Quitina

Quitobiosa, un disacáridu de la N-acetilglucosamina (monómero de la quitina)

Molécula de celulosa

Molécula de quitina

Molécula de quitosano

La quitina ye un carbohidrato que forma parte de les parés celulares de los fungos, de la resistente exocadarma de los artrópodos (arácnidos, crustáceos y inseutos) y dellos órganos d'otros animales como les quetas d'anélidos (o los perisarcos de cnidarios). La primer persona que consiguió describir correutamente la so estructura química foi Albert Hofmann.

La quitina ye un polisacáridu compuestu d'unidaes de N-acetilglucosamina (esautamente, N-acetil-D-glucos-2-amina). Estes tán xuníes ente sigo con enllaces β-1,4, de la mesma forma que les unidaes de glucosa componen la celulosa. Asina, puede pensase na quitina como en celulosa col grupu hidroxilo de cada monómero reemplazáu por un grupu d'acetilamina. Esto dexa una medría de los enllaces d'hidróxenu colos polímeros axacentes, dándo-y al material una mayor resistencia.

Ye'l segundu polímeru natural más abondosu dempués de la celulosa. Ye usada como axente floculante pa tratamientu d'agua, como axente pa curar firíes, como espesante y estabilizador n'alimentos y melecines, como resina d'intercambiu iónicu. Ye altamente insoluble n'agua y en solventes orgánicos por cuenta de los enllaces d'hidróxenu que presenta la molécula. La quitina vuélvese soluble n'ácidos inorgánicos esleíos cuando pierde'l acetilu del grupu acetilamino, convirtiéndose en quitosano.

La quitina nun forma sicasí parte de les conches de los moluscos gasterópodos. Estes tán formaes por una combinación de nácare, conquiolina, aragonito y carbonatu de calciu.

Historia

El términu quitina deriva de la pallabra griega χιτών, quitón o túnica.

La quitina foi aisllada per primer vegada en 1811 por Braconnot de dellos fungos cimeros (Fungi) como una fracción resistente al álcali y llamar fungina. En 1823 Odier aislló una residuu insoluble a soluciones de KOH del élitru d'un escarabayu y dio-y el nome de quitina, del griegu chiton, túnica o cobertoria. Odier identificó la quitina del cascu desmineralizado del cámbaru y suxirió que ye'l material base de la exocadarma de tolos inseutos y posiblemente de los arácnidos.

La primer persona que consiguió describir correutamente la so estructura química foi Albert Hofmann, en 1929.

Síntesis

La quitina sintetizar nel organismu a partir de glucosa cola ayuda de delles enzimes ente elles la quitina sintetasa. La hidrólisis enzimática de la quitina a acetilglucosamina realizar por un sistema consistente de dos hidrolases: quitinasa y quitobiasa. Les quitinasas son enzimes llargamente distribuyíes y son sintetizaes por bacteries, fungos y glándules dixestives de los animales que la so dieta inclúi quitina.

Estructura

Por enforma, la forma más abondosa y la más estensamente investigada ye la α-quitina que s'atopa na cutícula de los artrópodos y en ciertos fungos. La β-quitina atopar nel calamar y esiste como un hidratu cristalín de baxa estabilidá yá que l'agua puede enfusar ente les cadenes de les capes. La quitina atopar nos brotos de los escarabayos. La conformanza de la α-quitina ye una celda ortorrómbica (a = 4,74 Å, b = 18,86 Å y c = 10,31 Å.

Llogru industrial

Procesu químicu

La α-quitina llógrase comercialmente de la exocadarma de cámbaros y camarones. La exocadarma tien como componentes principales quitina, carbonatu de calciu y proteínes. Tamién contién pigmentos y grasa en pequeñes cantidaes. La quitina ye bien estable a los ácidos y álcalis y nun ye soluble en disolventes ordinarios. Poro, puede aisllase como un productu que permanez dempués de la descomposición con ácidu y álcali de les otres sustancies presentes na exocadarma. La exocadarma primero llímpiase y trata con ácidu pa remover el carbonatu de calciu. Pa la desmineralización xeneralmente utilízase HCl, HNO₃, H₂SO₃, CH₃COOH o HCOOH, pero'l HCl ye'l preferíu y úsase en concentraciones ente 0.3 y 2 M mientres 1-48 h a temperatures que varien de 0 a 100 °C. El HCl mientres el procesu tamién mengua'l pesu molecular de la quitina. La exocadarma descalcificada cortar en pequeños cachos o se pulveriza y se desproteiniza con tratamientos alcalinos. La solución alcalina enfusa nes fiendes de la matriz del cascu pa romper l'enllaz ente les proteínes y la quitina. Típicamente trátase con soluciones aguacientes de NaOH 1-2 M mientres 1-72 h a temperatures que varien de 65 a 100 °C. La quitina llógrase como un polvu ablancazao. El tratamientu alcalín, amás, produz desacetilación na molécula de quitina.Tamién pueden utilizase métodos complementarios al tratamientu acedu-base. Por casu, la degradación enzimática de les proteínes con proteases en condiciones nidies. Sicasí, dempués del tratamientu permanez proteína residual ente 1 a 7% y el tiempu de reacción ye más llargu comparáu col métodu químicu.

Procesu bioteunolóxicu

Otru métodu de llogru ye un procesu bioteunolóxicu per mediu del usu de microorganismos, que empléguense como cultivu inicial, y d'enzimes encargaes de purificar les proteínes y minerales de la exocadarma de los crustáceos. El cultivu inicial tamién sirve como conservador, yá que evita la podrizu de la exocadarma.

A esti procesu identificáronse-y dos ventaja notables en comparanza al procesu químicu tradicional:

• Usa 50% menos d'agua, yá que aprovecha'l mugor natural de les refugayes crustáceos y *

Amenorga l'usu de productos químicos consideraos agresivos, lo que dexa llograr productos finales con poques impureces.

Esti métodu dexa tamién el llogru d'otros subproductos: proteína, astaxantina y calciu, que nun pueden ser llograos pol procesu químicu o son llograos con altos niveles d'impureza, por cuenta del so altu nivel d'escomiu.

Ver tamién

• Quitosano
• Celulosa

Bibliografía

• VV.AA. (2004). Biología molecular de la célula (4 ed.). Barcelona: Omega. ISBN 978-84-282-1351-6.

Enllaces esternos

• Wikimedia Commons acueye conteníu multimedia sobre Quitina.