ale pozitivně koreluje s rozvojem astmatu (viz již dlouho známý vliv plísní a exoskeletů a trusu roztočů v domácím prachu na vznik alergických reakcí).<ref name=":4" /><ref>{{Citace elektronického periodika |
|||
| autor = Steven J. Van Dyken |
|||
| spoluautoři = ; Daniel Garcia; Paul Porter; Xiaozhu Huang; Patricia J. Quinlan; Paul D. Blanc; David B. Corry; Richard M. Locksley |
|||
| titul = Fungal Chitin from Asthma-Associated Home Environments Induces Eosinophilic Lung Infiltration |
|||
| periodikum = The Journal of Immunology |
|||
| url = https://journals.aai.org/jimmunol/article/187/5/2261/85925 |
|||
| datum přístupu = 2023-04-23 |
|||
}}</ref><ref name=":9">{{Citace periodika |
|||
| příjmení = Mack |
|||
| jméno = Ines |
|||
| příjmení2 = Hector |
|||
| jméno2 = Andreas |
|||
| příjmení3 = Ballbach |
|||
| jméno3 = Marlene |
|||
| titul = The role of chitin, chitinases, and chitinase-like proteins in pediatric lung diseases |
|||
| periodikum = Molecular and Cellular Pediatrics |
|||
| datum vydání = 2015-02-27 |
|||
| ročník = 2 |
|||
| číslo = 1 |
|||
| strany = 3 |
|||
| issn = 2194-7791 |
|||
| doi = 10.1186/s40348-015-0014-6 |
|||
| url = https://doi.org/10.1186/s40348-015-0014-6 |
|||
| datum přístupu = 2023-04-23 |
|||
}}</ref> Potenciál pro zánětlivé reakce podle studií ale ovlivňuje velikost chitinových molekul.<ref>{{Citace periodika |
|||
| příjmení = Goldman |
|||
| jméno = David L. |
|||
| příjmení2 = Vicencio |
|||
| jméno2 = Alfin G. |
|||
| titul = The Chitin Connection |
|||
| periodikum = mBio |
|||
| datum vydání = 2012-05-02 |
|||
| ročník = 3 |
|||
| číslo = 2 |
|||
| strany = e00056–12 |
|||
| issn = 2161-2129 |
|||
| pmid = 22448043 |
|||
| doi = 10.1128/mBio.00056-12 |
|||
| jazyk = en |
|||
| url = https://journals.asm.org/doi/10.1128/mBio.00056-12 |
|||
| datum přístupu = 2023-04-23 |
|||
}}</ref><ref name=":9" /> |
|||
== Výskyt v přírodě == |
|||
[[Soubor:High-resolution transmission electron microscopy image of chitin.jpg|náhled|320x320pixelů|Struktura chitinu pod elektronovým mikroskopem: a - chitinová nanofibrila (drobné vlákno), b - chitinová matrix.]] |
|||
V přírodě se vyskytuje ve třech krystalických alomorfech (formách)<ref name=":1" />: |
|||
* α - nejčastější forma vyskytujících se u hub (téměř výhradně v [[Buněčná stěna|buněčné stěně]]<ref name=":2">{{Citace monografie |
|||
| příjmení = Lopez-Romero |
|||
| jméno = E. |
|||
| příjmení2 = Ruiz-Herrera |
|||
| jméno2 = J. |
|||
| titul = The Role of Chitin in Fungal Growth and Morphogenesis |
|||
| url = https://doi.org/10.1007/978-1-4613-2167-5_8 |
|||
| editoři = Riccardo Muzzarelli, Charles Jeuniaux, Graham W. Gooday |
|||
| vydavatel = Springer US |
|||
| místo = Boston, MA |
|||
| strany = 55–62 |
|||
| isbn = 978-1-4613-2167-5 |
|||
| doi = 10.1007/978-1-4613-2167-5_8 |
|||
| poznámka = DOI: 10.1007/978-1-4613-2167-5_8 |
|||
| jazyk = en |
|||
}}</ref>) včetně v omezené míře u [[Kvasinky|kvasinek]]<ref name=":2" />, [[Kril|krillu]] a dalších korýšů ([[krabi]], [[Humrovití|humři]], [[krevety]]) a hmyzu (v jejich prokutikule vázaný ve vláknité struktuře spolu s proteiny<ref name=":6">{{Citace monografie |
|||
| příjmení = Giraud-Guille |
|||
| jméno = M. M. |
|||
| příjmení2 = Bouligand |
|||
| jméno2 = Y. |
|||
| titul = Chitin-Protein Molecular Organization in Arthropod |
|||
| url = https://doi.org/10.1007/978-1-4613-2167-5_5 |
|||
| editoři = Riccardo Muzzarelli, Charles Jeuniaux, Graham W. Gooday |
|||
| vydavatel = Springer US |
|||
| místo = Boston, MA |
|||
| strany = 29–35 |
|||
| isbn = 978-1-4613-2167-5 |
|||
| doi = 10.1007/978-1-4613-2167-5_5 |
|||
| poznámka = DOI: 10.1007/978-1-4613-2167-5_5 |
|||
| jazyk = en |
|||
}}</ref>) |
|||
* β - v [[Gladius (biologie)|gladiu]] [[Olihňovití|olihní]] (malá pevná část těla, zakrnělý zbytek původní vnitřní schránky olihní<ref>{{Citace elektronického periodika |
|||
| příjmení = Košťák |
|||
| jméno = Martin |
|||
| titul = Coleoidea - živoucí fosilie? (II.) Evoluce dvoužábrých hlavonožců |
|||
| periodikum = Živa |
|||
| url = https://ziva.avcr.cz/2005-4/coleoidea-zivouci-fosilie-ii-evoluce-dvouzabrych-hlavonozcu.html |
|||
| url2 = https://ziva.avcr.cz/files/ziva/pdf/coleoidea-zivouci-fosilie-ii-evoluce-dvouzabrych-h.pdf |
|||
| datum přístupu = 2023-04-23 |
|||
}}</ref>) |
|||
* γ - u brouků rodu ''Ptinus'' a olihní rodu ''Loligo'' |
|||
Chitin tak umožňuje organismům růst i vykonávat další základní životní funkce.<ref name=":2" /> Koncentrace chitinu v těle organismů kolísá, například klesá v období hibernace u slimáků.<ref name=":3">{{Citace monografie |
|||
| příjmení = Poulicek |
|||
| jméno = M. |
|||
| příjmení2 = Voss-Foucart |
|||
| jméno2 = M. F. |
|||
| příjmení3 = Jeuniaux |
|||
| jméno3 = Ch. |
|||
| titul = Chitinoproteic Complexes and Mineralization in Mollusk Skeletal Structures |
|||
| url = https://doi.org/10.1007/978-1-4613-2167-5_2 |
|||
| editoři = Riccardo Muzzarelli, Charles Jeuniaux, Graham W. Gooday |
|||
| vydavatel = Springer US |
|||
| místo = Boston, MA |
|||
| strany = 7–12 |
|||
| isbn = 978-1-4613-2167-5 |
|||
| doi = 10.1007/978-1-4613-2167-5_2 |
|||
| poznámka = DOI: 10.1007/978-1-4613-2167-5_2 |
|||
| jazyk = en |
|||
}}</ref> U skupiny [[Plži|Gastropoda]] (plži) je vysoká koncentrace chitinu v jejich [[Operkulum|operkulu]] (víčko umožňující zapouzdření k [[Hibernace|hibernaci]]).<ref name=":3" /> Během evoluce klesá množství chitinu v tělech organismů s nárůstem kalcifikace (budování pevné vápenité vnější schránky) a naopak.<ref name=":3" /> |
|||
== Využití == |
|||
Díky své netoxicitě, houževnatosti, tvrdosti a snadné [[biodegradace|biodegradaci]] se využívá v některých chirurgických pomůckách jako jsou obvazy a další typy krytí ran.<ref name=":4" /><ref name=":8">{{Citace periodika |
|||
| příjmení = Baharlouei |
|||
| jméno = Parnian |
|||
| příjmení2 = Rahman |
|||
| jméno2 = Azizur |
|||
| titul = Chitin and Chitosan: Prospective Biomedical Applications in Drug Delivery, Cancer Treatment, and Wound Healing |
|||
| periodikum = Marine Drugs |
|||
| datum vydání = 2022-07 |
|||
| ročník = 20 |
|||
| číslo = 7 |
|||
| strany = 460 |
|||
| issn = 1660-3397 |
|||
| doi = 10.3390/md20070460 |
|||
| jazyk = en |
|||
| url = https://www.mdpi.com/1660-3397/20/7/460 |
|||
| datum přístupu = 2023-04-23 |
|||
}}</ref> Chitin a jeho deriváty mohou také sloužit jako nosiče léčivých látek, včetně lépe cílené léčby rakoviny.<ref name=":7" /><ref name=":4" /><ref name=":8" /> |
|||
Chitin a chitosan mají potenciální využití v ekologickém zemědělství díky schopnostem zlepšovat kvalitu půdy, toleranci rostlin vůči stresu a jejich odolnost proti mikroorganismům a rostlinným onemocněním bez toho, aby docházelo k nebezpečné kontaminaci produktů z nich vyráběných určených ke konzumaci, jako se tomu děje při užívání běžných pesticidů.<ref name=":5" /><ref>{{Citace periodika |
|||
| příjmení = Sharp |
|||
| jméno = Russell G. |
|||
| titul = A Review of the Applications of Chitin and Its Derivatives in Agriculture to Modify Plant-Microbial Interactions and Improve Crop Yields |
|||
| periodikum = Agronomy |
|||
| datum vydání = 2013-12 |
|||
| ročník = 3 |
|||
| číslo = 4 |
|||
| strany = 757–793 |
|||
| issn = 2073-4395 |
|||
| doi = 10.3390/agronomy3040757 |
|||
| jazyk = en |
|||
| url = https://www.mdpi.com/2073-4395/3/4/757 |
|||
| datum přístupu = 2023-04-23 |
|||
}}</ref> |
|||
Stejně jako celulózu je možné využít chitin (i chitosan) k výrobě biologicky rozložitelných obalů potravin a částečně jimi tak nahradit spotřebu plastů vyráběných z ropných produktů. K výrobě takových obalů je možné použít odpadu ze zpracování [[Mořské plody|mořských plodů]] (krevet apod.). Kombinace celulózy a chitinu je možné použít k výrobě filmů s antibakteriálními vlastnostmi.<ref>{{Citace periodika |
|||
| příjmení = Yu |
|||
| jméno = Zeyang |
|||
| příjmení2 = Ji |
|||
| jméno2 = Yue |
|||
| příjmení3 = Bourg |
|||
| jméno3 = Violette |
|||
| titul = Chitin- and cellulose-based sustainable barrier materials: a review |
|||
| periodikum = Emergent Materials |
|||
| datum vydání = 2020-12-01 |
|||
| ročník = 3 |
|||
| číslo = 6 |
|||
| strany = 919–936 |
|||
| issn = 2522-574X |
|||
| doi = 10.1007/s42247-020-00147-5 |
|||
| jazyk = en |
|||
| url = https://doi.org/10.1007/s42247-020-00147-5 |
|||
| datum přístupu = 2023-04-23 |
|||
}}</ref> |
|||
== Historie == |
== Historie == |
||
Jeho struktura byla popsána v roce 1930 švýcarským biochemikem [[Albert Hofmann|Albertem Hofmannem]]. |
Objeven byl v roce 1823 francouzským botanikem Henri Braconnotem při jeho výzkumu jedlých hub.<ref name=":1" /> Jeho struktura byla popsána v roce 1930 švýcarským biochemikem [[Albert Hofmann|Albertem Hofmannem]]. |
||
== Související články == |
== Související články == |
||
Řádek 26: | Řádek 369: | ||
* {{Wikislovník|heslo=chitin}} |
* {{Wikislovník|heslo=chitin}} |
||
== Reference == |
|||
{{Pahýl}} |
|||
<references />{{Sacharidy}} |
|||
{{Sacharidy}} |
|||
{{Autoritní data}} |
{{Autoritní data}} |
Verze z 23. 4. 2023, 21:14
Chitin je netoxický polysacharid složený z molekul N-acetyl-D-glukosaminu, které jsou spojeny 1,4-β-glykosidickou vazbou, vedle celulózy je nejrozšířenějším polysacharidem na Zemi.[1][2][3][4] Chitin je hlavní složkou kutikuly členovců, která je u některých (např. u hmyzu, krabů, raků apod.) pomocí minerálních látek zpevněna a přeměněna (impregnována, inkrustována) v exoskelet (pevnou vnější kostru).[5][2] Také spolu s beta-glukany tvoří buněčnou stěnu hub (říše Fungi) a je produkován i některými bakteriemi.[1]
Chemicky je velmi podobný celulóze, pouze má na uhlíku C2 místo hydroxylové skupiny navázanou skupinu acetamidovou.[2] Deacetylací chitinu vzniká chitosan, který má stejně jako chitin slibné využití v lékařství, resp. biomedicíně, zemědělství, kosmetice a dalších odvětvích.[3][4][6] Na rozdíl od chitinu je rozpustný v kyselých vodních roztocích.[7]
Chitin se jako dlouhý polymer nerozpouští ve vodě, jeho rozklad je nutné katalyzovat hydrolytickými enzymy - ty produkují rostliny, houby i bakterie. Mezi rozkladače chitinu v půdě patří hlavně organismy ze skupiny Streptomyces a Nocardia.[8][9]
Vliv na zdraví
V trávicím traktu obratlovců (tedy i člověka) nezpůsobuje chitin potíže, naopak studie naznačují jeho pozitivní vliv na střevní biotu (ve formě chitin-glukanových sloučenin ovlivňuje výskyt některých střevních symbiontů).[3][10][11][12] Jeho pravidelné vdechování ale pozitivně koreluje s rozvojem astmatu (viz již dlouho známý vliv plísní a exoskeletů a trusu roztočů v domácím prachu na vznik alergických reakcí).[3][13][14] Potenciál pro zánětlivé reakce podle studií ale ovlivňuje velikost chitinových molekul.[15][14]
Výskyt v přírodě
V přírodě se vyskytuje ve třech krystalických alomorfech (formách)[2]:
- α - nejčastější forma vyskytujících se u hub (téměř výhradně v buněčné stěně[16]) včetně v omezené míře u kvasinek[16], krillu a dalších korýšů (krabi, humři, krevety) a hmyzu (v jejich prokutikule vázaný ve vláknité struktuře spolu s proteiny[5])
- β - v gladiu olihní (malá pevná část těla, zakrnělý zbytek původní vnitřní schránky olihní[17])
- γ - u brouků rodu Ptinus a olihní rodu Loligo
Chitin tak umožňuje organismům růst i vykonávat další základní životní funkce.[16] Koncentrace chitinu v těle organismů kolísá, například klesá v období hibernace u slimáků.[18] U skupiny Gastropoda (plži) je vysoká koncentrace chitinu v jejich operkulu (víčko umožňující zapouzdření k hibernaci).[18] Během evoluce klesá množství chitinu v tělech organismů s nárůstem kalcifikace (budování pevné vápenité vnější schránky) a naopak.[18]
Využití
Díky své netoxicitě, houževnatosti, tvrdosti a snadné biodegradaci se využívá v některých chirurgických pomůckách jako jsou obvazy a další typy krytí ran.[3][19] Chitin a jeho deriváty mohou také sloužit jako nosiče léčivých látek, včetně lépe cílené léčby rakoviny.[7][3][19]
Chitin a chitosan mají potenciální využití v ekologickém zemědělství díky schopnostem zlepšovat kvalitu půdy, toleranci rostlin vůči stresu a jejich odolnost proti mikroorganismům a rostlinným onemocněním bez toho, aby docházelo k nebezpečné kontaminaci produktů z nich vyráběných určených ke konzumaci, jako se tomu děje při užívání běžných pesticidů.[4][20]
Stejně jako celulózu je možné využít chitin (i chitosan) k výrobě biologicky rozložitelných obalů potravin a částečně jimi tak nahradit spotřebu plastů vyráběných z ropných produktů. K výrobě takových obalů je možné použít odpadu ze zpracování mořských plodů (krevet apod.). Kombinace celulózy a chitinu je možné použít k výrobě filmů s antibakteriálními vlastnostmi.[21]
Historie
Objeven byl v roce 1823 francouzským botanikem Henri Braconnotem při jeho výzkumu jedlých hub.[2] Jeho struktura byla popsána v roce 1930 švýcarským biochemikem Albertem Hofmannem.
Související články
Externí odkazy
- Obrázky, zvuky či videa k tématu chitin na Wikimedia Commons
- Slovníkové heslo chitin ve Wikislovníku
Reference
- ↑ a b SONG, E. -H.; SHANG, J.; RATNER, D. M. 9.08 - Polysaccharides. Příprava vydání Krzysztof Matyjaszewski, Martin Möller. Amsterdam: Elsevier Dostupné online. ISBN 978-0-08-087862-1. S. 137–155. (anglicky) DOI: 10.1016/B978-0-444-53349-4.00246-6.
- ↑ a b c d e CASADIDIO, Cristina; PEREGRINA, Dolores Vargas; GIGLIOBIANCO, Maria Rosa. Chitin and Chitosans: Characteristics, Eco-Friendly Processes, and Applications in Cosmetic Science. Marine Drugs. 2019-06, roč. 17, čís. 6, s. 369. Dostupné online [cit. 2023-04-23]. ISSN 1660-3397. DOI 10.3390/md17060369. (anglicky)
- ↑ a b c d e f SATITSRI, Saravut; MUANPRASAT, Chatchai. Chitin and Chitosan Derivatives as Biomaterial Resources for Biological and Biomedical Applications. Molecules (Basel, Switzerland). 2020-12-16, roč. 25, čís. 24, s. 5961. PMID: 33339290 PMCID: PMC7766609. Dostupné online [cit. 2023-04-23]. ISSN 1420-3049. DOI 10.3390/molecules25245961. PMID 33339290.
- ↑ a b c SHAMSHINA, Julia L.; KELLY, Adrian; OLDHAM, Tetyana. Agricultural uses of chitin polymers. Environmental Chemistry Letters. 2020-01-01, roč. 18, čís. 1, s. 53–60. Dostupné online [cit. 2023-04-23]. ISSN 1610-3661. DOI 10.1007/s10311-019-00934-5. (anglicky)
- ↑ a b GIRAUD-GUILLE, M. M.; BOULIGAND, Y. Chitin-Protein Molecular Organization in Arthropod. Příprava vydání Riccardo Muzzarelli, Charles Jeuniaux, Graham W. Gooday. Boston, MA: Springer US Dostupné online. ISBN 978-1-4613-2167-5. DOI 10.1007/978-1-4613-2167-5_5. S. 29–35. (anglicky) DOI: 10.1007/978-1-4613-2167-5_5.
- ↑ S, Hema; U CHANDRAN, Greeshma; P R, Jyothi. Biomedical Applications of Chitin. Příprava vydání Sabu Thomas, Ajitha AR, Cintil Jose Chirayil, Bejoy Thomas. Singapore: Springer Nature Dostupné online. ISBN 978-981-16-6603-2. DOI 10.1007/978-981-16-6603-2_25-1. S. 1–28. (anglicky) DOI: 10.1007/978-981-16-6603-2_25-1.
- ↑ a b ARANAZ, Inmaculada; ACOSTA, Niuris; CIVERA, Concepción. Cosmetics and Cosmeceutical Applications of Chitin, Chitosan and Their Derivatives. Polymers. 2018-02, roč. 10, čís. 2, s. 213. Dostupné online [cit. 2023-04-23]. ISSN 2073-4360. DOI 10.3390/polym10020213. (anglicky)
- ↑ FUHRMANN, Jeffry J.; ZUBERER, David A. 13 - Carbon transformations and soil organic matter formation. Příprava vydání Terry J. Gentry, Jeffry J. Fuhrmann, David A. Zuberer. [s.l.]: Elsevier Dostupné online. ISBN 978-0-12-820202-9. S. 327–361. (anglicky) DOI: 10.1016/B978-0-12-820202-9.00013-7.
- ↑ SCHREMPF, H. The chitinolytic system of Streptomyces olivaceoviridis. Příprava vydání Steffen B. Petersen, Birte Svensson, Sven Pedersen. Svazek 10. [s.l.]: Elsevier (Carbohydrate Bioengineering). Dostupné online. S. 71–75. (anglicky) DOI: 10.1016/S0921-0423(06)80094-8.
- ↑ ALESSANDRI, Giulia; MILANI, Christian; DURANTI, Sabrina. Ability of bifidobacteria to metabolize chitin-glucan and its impact on the gut microbiota. Scientific Reports. 2019-04-08, roč. 9, čís. 1, s. 5755. Dostupné online [cit. 2023-04-23]. ISSN 2045-2322. DOI 10.1038/s41598-019-42257-z. (anglicky)
- ↑ RODRIGUEZ, Julie; NEYRINCK, Audrey M.; ZHANG, Zhengxiao. Metabolite profiling reveals the interaction of chitin-glucan with the gut microbiota. Gut Microbes. 2020-11-09, roč. 12, čís. 1, s. 1810530. PMID: 32893709. Dostupné online [cit. 2023-04-23]. ISSN 1949-0976. DOI 10.1080/19490976.2020.1810530. PMID 32893709.
- ↑ CALATAYUD, Marta; VERSTREPEN, Lynn; GHYSELINCK, Jonas. Chitin Glucan Shifts Luminal and Mucosal Microbial Communities, Improve Epithelial Barrier and Modulates Cytokine Production In Vitro. Nutrients. 2021-09, roč. 13, čís. 9, s. 3249. Dostupné online [cit. 2023-04-23]. ISSN 2072-6643. DOI 10.3390/nu13093249. (anglicky)
- ↑ Steven J. Van Dyken, ; Daniel Garcia; Paul Porter; Xiaozhu Huang; Patricia J. Quinlan; Paul D. Blanc; David B. Corry; Richard M. Locksley. Fungal Chitin from Asthma-Associated Home Environments Induces Eosinophilic Lung Infiltration. The Journal of Immunology [online]. [cit. 2023-04-23]. Dostupné online.
- ↑ a b MACK, Ines; HECTOR, Andreas; BALLBACH, Marlene. The role of chitin, chitinases, and chitinase-like proteins in pediatric lung diseases. Molecular and Cellular Pediatrics. 2015-02-27, roč. 2, čís. 1, s. 3. Dostupné online [cit. 2023-04-23]. ISSN 2194-7791. DOI 10.1186/s40348-015-0014-6.
- ↑ GOLDMAN, David L.; VICENCIO, Alfin G. The Chitin Connection. mBio. 2012-05-02, roč. 3, čís. 2, s. e00056–12. Dostupné online [cit. 2023-04-23]. ISSN 2161-2129. DOI 10.1128/mBio.00056-12. PMID 22448043. (anglicky)
- ↑ a b c LOPEZ-ROMERO, E.; RUIZ-HERRERA, J. The Role of Chitin in Fungal Growth and Morphogenesis. Příprava vydání Riccardo Muzzarelli, Charles Jeuniaux, Graham W. Gooday. Boston, MA: Springer US Dostupné online. ISBN 978-1-4613-2167-5. DOI 10.1007/978-1-4613-2167-5_8. S. 55–62. (anglicky) DOI: 10.1007/978-1-4613-2167-5_8.
- ↑ KOŠŤÁK, Martin. Coleoidea - živoucí fosilie? (II.) Evoluce dvoužábrých hlavonožců. Živa [online]. [cit. 2023-04-23]. Dostupné online. Dostupné také na: [1].
- ↑ a b c POULICEK, M.; VOSS-FOUCART, M. F.; JEUNIAUX, Ch. Chitinoproteic Complexes and Mineralization in Mollusk Skeletal Structures. Příprava vydání Riccardo Muzzarelli, Charles Jeuniaux, Graham W. Gooday. Boston, MA: Springer US Dostupné online. ISBN 978-1-4613-2167-5. DOI 10.1007/978-1-4613-2167-5_2. S. 7–12. (anglicky) DOI: 10.1007/978-1-4613-2167-5_2.
- ↑ a b BAHARLOUEI, Parnian; RAHMAN, Azizur. Chitin and Chitosan: Prospective Biomedical Applications in Drug Delivery, Cancer Treatment, and Wound Healing. Marine Drugs. 2022-07, roč. 20, čís. 7, s. 460. Dostupné online [cit. 2023-04-23]. ISSN 1660-3397. DOI 10.3390/md20070460. (anglicky)
- ↑ SHARP, Russell G. A Review of the Applications of Chitin and Its Derivatives in Agriculture to Modify Plant-Microbial Interactions and Improve Crop Yields. Agronomy. 2013-12, roč. 3, čís. 4, s. 757–793. Dostupné online [cit. 2023-04-23]. ISSN 2073-4395. DOI 10.3390/agronomy3040757. (anglicky)
- ↑ YU, Zeyang; JI, Yue; BOURG, Violette. Chitin- and cellulose-based sustainable barrier materials: a review. Emergent Materials. 2020-12-01, roč. 3, čís. 6, s. 919–936. Dostupné online [cit. 2023-04-23]. ISSN 2522-574X. DOI 10.1007/s42247-020-00147-5. (anglicky)