Хитозан
Термин хитин (от греческого слова,
обозначающего «оболочка») был предложен в 1823 году для
вещества, выделенного из крыльев майского жука. Но сама
молекула этого вещества была открыта еще в 1811 году в
щелочно-устойчивой фракции высших грибов.
Хитин это не только древнейшая защита
первобытных организмов от неблагоприятных факторов
внешней среды, но и биологический фильтр, обеспечивающий
связывание и выведение из организма вредных продуктов
жизнедеятельности.
Хитин может перерабатываться на
многие производные, наиболее интересной фракцией
является хитозан. Преимущество хитозана заключается в
том, что в отличие от хитина он растворим в воде.
Для производства продукта «АпиХит»
применяется только низкомолекулярный хитозан, который
является самым эффективным среди всех форм хитозана.
Активность других форм существенно ниже, особенно важным
является полная безвредность низкомолекулярного
хитозана.
В природе собственно хитозан
встречается редко, хитин, напротив, распространен как в
животном, так и в растительном мире.
Хитозан был впервые синтезирован во
второй половине XX века из хитиновой оболочки
ракообразных. Практически сразу этот проект стал
полностью закрытым не только в России, но и во всем мире
по линии оборонных ведомств. Хитозану - присвоили
стратегический статус ввиду его беспрецедентных
радиопротекторных свойств. Оказалось, что он практически
полностью способен связывать в организме свободные
радикалы, образующиеся под воздействием радиации. В
армии солдаты получили в свои индивидуальные аптечки
специальные хитозановые таблетки на случай ядерного
удара противника. Но самое широкое и выдающееся
применение хитозан получил при утилизации ядерного
топлива, как в оборонной, так и мирной промышленности.
Отслужившие свой срок ядерные отходы и ракетное топливо
надежно герметизированы в специальных капсулах, залитых
хитозановым гелем. Всемирную известность получила
операция по утилизации атомной подводной лодки
«Комсомолец», погибшей в 80-х годах прошлого века в
Баренцевом море недалеко от побережья Норвегии. Тогда в
бетонный саркофаг были залиты десятки тонн хитозанового
геля, который надежно обеспечил защиту от радиации на
сотни лет вперед.
Примерно с 90-х годов прошлого века
хитозан стал широко использоваться в медицине и пищевой
промышленности, главным образом, как средство для
похудения, снижения уровня холестерина и
дезинтоксикации. Появились первые косметические формулы
для омоложения кожи, в которых применялся хитозан.
Традиционно производство хитина и
хитозана имеет своей сырьевой базой панцирь промысловых
ракообразных. В нашей стране хитин и хитозан производят
из панциря дальневосточных крабов, и объемы этого
производства ограничены объемами вылова. В связи с этим
встает проблема поиска новых источников получения хитина
и хитозана, одним из которых могут стать мелкие
ракообразные (гаммариды и талетриды) и насекомые.
Одомашненные и поддающиеся разведению насекомые в силу
своего быстрого воспроизводства могут обеспечить большую
биомассу, содержащую хитин. К таким насекомым относятся
тутовый шелкопряд, медоносная пчела и комнатная муха.
Компания "Тенториум" одна из первых
освоила и запустила серийный выпуск эксклюзивного
продукта, полученного сложным химико-биологическим путем
из подмора пчел. Идея создания и выделения хитина из
подмора пчел принадлежит президенту и основателю
компании "Тенториум" академику Р.Г.Хисматуллину.
Тело пчелы покрыто твердым покровом —
кутикулой, которая служит опорой для внутренних органов,
а также защитой от внешних воздействий. В кутикуле часто
образуются выросты и выпячивания, к которым
прикрепляются мускулы. Все разнообразие внешнего покрова
создается в процессе развития насекомого деятельностью
живых клеток, выстилающих кутикулу. Эти клетки
кубической или цилиндрической формы образуют один
плотный слой, носящий название гиподермы. Кутикула
отличается большой прочностью и в то же время гибкостью
благодаря хитину, содержание которого от 30 до 50%.
Хитин придает кутикуле гибкость и эластичность, а
твердость, упругость и непроницаемость ее обеспечивает
своеобразная и сложная структура.
Потенциальным источником пчелиного
хитозана служит кутикула, содержащая хитин. В кутикуле
пчелы хитин прочно связан с меланинами так, что, таким
образом, целесообразно считать полученный продукт
хитин-меланиновым комплексом. Сырьем для получения
хитина и хитозана из пчелиных может служить подмор пчел.
Подмор – пчелы, погибшие, главным образом в период
зимовки и осыпавшиеся на дно улья. Летом гибель пчел
гораздо значительнее, чем зимой, но менее заметна,
поскольку они обычно погибают вне улья.
Продолжительность жизни пчелы определяется
физиологическим состоянием ее организма, что связано с
характером выполнения работ. Матки в среднем живут до 5
лет (максимально 8), трутни – 4 мес. Предельный возраст
рабочих пчел не превышает 1/4 года, а в активный период
их жизни (летом) сильно сокращается и составляет в
среднем 45 суток. Пчелы осеннего вывода, не выполняющие
интенсивную работу, хорошо переносят зимовку и живут 5 –
7 месяцев.
За счет широкого распространения
пчеловодства в нашей стране, существует возможность
получать хитиновое сырье (подмор пчел) в значимых
масштабах. По состоянию на 1.01 2000 г. в Российской
Федерации во всех категориях хозяйств имелось 3457, 5
тыс. пчелиных семей. Сила пчелиной семьи (масса
находящихся в пчелиной семье рабочих пчел, измеряемая в
кг) равна, в среднем, 3,5 - 4 кг. Летом в период
активного медосбора и весной после зимовки пчелиная
семья обновляется почти на 60 – 80 %. Таким образом,
ежегодная сырьевая база подмора пчел может составить от
6 до 10 тыс.т. Это дает возможность рассматривать подмор
пчел как новый перспективный источник хитозана
насекомых, наряду с традиционными видами сырья.
Сухой подмор пчел подвергают СО2 –
экстракции. Сырье при этом представляет собой массу
темно-коричневого цвета и состоит в основном из
отдельных, хорошо видимых сегментов насекомого – голова
с хоботком, грудные сегменты, брюшко с ножками,
отдельные ножки и крылья.
СО2 – экстракция – абсолютный заменитель исходного
сырья натуральным концентратом, получаемым путем
обработки натуральных компонентов сырья жидкой кислотой
пищевого класса и технологического режима, проводимого
при низких температурах (до -32 градус С). При обработке
из сырья извлекаются и сохраняются эфирные и жирные
масла, карбонильные соединения, жирорастворимые
витамины, биологические активные компоненты в
натуральном состоянии.
Химический состав подмора пчел и сухого панциря
ракообразных, %.
Вид хитинсодержащего сырья |
Влага |
Мин. в-ва |
Хитин |
Белок |
Липиды |
Меланин |
Исходный сухой подмор пчел |
8-10 |
2-3 |
10-12 |
50-80 |
-- |
20-30 |
Подмор пчел после СО2 экстракции |
8-10 |
2-3 |
20-22 |
45-50 |
-- |
20-22 |
Сухой панцирь ракообразных |
8-10 |
25-30 |
20-22 |
25-30 |
1-3 |
-- |
Как новый продукт пчеловодства низкомолекулярный
хитозан-меланиновый комплекс отмечен серебряной медалью выставки
"Апи-Экспо-2001" в г. Дурбане (ЮАР).
Пчелиный подмор содержит минимальное количество минеральных веществ, так
как кутикула насекомых практически не минерализована. В связи с этим
отпадает необходимость проводить деминерализацию пчелиного хитина.
Для придания хитозану водорастворимости его подвергают
гидролизу комплексом хитинолитических ферментов
микробиологического происхождения. В результате получен продукт,
получивший название «Пчелозан». «Пчелозан» после лиофильной
сушки представляет собой тонкий порошок светло-коричневого
цвета, растворимый при рН 5,5.
Отличия хитозана полученного из подмора пчел и из
ракообразных приведены в таблице:
Сравнительная таблица видов хитозана
Ракообразный хитозан |
Пчелиный хитозан |
Высокомолекулярный |
Низкомолекулярный (т.е. усваивается весь) |
Разветвленный полимер |
Линейный полимер |
Необходимы затраты энергии для перевода в низкомолекулярную
структуру |
Нет энергозатрат, он сам легко усваивается |
Простой хитозановый комплекс |
Меланиновый комплекс |
Как новый продукт пчеловодства низкомолекулярный хитозан-меланиновый комплекс
отмечен серебряной медалью выставки "Апи-Экспо-2001" в г. Дурбане (ЮАР).
|