Войти
Структура молекулы хитина, показывающая два из N-ацетилглюкозаминовых звеньев, которые повторяются с образованием длинных цепей в β- (1 → 4) -связи. 
проекция Хаворта молекулы хитина. 
Крупный план крыла цикадки ; крыло состоит из хитина. Хитин (C 8H 13O 5N )n() представляет собой длинноцепочечный полимер N-ацетилглюкозамина, производное глюкозы. Этот полисахарид является основным компонентом клеточных стенок грибов, экзоскелетов членистоногих, таких как ракообразные и насекомые, радулы моллюсков, клювы головоногих и чешуя рыб и лизамфибии. Структура хитина сравнима с другим полисахаридом, целлюлозой, образующим кристаллические нанофибриллы или усы. По функциям его можно сравнить с белком кератином. Хитин оказался полезным для нескольких медицинских, промышленных и биотехнологических целей.
Английское слово «хитин» происходит от французского слово хитин, которое произошло в 1821 году от греческого слова χιτών (хитон), означающего покрытие.
Подобное слово, «хитон », относится к морское животное с защитным панцирем.
Химические конфигурации различных моносахаридов (глюкоза и N-ацетилглюкозамин) и полисахаридов (хитин и целлюлоза), представленные в проекции Хаворта Структура хитина был определен Альбертом Хофманном в 1929 году. Хофманн гидролизовал хитин, используя неочищенный препарат фермента хитиназы, который он получил из улитки Helix pomatia.
Хитин представляет собой модифицированный полисахарид, содержащий азот; он синтезирован из звеньев N-ацетил- D -глюкозамина (а именно, 2- (ацетиламино) -2-дезокси- D -глюкоза). Эти звенья образуют ковалентные β- (1 → 4) -связи (например, связи между звеньями глюкозы, образующими целлюлозу ). Следовательно, хитин можно описать как целлюлозу с одной гидроксильной группой на каждом мономере, замененной на ацетил амин группа. Это позволяет увеличить водородную связь между соседними полимерами, придавая хитин-полимерной матрице повышенную прочность.
A цикада возникает из хитинового экзоскелета личинок. В чистом, неизмененном виде хитин полупрозрачный, податливый, упругий и довольно прочный. Однако у большинства членистоногих он часто видоизменяется и встречается в основном как компонент композитных материалов, например, в склеротине, дубленом белковой, которая образует большую часть экзоскелета насекомых. В сочетании с карбонатом кальция, как в панцирях ракообразных и моллюсков, хитин дает гораздо более прочный композит. Этот композитный материал намного тверже и жестче, чем чистый хитин, а также жестче и менее хрупко, чем чистый карбонат кальция. Еще одно различие между чистыми и составными формами можно увидеть, сравнив гибкую стенку тела гусеницы (в основном хитин) с жестким, легким надкрыльцем жука (содержит большую долю склеротина ).
В чешуе крыльев бабочки хитин организован в стопки гироидов, построенных из хитин фотонных кристаллов, которые производят различные радужные цветов, служащих фенотипической сигнализацией и коммуникацией для спаривания и поиска пищи. Сложная конструкция хитинового гироида в крыльях бабочки создает модель оптических устройств, обладающих потенциалом для инноваций в биомимикрии. Жуки-скарабеи в род Cyphochilus также используют хитин для образования чрезвычайно тонких чешуек (от пяти до пятнадцати микрометров толщиной), которые диффузно отражают белый свет. Эти чешуйки представляют собой сети из случайно упорядоченных нитей хитин с диаметрами в масштабе сотен нанометров, которые служат для рассеивания li ght. Считается, что многократное рассеяние света играет роль в необычной белизне чешуек. Кроме того, некоторые социальные осы, такие как Protopolybia chartergoides, выделяют перорально материал, содержащий преимущественно хитин, для укрепления внешних оболочек гнезда, состоящих из бумаги.
Хитозан коммерчески производится путем деацетилирования. хитина; хитозан растворим в воде, а хитин - нет.
Нанофибриллы были созданы с использованием хитина и хитозана.
Хитинпродуцирующие организмы, такие как простейшие, грибы, членистоногие и нематоды часто патогены у других видов.
Люди и другие млекопитающие имеют хитиназу и хитиназоподобные белки, которые могут расщеплять хитин; они также обладают несколькими иммунными рецепторами, которые могут распознавать хитин и продукты его деградации в патоген-ассоциированном молекулярном паттерне, инициируя иммунный ответ.
Хитин ощущается в основном в легкие или желудочно-кишечный тракт, где он может активировать врожденную иммунную систему через эозинофилы или макрофаги, а также адаптивный иммунитет ответ через Т-хелперные клетки. Кератиноциты в коже также могут реагировать на хитин или фрагменты хитина. Согласно исследованиям in vitro, хитин воспринимается рецепторами, такими как FIBCD1, KLRB1, REG3G, Toll-подобный рецептор 2, CLEC7A и рецепторы маннозы.
Иммунный ответ может иногда очищать хитин и связанный с ним организм, но иногда иммунный ответ является патологическим и становится аллергией ; Считается, что аллергия на клещей домашней пыли вызвана реакцией на хитин.
У растений также есть рецепторы, которые могут вызывать реакцию на хитин, а именно, активатор хитина. рецепторная киназа 1 и хитин-элиситор-связывающий белок. Первый хитиновый рецептор был клонирован в 2006 году. Когда рецепторы активируются хитином, экспрессируются гены, связанные с защитой растений, и активируются жасмонат гормоны, которые, в свою очередь, активируют систематические защиты. Комменсал у грибов есть способы взаимодействия с иммунным ответом хозяина, которые по состоянию на 2016 г. были недостаточно изучены.
Некоторые патогены продуцируют хитин-связывающие белки, которые маскируют хитин, который они выделяют из этих рецепторов. Zymoseptoria tritici представляет собой пример грибкового патогена, который имеет такие блокирующие белки; это главный вредитель пшеницы культур.
Хитин, вероятно, присутствовал в экзоскелетах кембрийских членистоногих, таких как трилобиты. Самый старый сохранившийся хитин относится к олигоцену, примерно 25 миллионам лет назад, и состоит из скорпиона, заключенного в янтарь.
Хитин является хорошим индуктором защитных механизмов растений для борьбы с болезнями. Он может использоваться в качестве почвенного удобрения или кондиционера для повышения плодородия и устойчивости растений, что может повысить урожайность сельскохозяйственных культур.
Хитин - это используется в промышленности во многих процессах. Примеры потенциальных применений химически модифицированного хитина в пищевой промышленности включают образование съедобных пленок и в качестве добавки для сгущения и стабилизации пищевых продуктов и пищевых эмульсий. В процессах размера и усиления бумаги используется хитин и хитозан.
Как хитин взаимодействует с иммунной системой растения и животные были активной областью исследований, включая идентификацию ключевых рецепторов, с которыми взаимодействует хитин, соответствие размера частиц хитина типу запускаемого иммунного ответа и механизмы, с помощью которых иммунные системы реагировать. Хитин и хитозан были изучены в качестве адъюванта вакцины из-за его способности стимулировать иммунный ответ.
Хитин и хитозан находятся в стадии разработки каркасов в исследованиях того, как ткань растет и как заживают раны, а также в попытках изобрести лучшие повязки, хирургические нити и материалы для аллотрансплантации. Шовные материалы из хитина исследовались в течение многих лет, но по состоянию на 2015 год их не было на рынке; их недостаточная эластичность и проблемы с изготовлением нитей препятствовали их коммерческому развитию.
В 2014 году был представлен метод использования хитозана в качестве воспроизводимой формы биоразлагаемого пластика. Хитин нановолокна извлекаются из отходов ракообразных и грибов для возможной разработки продуктов в тканевой инженерии, медицине и промышленности.
В 2020 году хитин был предложен для использования в строительные конструкции, инструменты и другие твердые предметы из композитного материала хитина в сочетании с марсианским реголитом. В этом сценарии биополимеры в хитине действуют как связующее для реголита заполнителя с образованием бетонного -подобного композитный материал. Авторы полагают, что отходы производства пищевых продуктов (например, чешуя рыбы, экзоскелеты ракообразных и насекомых и т. Д.) Могут быть использованы в качестве сырья для производственных процессов.
 | На Викискладе есть материалы, связанные с хитином. |
