В клеточных стенках содержится хитин. Насекомоедение - хитиновая диета. Строение хитиновой оболочки

⁰

Основной источник информации:

Хитин и хитозан: Получение, свойства и применение / Под ред. К.Г. Скрябина, Г.А. Вихоревой, В.П. Варламова. - М.: Наука, 2002. - 368 с.

1 Место хитина в классификации химических соединений

Хитин (поли-N-ацетил-D-глюкозамин) является широко распространенным в природе биополимером. Полимеры (от греч. polymeros - состоящий из многих частей, многообразный) -это вещества, молекулы которых состоят из большого числа структурно повторяющихся звеньев - мономеров. По происхождению полимеры делят на природные, или биополимеры (напр. натуральный каучук) и синтетические (напр., полиэтилен). Благодаря механической прочности, эластичности, электроизоляционным и другим свойствам изделия из полимеров применяют в различных отраслях промышленности и в быту. Основные типы полимерных материалов - пластические массы, резины, волокна, лаки, краски, клеи, ионообменные смолы.

Биополимерами являются многие природные высокомолекулярные соединения из которых построены клетки живых организмов и межклеточное вещество, связывающее их между собой. К биополимерам относятся белки , нуклеиновые кислоты , полисахариды (сложные углеводы) и так называемые смешанные биополимеры , например, липопротеины (комплексы содержащие белки и липиды) и т.д. Хитин - это азотосодержащий полисахарид (аминополисахарид) . Мономерами полисахаридов являются моносахариды (монозы): глюкоза , фруктоза , галактоза др.

В связи с биологической функцией полисахариды делятся на резервные и структурные . Большинство резервных полисахаридов (крахмал, гликоген, инулин) являются важнейшими компонентами пищевых продуктов, выполняя в организме человека функцию источника углерода и энергии. Структурные полисахариды (целлюлоза, гемицеллюлоза) в клеточных стенках растений образуют протяженные цепи, которые, в свою очередь, укладываются в прочные волокна или пластины и служат своего рода каркасом в живом организме. Самый распространенный в мире биополимер это структурный полисахарид растений - целлюлоза. Хитин является вторым после целлюлозы по распространённости структурным полисахаридом . По химическому строению, физико-химическим свойствам и выполняемым функциям хитин близок к целлюлозе. Хитин - это аналог целлюлозы в животном мире.

2 Химическая структура хитина и хитозана

2.1 β-D-глюкоза

Элементарной частицей (мономером) хитина является N-ацетил-β-D-глюкозамин . Термин глюкозамин означает, что мономер хитина является производным глюкозы , а точнее, β-D-глюкозы .

Рассмотрим подробнее, что означает β-D-глюкоза . Xимическая формула глюкозы С6 (Н2 O)6 . Из органической химии хорошо извест, что заданной формуле могут соответствовать разные вещества. Такие вещества , имеющие одинаковую химическую формулу, молекулярную массу, последовательность соединения атомов, но различные свойства называют стереоизомерами. В стереоизомерах различие в свойствах возникает из-за различного расположения атомов в пространстве. В моносахаридах стереоизомеры образуются из-за различной конфигурации гидроксильной группы ОН и атома водорода Н относите атома углерода С. Упрощённо это можно представить размещением ОН и Н справа или слева от С. В молекуле глюкозы имеется 4 таких атома углерода (обведены синим цветом). В биохимии их называют ассиметричными или хиральными. Меняя местами ОН и Н теоретически можно получить 16 стереоизомеров. Наиболее важные изомеры глюкозы: D-глюкоза и L-глюкоза. Не только глюкоза, но и другие моносахариды относятся либо к В- либо к L- изомерам. Отнесение моносахаридов к D- или L- изомерам производится по расположению группы ОН у атома углерода С , дальше всех отстоящего от карбонильной группы С=О (для глюкозы эти группы С=Н и ОН обведены красным цветом).

В природе (фрукты, овощи, мёд и т.д.) встречается только D-глюкоза. L-глюкоза получена синтетически.

Моносахара склонны к образованию циклических структур. Именно циклические молекулы моносахаров соединяясь между собой образуют молекулы полисахаридов. В кристаллическом состоянии моносахариды находятся только в циклической форме. Глюкоза образует циклическую структуру с 5-ю атомами углерода и одним атомом кислорода в кольце. При образовании циклической структуры глюкозы к 4 имеющемся хиральным атомам углерода добавляется ещё один 5-й хиральный атом углерода (обведён чёрным цветом). В линейной структуре это атом углерода входил в карбонильную группу С=О. Это приводит к образованию 2-х стереоизомеров D-глюкозы: α- когда ОН 5-го хирального атома углерода размещается выше плоскости кольца и β- ниже. Этот дополнительный хиральный атом называют аномальным, а α- и β-стереоизомеры D-глюкозы аномерами. По физико-химическим свойствам α- и β-аномеры существенно отличаются друг от друга. Входя в полисахариды в качестве строительных блоков они образуют совершенно разные углеводы (так,α-D-глюкоза образует амилозу; β-D- целлюлозу). В водных растворах α- и β-аномеры легко переходят друг в друга и между ними устанавливается равновесие: 64% β-D-глюкозы и 36% α-D-глюкозы.

2.2 β-D-глюкозамин и N-ацетил-β-D-глюкозамин

По классификации производных моносахаридов глюкозамин относится к аминосахарам. Аминосахара - это производные моносахаридов, гидроксильная группа которых -ОН замещена аминогруппой -NH2 (чаще всего у 2 атома углерода - см. рис.). По номенклатуре ИЮПАК названия аминосахаров образуют прибавлением к названию "исходного" моносахарида названия аминогруппы, замещающей гидроксил (с указанием ее положения), и префикса "дезокси", указывающего на замещение. По этой номенклатуре полное название β-D-глюкозамина: 2-амино-2-дезокси-D-глюкопираноза (D-глюкозамин) . 2-амино ознаяает, что аминогруппа присоединена ко 2-му атому углерода; 2-дезокси означает, что у 2 атома углерода отсутствует гидроксильная группа; окончание пираноза присутствует в моносахаридах циклической структуры. Упрощённое название исходит из корня соответствующего моносахарида, к которому добавляется слово «амин», например глюкозамин. Аминосахара, в отличие от других моносахаридов идут не на получение энергии, а на формирование соединительных тканей организма.

N-ацетил-β-D-глюкозамин - это ацетилированный β-D-глюкозамин. Ацетилирование - это замещение атомов водорода в органических соединениях остатком уксусной кислоты CH3 CO (ацетильной группой). N-ацетил-β-D-глюкозамин - это мономер (элементарная, повторяющаяся структура) хитина, а β-D-глюкозамин - хитозана.

2.3 Хитин и хитозан

Молекула хитина состоит из N-ацетил- β-D-глюкозаминовых звеньев. В живых в природе организмах может образовываться только хитин, а хитозан является производным хитина. Молекула хитозана состоит из β-D-глюкозаминовых звеньев. Хитозан получают из хитина деацетилированием с помощью щелочей. Деацетилирование - это реакция обратная ацетилированию, т.е. замещение атомом водорода ацетильной группы СН3 СО. Поэтому, в отличии от хитина, хитозан может иметь структурную неоднородность обусловленную неполной завершённостью реакции деацетилирования. Содержание остаточных ацетильных групп СН3 СО (на рис. обведена серым) может достигать 30% и характер распределения этих групп может заметно влиять на некоторые физико-химические свойства хитозана. Таким образом, при неполном ацетилировании молекула хитозана состоит из случайно-связанных N-ацетил-β-D-глюкозаминовых звеньев (основные звенья) и β-D-глюкозаминовых звеньев (остаточные звенья) .

Хитин, как и целлюлоза, обладает двумя гидроксильными группами, одна из которых у С-3 вторичная, а вторая у С-6 - первичная. По этим функциональным группам может быть осуществлено получение производных, аналогичным соответствующим производным целлюлозы. Среди них можно отметить простые (например, карбоксиметиловые) и сложные эфиры. Хитозан имеет дополнительную реакционноспособную функциональную группу (аминогруппа NH2 ) , поэтому кроме простых и сложных эфиров на хитозане возможно получение N-производных различного типа. Наличие реакционноспособных функциональных групп в структуре молекул хитина и хитозана обеспечивает возможность получения разнообразных химических модификаций пригодных для использования в различных отраслях промышленности, сельском хозяйстве, медицине и т.п.

Хитин является опорным компонентом:

клеточной ткани большинства грибов и некоторых водорослей;
наружной оболочки членистоногих (кутикула у насекомых, панцирь у ракообразных) и червей;
некоторых органов моллюсков.

В организмах насекомых и ракообразных, клетках грибов и диатомовых водорослей хитин в комплексе с минеральными веществами, белками и меламинами образует внешний скелет и внутренние опорные структуры.

Меланины (от греч. melas, родительный падеж melanos - чёрный), коричневые и чёрные (эумеланины) или жёлтые (феомеланины) высокомолекулярные водонерастворимые пигменты. Широко распространены в растительных и животных организмах; определяют окраску покровов и их производных (волос, перьев, чешуи) у позвоночных, кутикулы у насекомых, кожуры некоторых плодов и т.д.

Потенциальные источники хитина многообразны и широко распространены в природе. Общая репродукция хитина в мировом океане оценивается в 2.3 млрд. т в год, что может обеспечить мировой потенциал производства 150-200 тыс. т хитина в год.

Наиболее доступным для промышленного освоения и масштабным источником получения хитина являются панцири промысловых ракообразных. Возможно также использование гладиуса (скелетной пластинки) кальмаров, сепиона каракатицы, биомассы мицелярных и высших грибов. Одомашненные и поддающиеся разведению насекомые вследствие их быстрого воспроизводства могут обеспечить значительную биомассу, содержащую хитин. К таким насекомым относятся тутовый шелкопряд, медоносные пчелы и комнатные мухи. В России массовым источником хитинсодержащего сырья является камчатский краб и краб-стригун, годовой вылов которых на Дальнем Востоке составляет до 80 тыс. т, а также углохвостая креветка в Баренцевом море.

Известно, что панцири ракообразных - достаточно дорогостоящее сырье, и несмотря на то, что разработано более 15 методов получения из них хитина, был поставлен вопрос о получении хитина и хитозана из других источников, среди которых рассматривались мелкие ракообразные и насекомые.

За счет широкого распространения пчеловодства в нашей стране существует возможность получать хитиновое сырье (подмор пчел) в значительных масштабах. По состоянию на 2004 г. в Российской Федерации во всех категориях хозяйств имеется 3,29 млн 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 тысяч тонн, это дает возможность рассматривать подмор пчел как новый перспективный источник хитозана насекомых наряду с традиционными видами сырья.

Химический состав различных видов хитиносодержащего сырья, % на сухое вещество

Хитин, входящий в состав панциря ракообразных, образует волокнистую структуру. У ракообразных сразу после линьки панцирь мягкий, эластичный, состоящий только из хитин-белкового комплекса, но с течением времени происходит его упрочнение за счет минерализации структуры в основном карбонатом кальция. Таким образом, панцирь ракообразных построен из трех основных элементов - хитина, играющего роль каркаса, минеральной части, придающей панцирю необходимую прочность и белков, делающих его живой тканью. В состав панциря входят также липиды, меланины и другие пигменты.

В кутикуле взрослых насекомых хитин также ковалентно связан с белками типа артраподина и склеротина, а также большим количеством меланиновых соединений, которые могут составлять до 40% массы кутикулы. Кутикула насекомых отличается большой прочностью и в то же время гибкостью благодаря хитину. Преимуществом пчелиного подмора является минимальное содержание минеральных веществ, так как кутикула насекомых практически не минерализована. В связи с этим отпадает необходимость проводить сложную процедуру деминерализации.

Массовые источники ПСС имеются во многих странах, но промышленное производство хитина и хитозана освоено преимущественно в Японии, где суммарно по данным на 1998 г. выпускается до 2500 т хитина и хитозана в год. В США выпускается около 1000 т хитозана и других модификаций хитина в год. Европейские страны (Италия, Норвегия, Польша) выпускают до 100 т хитозана в год. В последние годы развитие промышленного производства хитина и его производных развивается в Индии, Китае и Таиланде. В качестве сырья для получения полимеров, в Японии и Китае используются ПСС от переработки крабов и креветок, а в США - ПСС крабов и омаров. Отечественная промышленность начала осваивать производство хитина и хитозана в 1970-1980 гг. и к настоящему времени общий объем их выпуска достигает 80 т в год. (Апитерапия. / Хисматуллина Н.3. - Пермь: Мобиле, 2005. - 296 с.)

4 Физико-химические свойства и применение хитина и хитoзана

Хитин и его дезацетилированное производное хитозан привлекли внимание широкого круга исследователей и практиков благодаря комплексу химических, физико-химических и биологических свойств и неограниченной воспроизводимой сырьевой базой. Полисахаридная природа этих полимеров обусловливает их сродство к живым организмам, а наличие реакционноспособных функциональных групп (гидроксильные группы, аминогруппа) обеспечивает возможность разнообразных химических модификаций, позволяющих усиливать присущие им свойства или придавать новые в соответствии с предъявляемыми требованиями.

Интерес к хитину и хитозану связан с их уникальными физиологическими и экологическими свойствами такими как биосовместимость, биодеструкция (полное разложение под действием природных микроорганизмов), физиологическая активность при отсутствии токсичности, способность к селективному связыванию тяжелых металлов и органических соединений, способность к волокно- и пленкообразованию и др.

Процесс получения хитина заключается в удалении из сырья последнего минеральных солей, белков, липидов, пигментов поэтому качество хитина и хитозана зависит во многом от способа и степени удаления этих веществ, а также от условий проведения реакции деацетилирования. Требования к свойствам хитина и хитозана определяются областями их практического использования, которые весьма разнообразны. В России, как и в других странах, нет единого стандарта, но существует деление на хитин и хитозан технический, промышленный, пищевой и медицинский.

На сайте компании «Хитин и хитозан» производящей хитин и хитозан в промышленных масштабах перечислены следующие направления их применения:

атомная промышленность: для локализации радиоактивности и концентрации радиоактивных отходов;
медицина: в качестве шовных материалов, рано- и ожогозаживляющих повязок. В составе мазей, различных лечебных препаратов, как энтеросорбент;
сельское хозяйство: для производства удобрений, защиты семенного материала и сельскохозяйственных культур;
текстильная промышленность: при шлихтовке и противоусадочной или водоотталкивающей обработке тканей;
бумажная и фотографическая промышленность: для производства высококачественных и специальных сортов бумаги, а также для улучшения свойств фотоматериалов;
в пищевой промышленности выполняет роль консерванта, осветлителя соков и вин, диетического волокна, эмульгатора;
в качестве пищевой добавки показывает уникальные результаты как энтеросорбент;
в парфюмерии и косметике входит в состав увлажняющих кремов, лосьонов, гелей, лаков для волос, шампуней;
при очистке воды служит как сорбент и флокулянт.

По химической структуре хитин близок к целлюлозе. Как и молекулы целлюлозы, молекулы хитина обладают большой жёсткостью и склонностью к образованию надмолекулярных структур (так называемые фибрилярные структуры). В фибрилярных структурах молекулы хитина, скреплённые водородными связями, располагаясь почти параллельными пучками образуют структуры регулярные в 3-х измерениях, что характерно для кристаллов. Известны несколько типов таких кристаллических образований (α-,β-,γ-хитины), которые различаются степенью упорядоченности и взаимной ориентацией полимерных молекул (полиморфизм).

Одним из важнейших свойств полимеров, определяющих во многих случаях возможность их переработки и применения, является их растворимость. Хитин нерастворим в воде, растворах органических кислот, щелочах, спиртах и других органических растворителях. Он растворим в концентрированных растворах соляной, серной и муравьиной кислот, а также в некоторых солевых растворах при нагревании, но при растворении он заметно деполимеризуется. В смеси диметилацетамида, N-метил-2-пирролидона и хлористого лития хитин растворяется без разрушения полимерной структуры. Низкая растворимость затрудняет переработку и применение хитина.

Получаемый из хитина хитозан растворяется в растворах как органических так и неорганических кислот (кроме серной). В отличие от практически нерастворимого хитина, хитозан, растворимый даже в растворах органических кислот, имеет более широкие возможности для применения в пищевой промышленности, медицине, сельском хозяйстве и других отраслях.

Также важными важными свойствами хитозана являются гигроскопичность, сорбционные свойства, способность к набуханию. Из-за того, что в молекуле хитозана содержится много гидроксильных, аминных и других крайних групп, её гигроскопичность очень велика (2-5 молекул на одно мономерное звено, которое находится в аморфных областях полимеров). По этому показателю хитозан уступает только глицерину и превосходит полиэтиленгликоль и каллериоль (высокополимерный спирт из груши). Хитозан хорошо набухает и прочно удерживает в своей структуре растворитель, а также растворенные и взвешенные в нем вещества. Поэтому в растворенном виде хитозан обладает намного большими сорбционными свойствами, чем в нерастворенном.

Хитозан может подвергаться биологическому разложению под воздействием хитиназы и лизоцима. Хитиназы - это ферменты, каталицирующие разложения хитина. Вырабатываются в организмах животных, содержащих хитин. Лизоцим вырабатывается в организме животных и человека. Лизоцим - фермент, разрушающий стенку бактериальной клетки в результате чего происходит её растворение. Создаёт антибактериальный барьер в местах контакта с внешней средой. Содержится в слюне, слёзах, слизистой оболочке носа. Полностью разлагающиеся под действием природных микроорганизмов изделия из хитозана не загрязняют окружающую среду .

По внешнему виду хитозан представляет собой чешуйки размером менее 10 мм или порошки различной тонины помола, от белого до кремового цвета, часто с желтоватым, сероватым или розоватым оттенком, без запаха. Другими свойствами сухого хитозана являются электризуемость и вяжущий вкус. По токсичности хитозан относится к 4-му классу и считается безопасным.

Хитозан показал себя как эффективный радиопротектор, сорбент токсинов и тяжелых металлов в организме, элемент лечебно-профилактического питания, средство защиты растений, иммуномодулятор в ветеринарии, а также в других областях. На сегодняшний день известно более 70 направлений применения хитозана.

Японские специалисты назвали хитозан веществом ХХI века. По их мнению, уже через два – три десятилетия промышленная цивилизация будет немыслима без него точно также, как без алюминия, полиэтилена или персонального компьютера.

5 Низкомолекулярный хитозан. Апизан

Для расширения сферы применения хитозана в медицине большое значение имеет его растворимость при нейтральных значениях рН, что может быть обеспечено снижением его молекулярной массы. Как показывает практика, молекулярная масса хитозанов, получаемых из панциря ракообразных химическими и ферментативными способами, высока и составляет до 103 кДа. Такие хитозаны растворимы только в водных растворах органических и минеральных кислот, что не всегда удобно. Для получения хитозана, растворимого в нейтральных растворах (при рН = 7), исходный хитозан подвергают гидролизу с помощью химических реагентов или ферментов.

В качестве гидролизующего реагента чаще всего применяется пергидроль в виде 3-10%-ного водного раствора при умеренном нагревании до 30-50 °С . Гидролиз снижает молекулярную массу хитозана и улучшает его растворимость в слабокислых водных растворах. При этом получается полидисперсный по молекулярной массе продукт, растворимый в разбавленных растворах кислот при рН > 5.

В качестве ферментных препаратов для деградации хитина и хитозана применяют комплексы ферментов различного происхождения. Это могут быть ферментные комплексы гепатопанкреаса краба или криля, а также панкреатин из поджелудочной железы крупного рогатого скота. Но чаще для этой цели применяют ферментные комплексы с хитинолитической активностью микробиологического происхождения. Применение ферментных препаратов для деградации хитозана позволяет получать низкомолекулярные хитозаны, растворимые в воде и обладающие при этом на порядок более высокой биологической активностью по сравнению с высокомолекулярными хитозанами. Такие свойства низкомолекулярных хитозанов существенно расширяют сферу их применения в качестве медицинских полимеров. Например, на основе низкомолекулярных хитозанов разработаны эффективные радиопротекторы, хиральные селекторы различных субстанций медицинского назначения, антикоагулянты с высокой гепариновой активностью.

Выделенный из хитинового покрова пчёл хитозан для придания ему водорастворимости также подвергается гидролизу комплексом ферментов микробного происхождения. В результате получается продукт, названный апизаном (пчелозаном). Апизан в конце технологической цепочки его получения, после лиофильной сушки, представляет собой тонкий порошок светло-коричневого цвета, растворимый в кислой среде при рН=5.5, имеет влажность 8-10%, содержание золы 1-2%, степень деацетилирования - 80-85% (Практическая апитерапия. / Хисматуллина Н.3. - Пермь: ЭксЛибрум, 2009. - 336 с. ).

Часто на сайтах о пчелопродуктах можно встретить, например, такое нелепое утверждение о преимуществах пчелозана: "...Низкомолекулярный хитозан, полученный из кутикулы пчёл усваивается полностью, в отличие от высокомолекулярного хитозана полученного из панциря ракообразных, который усваивается частично." Во-первых, в конце технологической цепочки получения и тот и другой хитозаны низкомолекулярные. Во-вторых, и это самое главное, по своей биологической природе хитозан относится к пищевым волокнам, которые не усваиваются совсем или усваиваются очень слабо. Глвное их достоинство - способность проходить через ЖКТ не усваиваясь "механически" его очищая (см. страницу

Грибы – настоящий супер-продукт. В них есть витамины группы В, калий, медь, цинк, селен, а также множество других питательных компонентов. Но что особенно интересно в составе грибов, так это их уникальная текстура, не имеющая аналогов среди других представителей природы. И за «мясистую» структуру грибов отвечает вещество хитин. Да-да, тот самый хитин, известный из уроков биологии, который содержится в панцирях ракообразных и насекомых. Именно благодаря уникальной химической структуре грибы были выделены в отдельное царство. Но какая роль отведена природой хитину, кроме как создавать панцири и придавать уникальность грибам?

Что такое хитин

Хитин является вторым наиболее распространенным биополимером на планете.

По некоторым оценкам, в природе ежегодно производится ровно столько этого вещества, сколько и целлюлозы. Оно, с химической точки зрения, представляет собой азотсодержащий полисахарид с неразветвленной цепью. В естественных условиях является частью сложных органических и неорганических соединений.

Хитин в качестве натурального биополимера содержится в основном в экзоскелете (внешняя часть скелета) креветок, крабов, омаров, раков. Также есть в грибах, дрожжах, некоторых бактериях и крыльях бабочек. В человеческом организме необходим для формирования волос и ногтей, а у птиц – оперения. Чистый хитин более хрупкий, чем в сочетании с другими веществами. Экзоскелеты насекомых – это комбинация хитина и белков. Раковины ракообразных, как правило, состоят из хитина и карбоната кальция.

Хитин имеет много коммерческих аналогов, в том числе пищевых и фармацевтических продуктов. Они обычно используются как загустители пищи и стабилизаторы, также помогают создавать съедобную пленку на продуктах.

В пищевых продуктах хитин представленный в модифицированной и более биодоступной форме хитозана. Хитозан – это производное хитина, образуется в результате воздействия на вещество температурой и щелочью. Как говорят ученые, это вещество по своему составу напоминает ткани человеческого организма. В промышленных целях его получат из панцирей ракообразных.

История открытия

Открытие хитина приходится на 1811 год, когда профессор Генри Браконно впервые обнаружил его в грибах. Ученый с особым интересом принялся изучать неизвестное вещество, которое не поддавалось влиянию серной кислоты. Затем (в 1823 году) это вещество обнаружили в крыльях майских жуков и назвали его «хитин», что по-гречески значит «одежда, оболочка». Этот материал структурно напоминал целлюлозу, но был значительно сильнее. Впервые структуру хитина определил швейцарский химик Альберт Хофманн. А в 1859 году ученый мир узнал и о хитозане. После того, как химики «очистили» от кальция и протеинов хитин. Это вещество, как оказалось, благотворно сказывается практически на всех органах и системах человеческого тела.

На протяжении последующего столетия интерес к хитину немного угас, и только в 1930-х годах вырос с новой силой. А в 1970-х годах началось производство вещества из панцирей моллюсков.

Хитин в природе

Как уже было отмечено, хитин – это основной компонент экзоскелета (внешней части скелета) многих членистоногих, таких как насекомые, пауки, ракообразные. Экзоскелеты из этого прочного и твердого вещества защищают чувствительные и мягкие ткани животных, лишенных внутренних скелетов.

Хитин по своей структуре напоминает целлюлозу. И функции у этих двух веществ также похожи. Так как целлюлоза придает прочность растениям, хитин укрепляет ткани животных. Однако эту функцию он выполняет не самостоятельно. Ему на помощь приходят белки, в том числе эластичный резилин. От концентрации тех или иных белков зависит прочность экзоскелета: будет ли он жестким, как панцирь жука, или мягким и гибким, как суставы у крабов. Также хитин может комбинироваться с небелковыми веществами, такими как карбонат кальция. В таком случае образовываются раковины ракообразных.

Животные, которые носят «скелет» на внешней стороне, из-за жесткости брони являются относительно негибкими. Членистоногие могут сгибать конечности или сегменты своего тела только в суставах, где экзоскелет тоньше. Поэтому для них важно, чтобы экзоскелет соответствовал анатомии. Помимо роли жесткой оболочки-панциря, хитин предотвращает высыхание и обезвоживание тел насекомых и членистоногих.

Но животные растут, а значит, время от времени нуждаются в коррекции «размера» брони. Но поскольку хитиновая конструкция не может расти вместе с животными, они сбрасывают старую оболочку и начинают секретировать новый экзоскелет железами эпидермиса. И пока новая броня затвердевает (а на это понадобится немного времени), животные становятся чрезвычайно уязвимыми.

Меж тем, природа панцирями из хитина одарила только мелких животных, более крупных особей фауны подобная броня не защитила бы. Не подошла бы она и наземным беспозвоночным, поскольку со временем хитин толстеет и тяжелеет, а значит, животные не смогли бы двигаться под тяжестью этой защитной брони.

Биологическая роль в организме

Попадая в человеческий организм, хитин, который обладает способностью связывать пищевые липиды, уменьшает активность всасывания жиров в кишечнике. В результате в теле снижается уровень холестерина и триглицеридов. С другой стороны, хитозан способен влиять на метаболизм кальция и ускорять его выведение с мочой. Также это вещество может значительно снизить уровень витамина Е, но положительно повлиять на минеральный состав костной ткани.

В организме хитин-хитозан играет роль антибактериального вещества.

По этой причине он входит в состав некоторых средств для обработки ран. Меж тем, длительный прием хитина может нарушить здоровую микрофлору желудочно-кишечного тракта и активизировать рост патогенной микрофлоры.

Функции хитина и хитозана:

компонент детского питания;
полезная пищевая добавка;
снижает холестерин;
источник клетчатки;
способствует размножению бифидобактерий;
помогает при непереносимости лактозы;
важен для снижения лишнего веса;
противоязвенный компонент;
необходим для прочности костей;
благотворно влияет на здоровье глаз;
избавляет от болезней десен;
противоопухолевый агент;
компонент косметических средств;
составляющая многих медицинских средств;
ароматизатор, консервант;
применяется для производства текстиля, бумаги;
средство для обработки семян;
важен для очищения воды.

Для чего нужен

Существует рад научных доказательств, которые свидетельствуют о влиянии хитина на снижение концентрации холестерина. Особенно заметно это свойство в комбинации хитозана и хрома. Впервые этот эффект на примере крыс был доказан японскими учеными в 1980 году. Затем исследователи открыли, что снижение холестерина происходит благодаря способности хитина связывать клетки липидов, предотвращая их всасывание организмом. Затем норвежские ученые огласили результаты своего опыта: чтоб снизить уровень холестерола почти на 25 процентов, необходимо в течение 8 недель в добавку к диетам принимать хитозан.

Положительное влияние хитина ощущают также почки. Особенно важно это вещество для поддержания оптимального самочувствия у людей, проходящих процедуры гемодиализа.

Воздействие на кожу заключается в активизации способности к быстрому заживлению ран.

Пищевые добавки, содержащие хитозан, помогают поддерживать здоровый вес.

Воздействует на организм по принципу растворимой клетчатки. А значит, улучшает работу пищеварительных органов, ускоряет прохождение пищи кишечным трактом, улучшает моторику кишечника.

Улучшает структуру волос, ногтей и кожи.

Полезные свойства

Многочисленные исследования показали, что хитин и его производные не обладают токсичностью, а значит, могут смело применяться в пищевой и фармацевтической промышленности. Согласно некоторым данным, только в США и Японии БАДы на основе хитина принимает около 2 миллионов человек. И их число только растет. Кстати, японские врачи рекомендуют пациентам принимать хитин как средство против аллергии, высокого давления, артрита.

Помимо этого, известно, что хитин полностью разлагается под воздействием микроорганизмов, а поэтому является экологически чистым веществом.

Хитин и…

…пищеварение

Введение хитина в обычный рацион – это лучшее, что может сделать человек для своего здоровья. Так, по крайней мере, говорят некоторые исследователи. Ведь потребление этого вещества не только поможет скинуть лишний вес, но и снизит артериальное давление, предотвратит возникновение язв в пищеварительной системе, облегчит переваривание пищи.

Несколько исследований, проведенных в Японии и Европе, показали, что хитин и его производные способствуют росту полезных бактерий в кишечнике. Также в ученых есть основания предполагать, что хитин не просто улучшает работу толстой кишки (избавляя от синдрома раздраженного кишечника), но и предотвращает образование в тканях злокачественных опухолей и полипов.

Доказано, что это уникальное вещество защищает от гастрита, останавливает диареи, избавляет от запоров, выводит токсины.

…лактоза

Это может удивить, но результаты исследований убеждают в истинности данного предположения. Хитин облегчает непереносимость лактозы. Результаты опытов удивили даже ученых. Оказалось, на фоне хитина даже пища, на 70 процентов состоящая из лактозы, не вызывает симптомов несварения.

…лишний вес

Сегодня существует ряд доказательств того, что хитин является блокатором жира. Когда человек потребляет этот углевод, он связывается с липидами, которые попали в организм с пищей. А будучи нерастворимым (неперевариваемым) компонентом, этой же способностью автоматически наделяет связанный жир. В результате получается, что этот странный «дует» путешествует телом, не всасываясь в него. Экспериментально установлено, что для потери веса необходимо употреблять по 2,4 г хитозана в сутки.

…заживление ран

Хитин является одним из важнейших веществ для больных с ожоговыми ранами. Он имеет замечательную совместимость с живой тканью. Ученые заметили, что благодаря этому веществу раны затягиваются быстрее. Оказалось, что кислая смесь хитина ускоряет заживление травм после ожогов разной степени. Но изучение этой способности хитина продолжаются.

…минерализация

Этот полисахарид играет решающую роль в минерализации разных тканей. И главный пример этого – раковины моллюсков. Исследователи, изучив эту способность хитина, возлагают большие надежды на это вещество в качестве компонента для восстановления костной ткани.

«Саранчу на обед заказывали?»

В пищевую промышленность хитозан «ворвался» в 1990-х годах. Рекламируя новую пищевую добавку, производители повторяли, что она способствует снижению веса и холестерина, предотвращает остеопороз, гипертонию, язву желудка.

Но, понятно, употребление хитина в пищу не началось в конце прошлого века. Этой традиции, как минимум, несколько тысяч лет. Жители Ближнего Востока и Африки с незапамятных времен потребляют саранчу, как полезное и питательное блюдо. Упоминания о насекомых в роли пищи есть на страницах Старого Завета, в записях древнегреческого историка Геродота, в древнеримских анналах, в книгах исламистов и в сказаниях ацтеков.

У некоторых народностей Африки традиционным блюдом считалась сушеная саранча с молоком. На Востоке была традиция преподношения насекомых мужу в качестве наивысшего дара. В Судане лакомством считали термитов, а изюминкой званых ужинов у ацтеков были вареные муравьи.

По поводу подобных гастрономических вкусов ныне существуют разные мнения. Но во многих странах Востока и сейчас продают жареную саранчу, в Мексике готовят кузнечиков и клопов, филиппинцы наслаждаются разными блюдами из сверчков, а в Таиланде туристам охотно предложат специфические лакомства из личинок жуков, сверчков, гусениц и блюда из стрекоз.

Кузнечики альтернатива мясу?

К жукоедению в современном мире относятся по-разному. Одних бросает в жар только от мысли, что кто-то где-то щелкает вместо семечек тараканов. Другие решаются отведать гастрономической экзотики, путешествуя миром. А для третьих, кузнечики и вся хитиновая братия служат обычной пищей, которая остается в почете сотни лет.

Этот факт не мог не заинтересовать исследователей. Они принялись изучать, что полезного может получить человек, потребляя насекомых. Как и следовало ожидать, ученые определили, что вся эта «жужжащая экзотика» снабжает человека хитином, что, бесспорно, уже плюс.

Кроме того, в ходе изучений химического состава насекомых оказалось, что в некоторых содержится почти столько протеинов, как в говяжьем мясе. Например, 100 г кузнечиков содержат в себе 20,5 г белка, а это всего на 2 г меньше, чем в говядине. В навозных жуках – около 17 г протеинов, в термитах – 14, а в пчелиных телах есть примерно 13 г белков. И все бы ничего, но собрать 100 г насекомых, гораздо тяжелее, чем купить 100-граммовый кусок мяса.

Как бы там ни было, но в конце XIX века британец Винсент Хольт основал для гурманов некое новое течение и назвал его энтомофагией. Приверженцы этого движения вместо мясоедения или вегетарианства «исповедовали» питание насекомыми. Сторонники такой диеты считали свой рацион, богатый хитином, почти что лечебным. А блюда из своего меню – полезнее и чище, чем продукты из животных.

Как получить из пищи максимум хитина

Креветки принадлежат к списку продуктов с максимальным содержанием хитина. Но если желаете и вправду получить максимум вещества из этого продукта, тогда предпочтение следует отдать не королевским, а более мелким экземплярам. Их панцири легче разжевать, а хитин из них легче усваивается организмом. Если в качестве источника хитина брать рыбу, то готовить ее надо исключительно с чешуей. Ну и не стоит забывать о грибах, из которых можно приготовить десятки блюд. И что самое приятное – не придется жевать ничьи панцири или чешую.

Фармацевтический аналог

Жареные кузнечики, тараканы или навозные жуки, понятное дело, не уникальный источник хитина. Современный человек может легко возобновить в организме запасы вещества, избегая столь экзотической кухни. Не зря же исследователи на протяжении десятилетий учились выделять этот полезный компонент из природных источников.

В Советском Союзе, например, медпрепарат с хитином в составе появился еще во второй половине ХХ столетия. Правда, тогда эта разработка хранилась под грифом «Секретно». Советские ученые после серии экспериментов на мышах, собаках и обезьянах доказали эффективность хитина в лечении от радиации. Немногими годами позже опробовали действенность средства на людях.

Затем оказалось, что, кроме защиты от радиоизлучений, это вещество эффективно против аллергий, онкологических образований, дисфункции кишечника и гипертонии. В сегодняшнее время исследования продолжаются. А не так давно ученые смогли получить хитозан из пчел. Это событие послужило новым толчком в развитии науки хитинологии.

Нормы потребления

Безопасной дозой хитина считается суточная порция, не превышающая 3 г. В противном случае, вместо того, чтобы улучшить моторику возможно нарушение работоспособности желудочно-кишечного тракта.

Меж тем, более активное потребление этого полисахарида позволено людям с лишним весом и повышенным холестерином. Также стоит обратить внимание на максимально позволенные суточные нормы хитина при жировом перерождении печени, нарушенном метаболизме, сахарном диабете и аллергических состояниях. Кроме того, повышенную потребность в хитине ощущают люди с сахарным диабетом, частыми запорами, при интоксикациях, а также после пересадки участков кожи.

Наоборот, не желательно чрезмерно увлекаться грибами и ракообразными людям с дисбактериозом, метеоризмом, гастритом, панкреатитом, воспалениями в органах пищеварения.

Побочные эффекты

Исследования подтверждают, что хитин обладает крайне низким уровнем токсичности. Побочные эффекты возможны у людей с аллергией на моллюсков. Это проявляется, как правило, в форме запоров и метеоризма. Чрезмерное потребление хитозана усложняет работу пищеварительной системы, вплоть до полной блокировки.

Как распознать дефицит

Повышенный уровень холестерина служит одним из симптомов недостатка хитина. Нарушение работы почек также может свидетельствовать о недостатке вещества из панцирей моллюсков. И даже педикулез (вшивость), как говорят некоторые исследователи, появляется также тогда, когда организму не хватает хитина.

Среди других симптомов:

физическая слабость;
потеря аппетита;
ожирение;
нарушение сна;
частые аллергии;
расстройства кишечника;
боли в суставах;
избыток шлаков.

Чем полезны старые крабы

Растения служат для человека источником целлюлозы, которая является, если можно так сказать, натуральным аналогом пластика. Много лет тому назад ученые научились делать из этого материала многое, пластик и вискозу в том числе.

Но некоторые животные также могут продуцировать натуральный «пластик». И в мире фауны это хитин. На протяжении многих лет крабовое мясо использовали в пищевой промышленности, а оболочки этих ракообразных выбрасывали. Ежегодно по несколько тысяч тонн. А все потому, что ученые никак не могли выяснить, как извлечь из этих панцирей хитин. И только в 1975 году химики смогли впервые выделить из брони необходимое вещество и переработать его в желаемую форму. Так появилась хирургическая нить, которая не вызывает аллергий, способствует быстрому заживлению ран, а затем растворяется в организме. Это открытие послужило невероятным толчком в развитии медицины. Трудно поверить, но все это благодаря панцирям краба, которые еще совсем недавно выбрасывались как мусор.

Сферы использования хитина

Человек нашел много способов использования хитина в свое благо. Так в медицине прочный хитин применяют для создания хирургических нитей. Из-за своей способности быстро поглощать воду, он стал частью тампонов и губок. Хитин обладает сильными антибактериальными, антивирусными и противогрибковыми свойствами. По этой причине он часто служит дополнительным компонентом медицинских бинтов, перевязочного материала.

В пищеварительной промышленности хитин входит в состав многих продуктов как компонент-загуститель. Помимо этого, вещество применяют при очистке воды от жиров, солей тяжелых металлов, токсинов, в качестве компонента кормов для домашних животных. Также входит в состав многих косметических средств и даже служит компонентом для изготовлений нательного белья. Хитин используют в биомедицине, микробиологии, сельском хозяйстве. Пчеловоды для борьбы с клещами применяют апизан – средство, созданное на основе низкомолекулярного хитозана.

Хитин в косметологии

В последнее время среди ассортимента косметических товаров завоевывают популярность препараты на основе хитина. Современные шампуни, бальзамы и средства для укладки волос, зубные пасты, кремы и гели довольно часто содержат в себе этот полезный полисахарид. Экстракт, полученный из раковин ракообразных, возвращает коже эластичность, укрепляет ногти, покрывает защитной пленкой волосы. Если говорить о волосах, то благодаря хитиновому «покрытию» они легче расчесываются, приобретают здоровый блеск, не электризуются, выглядят более объемно. И при всем этом они сохраняют способность дышать.

Антивозрастная косметика нового поколения имеет в своем составе производное хитина – хитозан. Он разглаживает морщины, освежает цвет кожи, улучшает кровоснабжение. Это же вещество вводят в состав препаратов против ожирения, поскольку способствует выведению лишней жидкости и токсинов из тканей организма.

Хитиновые рецепты

Народные врачеватели также никогда не игнорировали хитин. В частности, пчелы и продукты их жизнедеятельности всегда ценились на Руси. Но сейчас – о пчелах, в качестве источника полезного хитина. В основе приготовления многих лечебных средств лежит пчелиный подмор (погибшие насекомые). Они как раз и служат источником хитина. Чаще всего из пчелиного подмора готовят водные и спиртовые настойки. Эти средства в народной медицине применяли для быстрого заживления ран, предотвращения образования рубцов, а также как кровеостанавливающее, обезболивающее и общеукрепляющее средство.

Спиртовая настойка для укрепления организма

Ингредиенты:

пчелиный подмор – 1 столовая ложка;
спирт 40-процентный.

Как приготовить

Пчелиный подмор измельчить (можно использовать кофемолку) и залить спиртом. Смесь настаивать 21 день в притемненном месте. На протяжении этого времени регулярно (минимум раз в сутки) взбалтывать смесь. Хранить в плотно закрытой таре в темном месте.

Средство принимают для укрепления иммунитета и очищения организма.

Водный настой для похудения

Ингредиенты:

пчелиный подмор – 2 столовые ложки;
кипяток – 500 мл.

Как приготовить

Подмор залить кипящей водой, довести до кипения и на медленном огне протомить 2 часа. Процедить, охладить. Принимать трижды в день по 1 столовой ложке перед едой (за полчаса).

Средство регулирует гормональный баланс, ускоряет сжигание жиров, способствует похудению.

Порошок против туберкулеза (из медведки)

За два дня до приготовления рецепта медведку садят «на голодный паек». Этот прием позволяет очистить пищеварительный тракт насекомого. Затем дезинфицируют с помощью спирта. И только после этого приступают к сушке. Лучше всего сушить в духовке при небольшой температуре. Сухих насекомых измельчить в кофемолке. Принимать, вымешав с медом, 2-3 раза в сутки. Разовая дозировка – 1 чайная ложка.

Хитин на протяжении длительного времени оставался для исследователей неразгаданным веществом. Но с каждым годом ученые узнают все больше об этом уникальном полисахариде. И чем больше открытий делают, тем больше восхищаются свойствами хитина. А не так давно в ученых кругах заговорили и потенциальной возможности создания из хитина неограниченного количества продуктов. Насколько реальны эти идеи, еще предстоит узнать.

Хитин – природный аминополисахарид. По распространенности в живой природе занимает второе место после целлюлозы. В организмах членистоногих (крабов, омаров, раков, криля и т.п.), насекомых (пчел, жуков и т.п.), клетках грибов и дрожжей, диатомовых водорослях хитин в комплексе с минеральными веществами, белками и меланинами образует внешний скелет и внутренние опорные структуры. Биосинтез хитина происходит в особых клеточных органеллах (хитосомах) с участием фермента хитинсинтетазы путем последовательного переноса остатковN -ацетил-D -глюкозамина из уридинфосфат-N -ацетил-D -глюкозамина на растущую полимерную цепь.

Получение

Наиболее доступным для промышленного освоения и масштабным источником получения хитина являются панцири промысловых ракообразных. Поскольку хитин не растворим в воде, то не поддается выделению из панциря напрямую. Для его получения необходимо последовательно отделить белковую и минеральную составляющие панциря, т.е. перевести их в растворимое состояние и удалить. Обобщенная схема получения хитина приведена на рис.1.

Рис.1. Этапы процесса получения хитина.

Существует несколько способов извлечения хитина из хитинсодержащего сырья: химический, биотехнологический, электрохимический.

Химический способ выделения хитина из панцирьсодержащего сырья заключается в проведении стадий депротеинирования, деминерализации и депигментации с помощью химических реагентов – кислот, щелочей, перекисей, поверхностно-активных веществ и т.д.

Достоинства химического способа получения хитина: высокая степень депротеинирования и деминерализации полисахарида; относительная доступность недорогих реагентов; сравнительно небольшое время получения готового продукта. Недостатки: экологическая опасность из-за использования концентрированных реагентов и образования больших объемов кислотно-щелочных, солевых и органических стоков; необходимость использования достаточно концентрированных растворов химических реагентов, вызывающих ухудшение качества целевых продуктов, что обусловлено процессами деструкции хитина, гидролиза и химической модификации белка и липидов; использование коррозионно-стойкого оборудования; большой расход воды на технологические нужды и многократные промывки.

Биотехнологический способ заключается в использовании ферментов для удаления остаточного белка и минеральных веществ. Используютсяферменты и ферментные препараты микробиологического и животного происхождения. Достоинства биотехнологических способов депротеинирования и деминерализации хитина: используются "щадящие" условия, что позволяет сохранить в наибольшей степени нативные свойства хитина и белка, получаемые при этом белковые продукты практически не содержат хлорида натрия, присутствие которого неизбежно в случае применения кислотно-щелочных растворов; использование ряда ферментных препаратов делает возможным совмещение нескольких операций, что упрощает процесс; уменьшение, по сравнению с кислотно-щелочным способом, агрессивности реакционной среды, что, в свою очередь, снижает затраты на оборудование и увеличивает срок его службы; возможность осуществления производства хитина в судовых условиях непосредственно вместе вылова сырья.

Однако биометоды не лишены существенных недостатков. Это невысокая степень депротеинирования хитина даже при применении нескольких последовательных обработок в свежеинокулированных ферментах, что связано с присутствием части белка в недоступной для протеолитических ферментов форме. Многостадийность и длительность обработки. Использование дорогостоящих ферментов или штаммов бактерий. Наконец, необходимость обеспечения стерильности производства.

Электрохимический способ является альтернативой химическому и биотехнологическому способам, и позволяет в одном технологическом процессе получать хитин достаточно высокой степени очистки и ценные в пищевом отношении белок и липиды.

Сущность технологии получения хитина заключается в проведении стадий депротеинирования, деминерализации и обесцвечивания панцирьсодержащего сырья в виде водно-солевой суспензии в электролизерах оригинальной конструкции под действием электромагнитного поля, направленного потока ионов и образующихся в результате электролиза воды Н + - и ОН - - ионов и ряда низкомолекулярных продуктов, обусловливающих кислую и щелочную реакцию среды и ее окислительно-восстановительный потенциал соответственно.

К преимуществам электрохимической технологии получения хитина относятся: возможность получения в одном технологическом цикле всех ценных компонентов сырья с максимальным выходом при сохранении их биологических и функциональных свойств за счет щадящих условий обработки; исключение необходимости использования кислот, щелочей и ферментов, и, соответственно, снижение экологических нагрузок на окружающую среду; сокращение расхода пресной воды на промывки; интенсификация процесса; повышение износостойкости оборудования из-за отсутствия агрессивных сред; возможность оперативного изменения производительности и технологической схемы процесса; возможность получения широкого спектра производных хитина.

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.

Пчелозан - Хитин (хитозан) или АПИЗАН - полезные свойства.

Термин хитин (от греческого слова, обозначающего "оболочка") был предложен в 1823 году для вещества, выделенного из крыльев майского жука.

Апизан или, как его называют по-научному низкомолекулярный хитозан-меланиновый комплекс, получают из пчелиного подмора.

Апизан обладает массой полезных качеств, главными их которых являются:

Апизан пособствует снижению высокого уровня холестерина в крови;

Предотвращает атеросклероз и его грозные последствия;

Способствует очищению кишечника и восстанавливает его функцию,

Уменьшает всасывание токсинов, что делает возможной профилактику заболеваний желудочно-кишечного тракта;

Действует как профилактическое средство при риске развития диабета;

Мягко выводит из организма шлаки и токсины;

Хитозан способен связывать и выводить из организма радионуклиды и соли тяжелых металлов;

При наружном применении способствует более быстрому заживлению ожогов и других повреждений кожи. Останавливает кровь, обеззараживает рану и обладает обезболивающим эффектом.

По своему генетическому составу хитозан близок тканям нащего с вами организма.

Продукты на основе хитозана применяются в медицине, косметологии и пищевой промышленности. Чаще всего его используют в качестве средства для похудания, снижения уровня холестерина и дезинтоксикации, а также для омоложения кожи.

Способ получения

Хитозан получают из хитинового покрытия пчёл.

Хитин – это не только древнейшая защита первобытных организмов от неблагоприятных факторов внешней среды.

Это ещё и естественный фильтр, который выводит из организма вредные вещества.

Обычно хитозан получают из хитинового панциря ракообразных. Но, в связи с тем, что это довольно дорогостоящий процесс был поставлен вопрос о получении хитина и хитозана из других источников.

Среди таких источников рассматривались мелкие ракообразные и насекомые.

Одомашненные и поддающиеся разведению насекомые в силу своего быстрого воспроизводства могут обеспечить большую биомассу, содержащую хитин.

С 2002 г, благодаря идее академика Раиля Хисматуллина, стало возможным получать хитозан из пчелиного подмора.

Производство Апизана

Источником пчелиного хитозана служит кутикула, содержащая хитин. Сырьём для получения хитина и хитозана из пчелиных может служить подмор пчёл.

Для его получения используют 2 вида сырья:

сухой подмор пчел, собранный во время весеннего обновления пчелиной семьи, представленный рабочими пчёлами.
сухой подмор пчёл после СО2-экстракции.

Для того, чтобы хитозан растворялся в воде, его подвергают гидролизу комплексом хитинолитических ферментов микробного происхождения.

Готовый продукт называется - АПИЗАН или ПЧЕЛОЗАН.

Апизан - это биологически активное вещество, представляющее собой низкомолекулярный хитозан, выделенный из хитинового покрова пчёл.

Преимуществом апизана перед хитозаном является его низкая малекулярность, что делает его легко усваяемым, и более доступная цена.

Основные свойства:

Способен связывать большое количество органических веществ, например, таких как бактериальные токсины или токсины, образующиеся в толстом кишечнике в процессе пищеварения.

Апизан втягивает их в себя. Полностью разрушается вместе с втянутыми им токсинами под воздействием специальных содержащихся в нём ферментов. И мягко выводится из организма, не загрязняя его.

Как и хитозан может использоваться в качестве пищевых компонентов: в виде нутрацевтических веществ, пищевых плёнок, консервантов и усилителей вкуса и аромата и улучшающих структуру веществ.

Является универсальным сорбентом, способным связывать огромное количество веществ органической и неорганической природы, что определяет широчайшие возможности его применения в жизни человека.

Обладает исключительной способностью эффективно удерживать влагу. В природе хитин выступает в роли защитного барьера, ограждающего организм от иссушающего действия внешней среды.

Молекула апизана имеет положительный заряд, в то время как липиды кожи - отрицательный, поэтому он прекрасно удерживается на поверхности кожного покрова, образуя тончайшую, невидимую и неощутимую пленку, которая сохраняет влагу.

Это свойство апизана применяют при изготовлении косметических средств.

Также необходимо отметить бактерицидное действие данного полимера.

Апизан абсолютно нетоксичен и не накапливается в верхних слоях кожи. Он безвреден для особо чувствительных областей.

Первые попытки использования хитинов и хитозанов для заживления ран, в том числе ожоговых, были описаны еще в середине 1970-х гг. Установлено, что эти соединения, помимо всех перечисленных свойств, имеют некоторые особо ценные качества.

Например, доказано, что хитозан обладает антимикробной активностью, способностью поглощать биологические жидкости и помогать регенерации тканей.

На основе волокнообразующей способности хитина и хитозана были созданы саморассасывающиеся хирургические шовные материалы; их применяют как заменители кровеносных сосудов, катетеров, шлангов.

В отличие от других материалов хитозановые не вызывают аллергических реакций и не теряют своей прочности.

Хитозан содержится в следующих продуктах:

Отзывы

История появления

Много лет тому назад жителями Японских островов было обнаружено оздоравливающее свойство хитиновой оболочки морских животных. Даже сегодня японцы в продуктах питания употребляют хитин, а в Европе и Америке хитозан стал популярным после факта экспериментального доказательства его полезных свойств (именно поэтому его часто включают в состав разных пищевых добавок).

В чистом виде впервые его получили в 1859 году (добился этого профессор С. Роже). В научном мире хитозан считают уникальным веществом. Данному необычному природному препарату посвятили исследования трое блестящих ученых, ставших впоследствии нобелевскими лауреатами. К слову, хитозан обладает удивительными свойствами, используемыми не только в медицинской и пищевой сфере, но и в атомной энергетике.

Как производят хитозан и как он «работает»

Хитозан производится путем осуществления дезацетилирования (процесс удаления веществ, входящих в ацильную группу) хитина. Хитин – структурный элемент оболочки ракообразных и насекомых, который еще входит в перечень веществ, составляющих клеточную стенку грибов. Коммерческие препараты, как правило, содержат смесь хитозана с хитином.

Попадая в пищеварительный тракт, хитозан распадается на ряд низкомолекулярных веществ, вследствие чего легко может быть усвоен организмом. Существует мнение, что хитозан содержит гиалоурановую кислоту, ответственную за некоторые положительные эффекты препарата.

Чудесные капсулы

Данный тезис ошибочен, поскольку хитозан и гиалоурановая кислота являются двумя разными веществами. Хитозан после растворения трансформируется в гель, имеющий выраженные абсорбирующие свойства. В таком виде он способен поглощать различные токсические вещества и снижать в пищеварительном тракте уровень усвоения жиров. Кроме того, было установлено, что у хитозана есть и противоопухолевое действие.

Полезные свойства хитозана

Хитозан способен снижать риск возникновения заболеваний сердечнососудистой системы, поскольку снижает уровень «плохого» холестерина, являющегося причиной возникновения атеросклероза.
Отлично чистит организм, помогая вывести канцерогенные вещества, тяжелые металлы (свинец, ртуть, кадмий) и радионуклиды, различные токсины (при алкогольных, пищевых, лекарственных отравлениях). Опасные вещества накапливаются в нашем теле годами, постепенно отравляя его. Путем грамотного очищения (детоксикации) организма можно запустить процессы самовосстановления. Отличие хитозана от других известных сорбентов (к примеру, активированного угля) состоит в том, что этот препарат не абсорбирует необходимые для организма питательные вещества – минералы и витамины. К тому же, в нем содержится много биологически доступного и легко усваиваемого кальция, поэтому с его помощью проводят профилактику нарушений кальциевого обмена. Кроме того, препарат поможет укрепить зубные ткани и костный аппарат.
Путем поглощения, связывания и вывода из кишечника токсинов, вредных веществ, вирусов, аллергенов и бактерий, хитозан благоприятствует нормализации уровня полезной флоры, а также работе желудочно-кишечного тракта (например, способен улучшить перистальтику, рост полезной микрофлоры). Помимо этого, вещество применяют для улучшения функции печени и поджелудочной железы, улучшения моторики желчевыводящих путей и толстой кишки.
Важным свойством хитозана считают профилактику сахарного диабета, особенно его 2-го типа. Олигомеры хитозана снижают уровень сахара в крови и повышают чувствительность к инсулину.
Как обнаружили японские ученые, укрепляя иммунитет, хитозан, в то же время, проявляет свою противоопухолевую активность. Действует он в трех направлениях, осуществляя:изменения кислотно-щелочного баланса внутренней среды, делая ее слабощелочной, при которой фагоцитарную активность лимфоцитов, борющихся с чужеродными клетками, можно считать максимальной; подавление токсинов, выделяемых раковыми клетками и профилактику резкой потери веса у онкобольных, блокирование активности молекул, при помощи которых различные раковые клетки могли бы перемещаться в другие органы.
Данные результаты ученые получили после экспериментальных исследований на лабораторных животных.Хитозану присуще ранозаживляющее действие, которое было открыто еще в 1970-ых годах. Такое свойство хитозана основывается на том факте, что клеточные структуры вещества являются близкими по строению и качеству со структурами человека, способствуя регенерации тканей (процессу строительства новых клеток). К тому же, они не вызывают аллергий и обладают антимикробным действием.
Ученые обнаружили, что хитозан помогает восстановить хрящевые ткани суставов при артрозах и артритах, а также стимулирует регенерацию суставной соединительной ткани. Кроме того, с помощью его олигосахаридов повышается усвоение витаминов из пищи, например, витамина С, который необходим, для формирования коллагена (основного белка соединительных тканей). Хитозан обладает комплексным положительным действием, выражающимся в повышении подвижности и восстановлении структур связок, хрящей, костей и суставов, уменьшении болевого синдрома.
Очень хорошим свойством является профилактика подагры, которая крайне болезненна. Общеизвестно, что это заболевание – следствие нарушения пуринового обмена в организме. Конкретно проявляется оно в накоплении мочевой кислоты (ее излишков), формировании в суставных сумках острых кристаллов солей данной кислоты, вызывающих острые боли. Для таких случаев окажется полезным свойство хитозана, касающееся снижения уровня мочевой кислоты человеческом организме.

Использование хитозана

Данный препарат можно применять как самостоятельное средство для похудения в периоды соблюдения низкокалорийных диет. В 2007 году были проанализированы данные по применению хитозана в вопросе похудения. Был сделан вывод о благоприятном влиянии хитозана на снижение веса тела, а также уровня холестерина.

Объемы уменьшатся!

Вес людей, входящих в контрольную группу, снизился почти на 2 кг только за счет употребления хитозана, что считают весьма существенным показателем. Следует иметь в виду, что эффект препарата – дозозависим, что и обуславливает низкую эффективность многих добавок, поскольку они содержат малое количество хитозана. Для похудения имеет смысл выбирать добавки, содержащие не меньше 1000 мг этого вещества.

Принцип действия хитозана

Почему его можно применять с целью похудения, как он будет действовать? Хитозан, прежде всего, является самым лучшим, самым эффективным и мощным природным абсорбентом. Он имеет двойное действие:

способен, находясь в желудочно-кишечном тракте, абсорбировать (впитывать, поглощать) «плохой» холестерин и молекулы жира и выводить их из человеческого организма (если хотите тщательно, но мягко почистить кишечник – употребляйте 2-3 месяца продукты с хитозаном);
из-за особого молекулярного строения способен связать водорастворимые вредные вещества, к которым относятся токсины и иные продукты жизнедеятельности.

Этому удивительному веществу присуща способность притягивать клетки жира, впитывать и связывать их, а затем выводить естественным путем из организма. Одной молекулой хитозана легко абсорбируются молекулы жира непосредственно в желудке, еще до того как они усвоились и отложились в запасы, в количестве, в 12 раз превышающем ее молекулярный вес!

Этот процесс схематично можно описать так: под влиянием желудочного сока и воды хитозан разбухает, превращаясь в гелеобразную массу. Она дробит жиры в мелкие капельки, абсорбируя их в дальнейшем. Хитозан связывает и выводит около половины жиров, которые поступили с пищей (не забываем, что нашему организму нужны в разумных количествах жиры).

Хитозан и рациональное питание

Итак, главным свойством хитозана является его способность связывать молекулы жира еще до их усвоения организмом. Это очень актуально, поскольку на сегодняшний день в нашем питании преобладают жиры, хотя мы зачастую их даже не замечаем.

Абсолютно вся еда быстрого приготовления, рыбные и мясные полуфабрикаты, промышленная выпечка (как не дрожжевая, так и дрожжевая), майонезы, конфеты и соусы – состоят из большого количества жиров. Но хуже всего то, что жиры эти не натуральные, а дешевые заменители, так называемые трансжиры.

Они и являются главным врагом стройной фигуры. Избыток таких жиров в нашем рационе приводит к появлению лишнего веса, нарушению обмена веществ, увеличению в организме «плохого» холестерина и свободных радикалов. Как следствие – самочувствие ухудшается, а масса тела неуклонно увеличивается. А это в свою очередь приводит к развитию многих серьезных заболеваний, таких как диабет, нарушения в работе органов ЖКТ, сердечнососудистой системы и т.п.

Сбалансированное соотношение питательных элементов в ежедневном рационе:

15% - белки животного и растительного происхождения;
70% - сложные (долгие) углеводы. Сюда относятся макароны и хлебобулочные изделия из твердых сортов пшеницы, а также крупы. Рекомендуется обязательно включать продукты данной категории в завтрак.
20% - различные жиры, необходимые для организма. Они принимают участие во многих обменных реакциях, защищают специальной оболочкой наиболее хрупкие органы, помогают усваиваться жирорастворимым витаминам и минералам, способствуют выработке половых гормонов и общему развитию организма.

Доказано, что если общее количество поступающих в организм человека натуральных жиров не превышает сорок грамм, то автоматически запускается процесс плавного похудения. При этом рацион может состоять из различных продуктов питания, а вес будет снижаться именно путем расходования жировых запасов, а не из-за потери мышечной массы или жидкости.

Магнит для жира

Данный способ (ограничение количества жиров, в том числе и с помощью хитозана) считается наиболее безопасным для здоровья по сравнению жесткими диетами, голодовками, приемом слабительных, рвотных или мочегонных препаратов. Ну а вред для организма психотропных лекарственных растений или медицинских препаратов – очевиден.

Таким образом, можно не только похудеть, но и надолго попасть в больницу, избавляясь от последствий «чудодейственного» лекарства. К тому же цены на хитозан существенно ниже, чем на остальные «стройнящие» препараты.

Тем более что диеты, например, превосходно помогают похудеть на нужное количество килограммов, однако после снятия всех ограничений в еде, вес, как правило, возвращается и становится даже больше, чем был до начала диеты.

Специалисты говорят, что обусловлена такая особенность природной реакцией организма на уменьшение количества еды: боязнь повторения такой катастрофы как нехватка калорий заставляет организм в усиленном режиме делать запасы. Поэтому нередко даже при употреблении небольшого количества пищи после диеты вес начинает стремительно расти.

Магнит для жиров

Хитозан часто называют магнитом для жиров, поскольку он помогает предотвратить возникновение жировых отложений, как на внутренних органах, так и под кожей. При этом организм начинает использовать уже имеющиеся жировые запасы для вырабатывания энергии.

Кроме того, хитозан – превосходный источник натуральных пищевых волокон, называемых также клетчаткой, и одновременно – своеобразный биологический фильтр, впитывающий и выводящий токсичные вещества. За счет необычной молекулярной структуры хитозан более эффективен, нежели волокна растительного происхождения.