Chitin là một polysaccharide tự nhiên, một dạng polymer sinh học đóng vai trò then chốt trong cấu trúc cơ thể của động vật giáp xác, côn trùng và nhiều loài sinh vật khác. Vậy chitin là gì và tại sao nó lại quan trọng đến vậy?
Chitin Là Gì? Đặc Điểm và Tính Chất
Chitin là một polymer chuỗi dài của N-Acetylglucosamine, một dẫn xuất của glucose. Ở điều kiện thường, chitin tồn tại ở dạng chất rắn, màu trắng ngà hoặc vàng nhạt, dạng vẩy hoặc bột, không mùi và không vị.
- Tên gọi khác: Kitin
- Công thức phân tử: (C8H13O5N)n
- Độ hòa tan: Không tan trong nước, kiềm, axit loãng hoặc các dung môi hữu cơ thông thường. Chitin chỉ tan trong dung dịch axit đặc nóng như HCl, H2SO4, H3PO4 đậm đặc (78 – 97%), axit formic khan và hexafluoro isopropanol.
Cấu Trúc Hóa Học Của Chitin
Chitin là một polysaccharide mạch thẳng, được cấu tạo từ các đơn vị N-acetyl-D-glucosamine liên kết với nhau thông qua liên kết β(1-4). Tên IUPAC của chitin là poly[β-(1→4)-2-acetamido-2-deoxy-D-glucopyranose].
Cấu trúc tinh thể của chitin tạo thành một mạng lưới sợi hữu cơ rất chặt chẽ và đều đặn. So với cellulose, chitin chỉ khác biệt ở nhóm chức tại vị trí C-2, nơi nhóm hydroxyl (OH) được thay thế bằng nhóm acetamido (NHCOCH3).
Sản Xuất Chitin
Chitin có thể dễ dàng thu được từ vỏ tôm, vỏ cua và sợi nấm. Quá trình sản xuất chitin thường liên quan đến các ngành công nghiệp chế biến thực phẩm, đặc biệt là tại các nhà máy đóng hộp thủy sản.
Các quốc gia có nguồn tài nguyên giáp xác lớn, như Na Uy, Mexico và Chile, có tiềm năng lớn trong việc sản xuất chitin và chitosan (một dẫn xuất của chitin). Vỏ giáp xác cũng chứa astaxanthin, một loại carotenoid có giá trị được sử dụng làm chất phụ gia trong nuôi trồng thủy sản, đặc biệt là cá hồi.
Vai Trò Quan Trọng Của Chitin
Chitin có nhiều ứng dụng quan trọng trong nhiều lĩnh vực khác nhau:
- Y tế và công nghiệp: Chitin có hoạt tính kháng nấm, kháng khuẩn, khả năng tự phân hủy sinh học cao, không gây dị ứng và không độc hại cho người và động vật.
- Cấu trúc sinh học: Chitin là thành phần chính cấu tạo nên bộ xương ngoài của động vật giáp xác (tôm, cua) và nhiều loại côn trùng. Nó cũng là thành phần cấu tạo thành tế bào của nấm, giúp tế bào protein cứng và không thấm nước.
- Nguyên liệu cho sợi nhân tạo: Sợi chitin được sử dụng để sản xuất chỉ khâu tự tiêu và băng vết thương. Chỉ khâu chitin có độ bền cao và khả năng chịu được môi trường khắc nghiệt trong cơ thể.
- Xử lý nước thải: Băng bó vết thương làm từ chitin có thể được sử dụng trong xử lý nước thải công nghiệp.
- Sức khỏe con người: Chitosan, một dẫn xuất của chitin, có tác dụng làm hạ cholesterol máu và điều trị viêm loét dạ dày.
Chitosan: Dạng Chế Biến Của Chitin Và Lợi Ích Sức Khỏe
Chitosan là một dạng chế biến của chitin, được tạo ra bằng cách deacetyl hóa chitin. Chitosan có nhiều công dụng tuyệt vời đối với sức khỏe:
Giảm Cân
Chitosan tạo thành màng liên kết với mật và axit béo trong ruột, làm tăng lượng chất béo bị loại bỏ trong phân. Nó cũng làm giảm insulin và tăng leptin, giúp giảm cảm giác thèm ăn và hỗ trợ giảm cân.
Giảm Mệt Mỏi
Chitosan oligosacaride có thể làm tăng năng lượng và sức chịu đựng, giảm cortisol (hormone gây căng thẳng) và tăng superoxide dismutase (chất chống oxy hóa).
Giảm Cholesterol
Chitosan có khả năng giảm hấp thu cholesterol, giúp giảm mức cholesterol toàn phần và cholesterol LDL.
Cải Thiện Sức Khỏe Xương Khớp
Kết hợp chitosan với glucosamine có thể cải thiện khả năng hấp thu glucosamine, giúp cải thiện sức khỏe xương khớp.
Chữa Lành Vết Thương
Gel chitosan có thể giúp tăng tốc độ chữa lành vết thương, kích thích sản xuất collagen, tăng phản ứng miễn dịch và tái tạo mô.
Chống Viêm và Bảo Vệ Não Bộ
Chitosan oligosacarit giúp giảm viêm trong não, ức chế sự giải phóng các cytokine gây viêm. Nó cũng có thể bảo vệ não, giảm tổn thương não ở bệnh nhân Alzheimer, cải thiện trí nhớ và khả năng học tập.
Tác Động Đến Bệnh Thận
Chitosan có thể có lợi cho những người mắc bệnh thận hoặc suy thận, cải thiện sức mạnh, sự thèm ăn, giấc ngủ, tăng huyết sắc tố và giảm nồng độ creatinine và urê trong máu.
Hy vọng những thông tin trên đã giúp bạn hiểu rõ hơn về chitin, loại đường quan trọng cấu tạo nên vỏ tôm cua, cũng như vai trò và ứng dụng của nó trong nhiều lĩnh vực khác nhau.
