Хитин растворим в воде. Хитин полезные свойства. Значение хитина для человека

Если вы думаете, что саранчу едят только в некоторых странах Африки и на Ближнем Востоке, то вы глубоко заблуждаетесь. На самом деле блюда из насекомых регулярно потребляем и мы с вами. И это очень полезно. Вот уже несколько десятилетий в продукты питания, лекарства, косметику и даже в бинты и хирургические нитки (шовный материал) добавляют хитин и его производные. Первыми начали это делать японцы, за ними экзотическую моду подхватили европейцы и американцы. Теперь к хитину приобщились и мы.

Тот, кто в школе не прогуливал уроки биологии, помнит, что хитин - вещество, из которого сделан панцирь рака. Однако хитин есть не только у раков. Он входит в состав наружного скелета всех членистоногих: ракообразных (крабов, креветок, омаров) и насекомых (жуков, бабочек). Кроме того, хитин содержится в клеточной стенке дрожжей, водорослей и грибов.

От всех болезней

Хитиновые добавки кладут в пищу для улучшения ее внешнего вида, для усиления вкуса и аромата либо в качестве консерванта. Некоторые предпочитают насекомых в виде пищевых добавок.

Польза от подобной диеты:

защищает организм от радиоактивного излучения;
подавляет рост раковых клеток;
предупреждает развитие инфарктов и инсультов (усиливает эффект препаратов, разжижающих кровь);
повышает иммунитет ;
регулирует уровень холестерина в крови (помогает при атеросклерозе и ожирении);
улучшает пищеварение (снижает кислотность желудочного сока, стимулирует рост полезных бифидобактерий);
борется с воспалительными процессами;
ускоряет процессы регенерации (восстановления) тканей.

В живой природе хитин встречается так часто, что по распространенности занимает почетное второе место среди органических веществ (после целлюлозы). Некоторые ученые даже полагают, что в самом ближайшем будущем человечество полностью перейдет на хитиновую диету. Так профессор химии полимеров из Северной Каролины Сэм Хадсон недавно заявил, что современные исследователи «стоят на пороге прекрасного нового мира, такого же бесконечного, как и количество продуктов, которые можно получить из хитина».

Из истории

А все началось с того, что в далеком 1811 году директор Ботанического сада в Нанси (Франция) профессор Генри Браконно занялся изучением химического состава грибов. Его внимание привлекло странное вещество, которое не смогла растворить серная кислота. Это и был самый настоящий хитин. Вскоре выяснилось, что выделенный французским ученым биополимер имеется не только в грибах, но и в надкрыльях насекомых. И в 1823 году веществу дали официальное название. «Хитин» - от греческого “chiton” - одежда. В 1859 году химики, избавившись от кальция и белков, получили из хитина новое вещество - хитозан - еще более интересное, чем его предшественник. Впрочем, после всех открытий хитином целых 100 лет никто кроме узких спецалистов не интересовался.

О том, как полезен хитин с хитозаном для здоровья, выяснилось только в конце XX века. Однако поедать членистоногих вместе с хитиновым покровом люди начали давным-давно. Еще в Библии в книге Левита упоминаются «чистые» и «нечистые» насекомые, то есть те, которых можно или нельзя есть. Так, например, к «чистым» относят саранчу и кузнечиков. Саранчой и диким медом питался Иоанн Креститель в пустыне. Древнегреческий историк Геродот упоминал об африканцах, которые ловят саранчу, сушат ее на солнце, обливают молоком и съедают. Считается, что даже древние римляне не брезговали саранчой в меду, а жены основателя ислама Мохаммеда посылали в дар супругу целые подносы саранчи.

Вареных муравьев подавали на званых обедах при дворе индейского властителя Монтесумы. Известный зоолог и путешественник Альфред Брем в своей книге «Жизнь животных» описывал, как жители Судана ловят и с удовольствием едят термитов. У многих народов гастрономическая любовь к жучкам-паучкам сохранилась и по сей день. В некоторых странах Африки и на Ближнем Востоке в лавках и на базарах продают саранчу, а блюда из нее входит в меню дорогих ресторанов. На Филиппинах существует множество способов приготовления сверчков. В Таиланде в пищу идут и сверчки, и гусеницы, и стрекозы, и личинки жуков. В Мексике едят клопов-вонючек и кузнечиков.

Хитиновая диета

Любопытно, что диету из насекомых придумали еще в конце XIX века. В 1885 году английский путешественник и естествоиспытатель Винсент Хольт в противовес вегетарианству и мясоедению стал призывать к энтомофагии - питанию насекомыми. Не догадываясь об оздоровляющем действии хитина и хитозана, Хольт тем не менее писал: «Насекомые в качестве источника питательных веществ гораздо полезнее и чище, поскольку они сами питаются исключительно растительной пищей».

Насытиться насекомыми хоть и трудно, но возможно. Главное (хотя бы примерно) подсчитать: сколько кузнечиков, термитов, пчел и навозных жуков нужно поймать, чтобы они в сумме весили 100 граммов.

Сравнительная пищевая ценность в граммах на 100 г продукта:

Кузнечики: белков - 20.6; жиров - 6.1
Навозные жуки: белков - 17.2; жиров - 3.8
Термиты: белков - 14.2; жиров - 2.2
Пчелы: белков - 13.4; жиров - 1.4
Говядина: белков - 23.5; жиров - 21.2

Энтомофагия - все-таки, экзотика. Сегодня, чтобы испытать на себе целительное действие хитина (хитозана) совсем не обязательно, превозмогая брезгливость жевать тараканов и скарабеев. Можно просто зайти в магазин и купить что-нибудь диетическое.

Хитин в нашей стране

Самый первый лекарственный препарат на основе хитина был создан в 1960-е годы в Советском Союзе. Он должен был защищать человека от ионизирующего излучения. Все исследования нового лекарства были строго засекречены военными, причем его состав скрывали даже от врачей. После серии экспериментов на мышах, собаках и обезьянах было доказано, что препарат помогает животным выжить после смертельной дозы облучения. Чуть позднее ученые выяснили, что хитиновые лекарства помогают и человеку, а также, что их свойства не ограничивается только радиопротекторным эффектом.

Хитин и его производные помогают бороться с раковыми опухолями, аллергиями, гипертонией, заболеваниями кишечника и т.д. Кроме того, хитиновые включения способствую более продолжительному действию остальные лекарства.

Исследования хитина и хитозана продолжаются и сейчас. В России этим занимаются члены, созданного в 2000 году, Российского Хитинового Общества. В его состав вошли не только ученые, занимающиеся исследованием хитина и хитозана, но и специалисты из других областей науки, представители промышленности, медицины, сельского хозяйства. На Западе лучшим хитинологам вручается Браконновская премия, названная в честь первооткрывателя хитина Браконно. В России подобная премия названа в честь энтузиаста исследований хитина - академика Павла Шорыгина.

Хитин - что такое? Это химическое соединение, принадлежащее к полисахаридам, которое содержит азот. Его полное химическое наименование: поли-N-ацетил-D-глюкозо-2-амин. Но так произносить долго и громоздко, поэтому ученые придумали простое и интересное слово - хитин, означающее «оболочка» или «одежда» на греческом.

Определение

Все знают, что в панцирях ракообразных и насекомых есть хитин. Почему этот биополимер такой популярный? В природе каждый год производится огромное количество целлюлозы, которая входит в состав практически всех растений и, как ни странно, хитина. Помимо морских животных и жуков с мотыльками, это вещество содержится в клетках грибов и бактерий. Хитин обеспечивает рост волос и ногтей у человека.

Хитин - что такое? Довольно хрупкое вещество, поэтому в природе он встречается в виде соединений с белками и другими химическими элементами. У этого полимера существует много аналогов в пищевой и фармацевтической промышленности. Его используют в качестве стабилизаторов и загустителей. В продуктах хитин принимает вид хитозана - вещества, которое образуется под действием высокой температуры и щелочи.

История открытия

Как же в поле зрения человека попал этот полимер? Хитин - что такое? Люди узнали о нем в 1811 году благодаря работам профессора Генри Браконно. Он первым решился на химическое исследование грибов. Его заинтриговало вещество, которое не поддавалось довольно агрессивному воздействию сильных кислот.

Двенадцать лет спустя, в 1823 году, аналогичное вещество было обнаружено в панцирях майских жуков. Именно в этот момент полимер получил свое название. По структуре материал был похож на целлюлозу, но гораздо прочнее. Пространственную структуру хитина удалось отрыть химику Альберту Хофманну. Через тридцать пять лет ученое сообщество узнало и о хитозане.

Больше чем на полвека разговоры об этом веществе прекратились. Казалось, что все уже выяснено, изучать по данному вопросу больше нечего, но в тридцатых годах прошлого века интерес к хинину снова возник. Это было связано с развитием косметической отрасли. Спустя сорок лет наука придумала способ изготавливать этот уникальный материал в промышленных масштабах.

В природе

В естественной среде практически на каждом шагу встречается хитин. Что такое ценное вещество делает под ногами? Панцирь насекомого или членистоногого, клеточка гриба и лишайника, крылья бабочек и мотыльков содержат хитин. Хитин входит в состав клеточной стенки грибов. Он держит их специфическую форму, делает мягкими и упругими.

Благодаря известной прочности этого материала маленькие создания могут свободно существовать, ведь их мягкие тела не имеют скелета, в отличие от рыб и позвоночных животных. Хитин защищает насекомых и членистоногих от обезвоживания и высыхания.

Для большей прочности хитин соединяется с белками, например резилином. От его концентрации зависят физические свойства материала: твердость, подвижность, гибкость и другие. В комбинации с кальцием хитин образует раковину моллюсков.

Если животное вырастает из своей «брони», то наблюдается процесс смены панциря. На какое-то время насекомое становится беззащитным перед внешними факторами. Благо, свежий хитин быстро твердеет под воздействием воздуха и тепла.

Биологическая роль

Хитин входит в состав клеток животных и растений, которые человек употребляет в пищу. Попадая в организм, это вещество связывает жиры и таким образом снижает уровень холестерина в крови. Кроме того, он влияет на обмен кальция и ускоряет его выведение, снижает уровень жирорастворимых витаминов, особенно Е.

Известно, что хитин проявляет и антибактериальные свойства, поэтому его используют в антисептических препаратах. Данное вещество добавляют в детское питание для новорожденных, которые не переносят лактозу.

Хитин можно использовать для профилактики язвенной болезни, предотвращения появлений опухолей и остеопороза.

К сожалению, есть и отрицательные стороны. Длительный прием хитина подавляет размножение нормальной микрофлоры кишечника и стимулирует активность условно-патогенных бактерий, вызывая дисбактериоз.

Полезные свойства

Хитин в грибах - настоящий подарок природы человеку. Употребление продуктов, содержащих данное вещество, помогает поддержать здоровье. Благодаря своему действию на холестерин и другие липидные фракции, хитин помогает снизить вес и давление, предупреждает развитие язвы желудка и улучшает процесс пищеварения. Есть исследования, в которых говорится, что хитин не просто нормализует работу толстого кишечника, но и оказывает превентивное воздействие на клетки, предотвращая рост опухолей и полипов.

Еще одна полезная функция биополимера - облегчение переваривания лактозы. Доказано, что даже у людей с аллергией на молочные продукты, добавление хитина дает потрясающие результаты.

Существует гипотеза, что хитин, в том или ином виде, связывает молекулы жира и не дает им взаимодействовать с клетками организма. Все употребленные в пищу липиды транзитом проходят сквозь кишечную трубку, не оставляя последствий. Известно, что употребление 2,5 г хитина в день помогает сбросить вес.

Фармацевтический аналог

Хитин в клетке организма насекомых или грибов является отличным косметическим и лечебным средством, но ударяться в экзотическую кулинарию, жевать чьи-то панцири или чешую ради похудения не очень удобно. Поэтому фармацевтическая промышленность активно старается наладить доступное производство искусственно синтезированного хитина.

В прошлом веке в СССР велись разработки подобного лекарства, но исследования проводились в закрытых государственных лабораториях и на суд широкой общественности не выставлялись. Ученые доказали, что хитин отлично справляется с лучевой болезнью. Были проведены опыты на животных, а спустя какое-то время и на людях.

Следом за радиацией хитину покорилась аллергия, онкология и гипертония. Исследования все еще продолжаются, так как «золотая середина» между стоимостью производства и качеством получаемого продукта пока не найдена. Последние открытия в этой области сообщают, что найден способ получения хитозана из пчел. Это дало новый виток развития косметологии и медицины.

Нормы и побочные эффекты

Может быть, начать ложками есть хитин? Состав панцирей креветок и чешуи рыб имеет не только этот компонент, поэтому чрезмерная увлеченность морепродуктами не приведет ни к чему хорошему. Ярые поклонники морепродуктов забывают о гельминтозе и отравлении токсинами.

Безопасное количество хитина в день не должно превышать 3 г. Люди с лишним весом могут себе позволить слегка превысить указанную дозировку.

Хронические заболевания печени, нарушения метаболизма, сахарный диабет и аллергия упешно лечатся хитином, поэтому, если вам поставлен один из этих диагнозов, стоит пересмотреть свое отношение к этому веществу, так как оно может помочь поддержать здоровье.

Сферы использования

Хитин - понятие довольно популярное. Человек научился любое вещество использовать для своего блага. Медицина решила использовать его как основу для хирургического материала и бинтов, как антисептик, как индуктор эпителизации (заживление ран) и средство для борьбы с грибковыми заболеваниями. Губки и тампоны из хитина отлично поглощают воду и не деформируются.

Пищеварительная промышленность использует его в качестве натурального загустителя. Очистка воды не обходится без хитина, так как он связывает жиры, соли тяжелых металлов и токсины. Элитный корм для животных также содержит данное вещество.

Косметическая отрасль рекламирует хитин как универсальное средство для поддержания молодости и стройности. Это и средства по уходу за волосами (шампуни, бальзамы, гели), и зубные пасты, и кремы для лица и тела. Антивозрастная косметика на основе хитозана чудесно преображает женщин - разглаживает морщины, улучшает цвет кожи, стимулирует кровообращение.

Кроме того, хитин используют при производстве тканей для нижнего белья.

Хитин представляет собой природное соединение из ряда азотосодержащих . Его также принято называть «шестой элемент». Хитин в достаточно больших количествах содержится в организмах некоторых насекомых, различных ракообразных, в стеблях и листьях растений. Стоит отметить, что в природе по своим производительным данным он уступает только .

На протяжении сотней лет хитин считался отходом, так как он по своему составу не способен растворятся ни в разбавленных щелочах, и многих других растворителях, ни в воде. Плюсом хитина является высокая эксплуатационная себестоимость при прямом использовании, в отличие от целлюлозы.

Полезные свойства хитина

Научно-технические открытия позволили человеку обнаружить в хитине ряд интересных свойств, которыми целлюлоза не обладает. К примеру, на сегодняшний день данное вещество – единственная съедобная животная целлюлоза во всем мире. Следует отметить, что хитин заряжен исключительно положительными ионами. Помимо этого, в его состав входят минералы, жиры, сахар и белки, что дает полное право для того, чтобы считать его шестым жизненно необходимым человеку важным элементом.

Попадая в человеческий организм, хитин активно поглощает негативно заряженные жирные кислоты. Таким образом, данное вещество препятствует их всасыванию в кишечник. Постепенно хитин выводит негативно заряженные жирные кислоты из организма.

Волокна хитина беспрерывно активизируют перистальтику пищеварения. Данное воздействие стимулирует употребляемую пищу перемещаться в пищеварительном тракте в ускоренном режиме. Таким образом, хитин – это действенный и безопасный метод . Помимо этого, волокна хитина обладают свойством связывать холестерин и жирные кислоты, препятствуя при этом всасыванию вредных веществ в кровеносные сосуды.

Хитозан, который получен путем дезацетилирования, эффективно активизирует необходимую деятельность клеток организма человека. При этом он значительно налаживает нервную саморегуляцию и гормональную секрецию.

Научные работы показали, что хитозан обладает способностью снижать концентрацию холестерина в крови. Таким образом, он не позволяет оседать ему в печени и препятствует его всасыванию в тонком кишечнике.

Помимо этого, данное вещество значительно ограничивает абсорбцию ионов хлора в организме человека, понижая кровяное давление и расширяя сосуды. Одним словом, хитин существенно замедляет процесс старения организма, укрепляя иммунитет, защищая печень, регулируя функции внутренних органов, активизируя клетки и очищая организм от вредных токсинов и шлаков.

Сейчас эти жуки как раз вылупляются из зимовавших в почве куколок, прорывают ход наружу и отправляются на поиски партнеров. Майские жуки - отличные летуны, а когда их крылья сложены, они скрыты и надежно защищены, как панцирем, надкрыльями из прочного и гибкого хитина . Об этом удивительном веществе, важном для грибов и для членистоногих, а также о том, в каких областях человек применяет хитин и продукты его превращения, и пойдет речь в сегодняшннй картинке дня.

В ХХ веке химики начали искать потенциальные возможности применения хитина и обнаружили, что он обладает целым рядом полезных свойств. Хитин нетоксичен, он биоразлагаем, что делает его менее опасным для окружающей среды по сравнению с синтетическими полимерами - полиэтиленом и полиэтилентерефталатом . Хитин обладает также и противомикробными свойствами, тем самым обеспечивая плодовые тела грибов и панцири членистоногих не только механической, но и антибактериальной защитой.

Интерес к промышленному применению хитина начался в конце 1930-х - начале 1940-х годов, однако потребовались десятки лет, чтобы хитин смог составить достойную конкуренцию синтетическим полимерам. Крупномасштабное производство хитина началось в 1970-х годах, когда во многих странах законодательно были введены ограничения на сброс хитинсодержащих отходов производства морепродуктов в прибрежные воды. Хитин легко выделить из несъедобных панцирей крабов, омаров и креветок, обрабатывая этот биологический материал растворителями, а выделение хитина с его дальнейшим использованием - вполне экономически выгодный и реальный способ ликвидации десятков тонн отходов. Хитин применяется во многих областях: его добавляют в косметические крема и пудры, он является одним из наиболее популярных материалов для изготовления хирургических нитей, поскольку шовный медицинский материал из волокон хитина со временем разрушается и хирургам нет необходимости снимать швы.

Наряду с хитином применяются его производные, наиболее полезным из которых является хитозан , который можно выделять непосредственно из сырого материала - панцирей ракообразных - в результате обработки гидроксидом натрия . Свойства хитозана похожи на свойства хитина, но хитозан обладает более высокой растворимостью в воде. Это производное хитина применяют для создания антибактериального перевязочного материала в медицине, как защитное покрытие для предназначенных к посадке семян растений и даже как добавку, замедляющую скисание вина. В последнее время хитозан рекламируется как пищевая добавка, связывающая жиры в пищеварительной системе и способствующая похудению, однако эти свойства нельзя считать доказанными. Так что, если кто-то пытается похудеть, принимая с пищей хитозан и ни делая ничего другого для сбрасывания веса, вряд ли стоит ожидать желаемого результата. Но даже если не принимать во внимание это последнее, прямо скажем сомнительное, применение, рынок хитина растет с каждым годом - в 2015 году он составлял 63 миллиарда долларов США. Что неплохо для вещества, которое извлекают из отходов пищевой промышленности.

Аркадий Курамшин

Тип «Членистоногие» включает в себя классы Ракообразных, Паукообразных и Насекомых. Одним из общих признаков Членистоногих является хитиновый покров всего тела. Такая оболочка надёжно защищает внутренние органы и является основой опорно двигательной системы этих животных: узнать подробнее о составе и функциях хитинового покрова Членистоногих поможет данная статья.

Что такое хитин?

В переводе с греческого языка хитин (хитон) – одежда, оболочка, кожа. Природный азотосодержащий полисахарид хитин - это полимер, в основу которого входит N-ацетил глюкозамин. По своей структуре он похож на целлюлозу. Его физические свойства:

твёрдый;
бесцветный или полупрозрачный;
жёсткий на ощупь;
нерастворимый в воде.

Рис. 1. Структура хитина

В природе хитин редко встречается в чистом виде, так как представлен в комплексе с другими полисахаридами. Такие соединения ассоциируют с белками.

Хитин впервые был выделен из внешней оболочки тарантула. Название возникло в 1823 году, когда французский учёный А. Одье исследовал покров насекомых.

Хитин входит в состав клеточных стенок грибов и бактерий. Он является наружным скелетом Членистоногих и других беспозвоночных животных. Именно благодаря ему тело снаружи защищено от механического, химического и другого воздействия окружающей среды.

Данное соединение образуется в теле Кишечнополостных животных, а также разнообразных червях.

Ежегодно на планете в живых организмах образуется и распадается около 10 млрд. тонн хитина.

Из хитина в промышленных условиях получают хитозан. Для этого используют панцири Ракообразных (раков, крабов, криля). Применяют его как добавку в кормах животных, для изготовления продуктов питания, косметики, в медицинских целях и сельском хозяйстве.

Функции хитинового покрова

Экзоскелет Членистоногих выполняет функции:

наружного панциря, за которым скрываются внутренние органы;
выступает в роли скелета, к которому изнутри крепятся сократительные структуры мышечной системы;
придаёт телу форму;
не допускает излишнюю потерю влаги из организма животных.

Будучи достаточно плотным соединением, хитиновая оболочка не даёт возможности расти животному. Также толщина покрова неодинакова по всему телу. Например, в спинной части слой твёрже, чем у основания конечностей. Поэтому время от времени Членистоногим приходится менять свой покров. Процесс замены внешней оболочки называется линькой. В этот период, пока новая хитиновая оболочка твердеет, животное быстро растёт, но становится достаточно уязвимым.

Строение хитиновой оболочки

Если рассматривать строение оболочки под микроскопом, то можно обнаружить два слоя клеток:

экзокутикулу;
эндокутикулу.

Рис. 2. Хитиновая оболочка

У Ракообразных тело покрыто хитином, пропитанным солями кальция. Такое соединение формирует достаточно прочную оболочку, напоминающую броню.

У Насекомых оболочка пропитана белками.

У наземных представителей типа Членистоногих поверх хитинового покрова имеется восковидное вещество, которое предотвращает потерю влаги.

Рис. 3. Хитин под микроскопом

Что мы узнали?

В вышеизложенном тексте мы узнали, что Членистоногие имеют хитиновый покров. Это особое природное соединение, которое имеет плотную структуру и выступает в качестве опорно двигательной системы данного типа животных. Хитин является природным полисахаридом, напоминающим целлюлозу у растений. В его функции входит защита от повреждений и испарения излишней влаги.

Тест по теме

Оценка доклада

Средняя оценка: 4.5 . Всего получено оценок: 296.