ما هي مادة الكيتين واستخداماتها
تعريف مادة الكيتين
الكيتين هو مركب هيكلي كبير مصنوع من سلاسل الجلوكوز المعدلة، ويوجد في الهياكل الخارجية للحشرات وجدران خلايا الفطريات، بالإضافة إلى وجوده في بعض الهياكل الصلبة لللافقاريات والأسماك .
قد يحتل الكيتين المرتبة الثانية بعد السليلوز في الكمية المنتجة، ويتم إنتاج حوالي مليار طن من الكيتين في المحيط الحيوي كل عام، وذلك عن طريق الكائنات الحية، ولا يستطيع أي حيوان فقاري هضم المادة الكيتين بمفرده .
عندما تتناول الحيوانات وجبة من الحشرات، غالبا ما تكون علاقة تكافلية، وقد يكون الكيتين جزيءا قابلا للتحلل البيولوجي، ويتحلل مع مرور الوقت، ويستخدم في العديد من التطبيقات الصناعية، مثل الخيوط الجراحية والأصباغ والمواد اللاصقة .
وظيفة مادة الكيتين
يعد الكيتين بوليمرًا هيكليًا مكونًا من السكريات الأحادية التي تتكون بدورها من ألياف قوية، وعندما يتم إفراز هذه الألياف داخل أو خارج الخلايا بطريقة منتظمة، تتشكل الألياف على شكل روابط ضعيفة بين بعضها البعض .
يضيف كل هذا الكيتين والسليلوز القوة إلى الهيكل بأكمله، ونشأت البوليمرات الهيكلية المختلفة في وقت مبكر من تطور الحياة، وهذه المركبات توجد فقط في مجموعات محددة، والسليلوز موجود في النباتات، والكرياتين موجود في الحيوانات، والكيتين موجود في المفصليات والرخويات والفطريات .
هيكل مادة الكيتين
يتكون الكيتين من السكريات الأحادية المعدلة من الجلوكوز، وتتكون جزيئات الجلوكوز من الكربون والأكسجين، وتربط الجزيئات الجلوكوز معًا بروابط جليكوسيدية، وبهذه الطريقة يتم ربط السكريات الأحادية معًا في سلاسل طويلة .
قد يختلف الكيتين عن السليلوز بسبب التفاعلات المختلفة التي تحدث على جزيء الجلوكوز، فتتكون جزيئات الجلوكوز في الكيتين من مجموعة تحتوي على الكربون والنيتروجين، وتتم دمج كل هذه الجزيئات معًا، ولكن قد يكون الهيكل الناتج صعبًا للغاية بسبب التفاعلات الضعيفة بين الجزيئات .
استخدامات مادة الكيتين
الكيتين هو بوليمر حيوي، ويمكن أن يكون الأكثر وفرة في الطبيعة بعد السليلوز، حيث يوجد الكيتين عمومًا على شكل ألياف دقيقة بلورية مرتبة في المكون الهيكلي للقشريات والحشرات، ويتواجد الكيتين أيضًا في خلايا الفطريات والكائنات الحية الدقيقة .
يمكن للكيتين والكيتوزان تحفيز الاستجابة المناعية ويعتبران موادًا مساعدة للقاح، ويكوندور الكيتين ضروريًا للغاية في هذا الصدد، ويُستخدم الكيتين في العديد من الأغراض
- يستخدم في صناعة الورق كعامل مقوى .
- يستخدم الكيتين كمضاف غذائي لتحسين النكهة، وأيضًا كمستحلب .
- يباع الكيتين كمكمل كعامل مضاد للالتهابات .
- يساعد الكيتين على خفض مستوى الكوليسترول، وتعزيز فقدان الوزن، والتحكم في ضغط الدم .
- يمكن استخدام الكيتين في إنتاج البلاستيك الذي يمكن تحلله .
- إضافة إلى تطبيقاته الواسعة في الزراعة والطب والبيئة والغذاء .
- يستخدم هذا المنتج في نظام توصيل الأدوية، وهو يلفت الانتباهتمام كبير نظرًا لقدرته على حمل الأدوية والجينات بشكل ممتاز وتحلله البيولوجي وعدم سميته .
أمثلة على الكيتين
يوجد العديد من الأمثلة عن مادة الكيتين وهي كالتالي:-
الكيتين في مفصليات الأرجل
- تعد المفصليات واحدة من أكثر مجموعات الحيوانات تنوعًا في العالم .
- المفصليات الأرجل هي حيوانات لافقارية لها جسم مجزأ وهيكل خارجي صلب .
- يتكون الهيكل الخارجي لهذا المخلوق من الكيتين والبروتينات المختلفة .
- توجد مفصليات الأرجل في كل مكان في الأرض بدءًا من قاع المحيطات وحتى الأماكن التي تعيش فيها الكائنات الحية .
- يتمتع الكيتين بقدرته على التكيف مع ملايين الأشكال المختلفة للمفصليات بالتطور .
الكيتين في الفطريات
- يستخدم الكيتين لبناء جدار الخلية في الفطريات.
- يترسب الكيتين خارج الخلية بواسطة البروتينات والجزيئات الأخرى .
- يشكل كل ذلك جدار خلوي صلب بين الخلايا، ويساعد الكائنات الحية على الحفاظ على شكلها .
الكيتين في الرخويات
- يظهر الكيتين في عدة أشكال أخرى لدى الرخويات .
- يتم استخدام الكيتين في رأسيات الأرجل الأكثر اشتقاقا والرخويات السفلية .
- في بعض الرخويات، مثل القواقع، يعتبر الكيتين جزءًا من الذرات .
- تتكون معظم فرائس الحيوانات من مفاصل الأرجل وأصدافها مصنوعة من الكيتين .
فوائد الكيتين الصحية
تتنوع فوائد الكيتين الصحية للجسم، ويمكن تلخيصها في عدة فوائد، وتشمل ما يلي:
- الكيتين هو سلسلة من جزيئات تحمل الصيغة الكيميائية .
- يتميز الكيتين كونه المكون الأساسي للهياكل الخارجية للمفصليات ويشتهر بهذه الصفة.
- تشمل مفصليات الأرجل الحشرات والقشريات، مثل الجمبري وسرطان البحر والمحار .
- يمكن أن يكون الكيتين النقي مرنًا، وعادةً ما يتم مزجه مع مواد أخرى لجعله أكثر صلابة .
- مثال على ذلك هي الهياكل الخارجية للحشرات التي تتألف من مركبات مثل الكيتين والصلبروتين .
- تتكون قشور القشريات عادةً من مركب الكيتين وكربونات الكالسيوم .
- يحتوي الكيتين على العديد من التطبيقات التجارية، بما في ذلك المنتجات الغذائية والصيدلانية .
- بالإضافة إلى استخدامه كمثبت للطعام ومكثف، يساعد أيضًا في تكوين أغشية صالحة للأكل .
تستخدم المكملات الصحية عادةً الكيتين، وهو شكل من المعدّلات الكيميائية للكيتين، وتساعد هذه المكملات على تحسين الامتصاص الحيوي. ويتم إنتاج الكيتين تجاريًا عن طريق غمر قشور القشريات في هيدروكسيد الصوديوم، وهي مادة قلوية قوية .
يمكن أن تكون وظيفة الكيتين في الطبيعة هي وظيفة الدعم، حيث تعمل على تقوية المادة الهيكلية وحماية الأجزاء اللينة، وهذا يوفر الحماية للأعضاء الداخلية ويمنع فقد السوائل .
وفي النهاية أصبح الكيتين ، ومشتقاته كمورد ذو إمكانات عالية ، كما أنه له ركائز وظيفية متعددة في مجالات مختلفة ، مثل الطب الحيوي ، والأدوية ، والصناعات الغذائية والبيئية ، والكيتين هو بوليمر غير قابل للذوبان في الماء ، وهو العامل المحدد الرئيسي لاستخدامه في الأنظمة الحية .
الكيتين هو المادة الأكثر ملاءمة لجذب الانتباه إلى التطبيقات البيولوجية المحتملة، نظرا لتوافقها الحيوي والطبيعة غير السامة، ويعد الكيتين فعالا كمضاد للأكسدة وللميكروبات بشكل كبير، و Cos ومشتقاته قادرة على علاج التهابات القولون والعديد من الالتهابات المزمنة الأخرى، مثل التهاب المعدة والكبد واللثة، ويتم العلاج من خلال نظام توصيل الأدوية .