ქიტინი

ცოდნა სინათლეა - Knowledge is light - Знание свет -  

                               ქიტინი

ქიტინის მოლეკულის სტრუქტურა, რომელზეც ნაჩვენებია N- აცეტილგლუკოზამინის ორი ერთეული, რომლებიც მეორდება და წარმოქმნის გრძელ ჯაჭვებს β-(1→4)-ბმით.

ქიტინი ( C8H13O5N ) n ₍ / _ˈkaɪtɪn / _KY - _tin ) არის N- აცეტილგლუკოზამინის გრძელჯაჭვიანი პოლიმერი , რომელიც გლუკოზის ამიდური წარმოებულია . ქიტინი ბუნებაში სიმრავლით მეორე პოლისაქარიდია ( მხოლოდ ცელულოზის შემდეგ ) ; ბიოსფეროში ყოველწლიურად დაახლოებით 1 მილიარდი ტონა ქიტინი წარმოიქმნება . ის სოკოების (განსაკუთრებით ძაფისებრი და სოკოს წარმომქმნელი სოკოების) უჯრედის კედლების ძირითადი კომპონენტია , ფეხსახსრიანების , როგორიცაა კიბოსნაირნი და მწერები , ეგზოჩონჩხის , რადულების , მოლუსკების თავფეხიანების ნისკარტებისა და გლადიუსების და ზოგიერთი ნემატოდისა და დიატომის უჯრედებში .  მას ასევე სინთეზირებენ, სულ მცირე, ზოგიერთი თევზი და ლისამფიბია .  კომერციულად, ქიტინი მოიპოვება კიბორჩხალების, კრევეტების, მოლუსკებისა და ომარის ნიჟარებიდან, რომლებიც ზღვის პროდუქტების ინდუსტრიის ძირითადი თანმდევი პროდუქტებია.  ქიტინის სტრუქტურა შედარებადია ცელულოზის სტრუქტურასთან, რომელიც წარმოქმნის კრისტალურ ნანოფიბრილებს ან ულვაშებს. ფუნქციურად ის შედარებადია ცილა კერატინთან . ქიტინი სასარგებლო აღმოჩნდა რამდენიმე სამედიცინო, სამრეწველო და ბიოტექნოლოგიური მიზნისთვის.

ქიტინის მოლეკულის ჰავორტსის პროექცია .

ეტიმოლოგია

ინგლისური სიტყვა „ქიტინი“ მომდინარეობს ფრანგული სიტყვიდან „ქიტინი“ , რომელიც 1821 წელს წარმოიშვა ბერძნული სიტყვიდან χιτών ( khitōn ), რაც „დაფარვას“ ნიშნავს. 

მსგავსი სიტყვა, „ ქიტონი “, ეხება ზღვის ცხოველს დამცავი ნიჟარით.

ფოთოლისებრი ფრთის ახლო ხედი ; ფრთა ქიტინისგან შედგება.

ქიმია, ფიზიკური თვისებები და ბიოლოგიური ფუნქცია

ჰავორტის პროექციაში წარმოდგენილი სხვადასხვა მონოსაქარიდების (გლუკოზა და N-აცეტილგლუკოზამინი) და პოლისაქარიდების (ქიტინი და ცელულოზა) ქიმიური კონფიგურაციები.

ქიტინის სტრუქტურა ალბერტ ჰოფმანმა 1929 წელს განსაზღვრა . ჰოფმანმა ქიტინი ჰიდროლიზი ჩაატარა ფერმენტ ქიტინაზას ნედლი პრეპარატის გამოყენებით, რომელიც მან ლოკოკინა Helix pomatia- სგან მიიღო . 

სუფთა, უცვლელი სახით, ქიტინი გამჭვირვალე, მოქნილი, ელასტიური და საკმაოდ მტკიცეა. თუმცა, ფეხსახსრიანების უმეტესობაში ის ხშირად მოდიფიცირებულია, ძირითადად კომპოზიტური მასალების კომპონენტის სახით გვხვდება , მაგალითად, სკლეროტინში , გარუჯულ ცილოვან მატრიცაში, რომელიც მწერების ეგზოსკელეტონის დიდ ნაწილს ქმნის . კალციუმის კარბონატთან შერწყმისას , როგორც კიბოსნაირებისა და მოლუსკების ნიჟარებში , ქიტინი გაცილებით მტკიცე კომპოზიტს წარმოქმნის. ეს კომპოზიტური მასალა გაცილებით უფრო მტკიცე და ხისტია, ვიდრე სუფთა ქიტინი და უფრო მტკიცე და ნაკლებად მყიფეა, ვიდრე სუფთა კალციუმის კარბონატი .  სუფთა და კომპოზიტურ ფორმებს შორის კიდევ ერთი განსხვავება ჩანს მუხლუხოს ( ძირითადად ქიტინის) მოქნილი სხეულის კედლის ხოჭოს მყარ, მსუბუქ ელიტრონთან შედარებით (რომელიც სკლეროტინის დიდ ნაწილს შეიცავს ).

ციკადა თავისი ნიმფური ეგზოსკელეტონიდან გამოდის; გამოცვლილი ეგზოსკელეტონი ძირითადად მოდიფიცირებული ქიტინისგან ( სკლეროტინი ) შედგება, თუმცა ფრთები და ზრდასრული სხეულის დიდი ნაწილი ამ ეტაპზე ჯერ კიდევ არასკლეროტიზებული ქიტინისგან შედგება .

პეპლის ფრთების ქერცლებში ქიტინი ორგანიზებულია გიროიდების დასტებად, რომლებიც აგებულია ქიტინის ფოტონური კრისტალებისგან , რომლებიც წარმოქმნიან სხვადასხვა ცისარტყელას ფერებს, რომლებიც ემსახურებიან ფენოტიპურ სიგნალიზაციას და კომუნიკაციას შეჯვარებისა და საკვების მოპოვებისთვის.  პეპლის ფრთებში ქიტინის გიროიდის დახვეწილი კონსტრუქცია ქმნის ოპტიკური მოწყობილობების მოდელს, რომელსაც აქვს ბიომიმიკრიაში ინოვაციების პოტენციალი .  Cyphochilus- ის გვარის სკარაბეის ხოჭოები ასევე იყენებენ ქიტინს უკიდურესად თხელი ქერცლების (ხუთიდან თხუთმეტ მიკრომეტრამდე სისქის) შესაქმნელად , რომლებიც დიფუზურად ირეკლავენ თეთრ სინათლეს. ეს ქერცლები წარმოადგენს ქიტინის შემთხვევით დალაგებული ძაფის ქსელებს, რომელთა დიამეტრი ასობით ნანომეტრის მასშტაბია და რომლებიც სინათლის გაფანტვას ემსახურება. სინათლის მრავალჯერადი გაფანტვა , სავარაუდოდ, როლს თამაშობს ქერცლების უჩვეულო სითეთრეში.  გარდა ამისა, ზოგიერთი სოციალური კრაზანა, როგორიცაა Protopolibia chartergoides , პერორალურად გამოყოფს მასალას, რომელიც ძირითადად ქიტინს შეიცავს, რათა გააძლიეროს ქაღალდისგან დამზადებული ბუდის გარეთა გარსები. 

ქიტოზანი კომერციულად იწარმოება ქიტინის დეაცეტილირებით ნატრიუმის ჰიდროქსიდით დამუშავებით . ქიტოზანს აქვს ბიოსამედიცინო გამოყენების ფართო სპექტრი, მათ შორის ჭრილობების შეხორცება, წამლების მიწოდება და ქსოვილების ინჟინერია.  მისი სპეციფიკური მოლეკულათშორისი წყალბადური ბმების ქსელის გამო, ქიტინის წყალში გახსნა ძალიან რთულია.  მეორეს მხრივ, ქიტოზანი (დეაცეტილირების ხარისხით ~28%-ზე მეტი), შეიძლება გაიხსნას განზავებულ მჟავე წყალხსნარებში pH-ის 6.0-ზე დაბალი მაჩვენებლით, როგორიცაა ძმარმჟავა, ჭიანჭველმჟავა და რძემჟავა. დეაცეტილირების ხარისხით ~49%-ზე მეტი ქიტოზანი წყალში ხსნადია. 

ადამიანები და სხვა ძუძუმწოვრები

ადამიანებსა და სხვა ძუძუმწოვრებს აქვთ ქიტინაზა და ქიტინაზას მსგავსი ცილები , რომლებსაც შეუძლიათ ქიტინის დაშლა; მათ ასევე აქვთ რამდენიმე იმუნური რეცეპტორი , რომლებსაც შეუძლიათ ქიტინის და მისი დაშლის პროდუქტების ამოცნობა, რაც იმუნური პასუხის ინიცირებას ახდენს . 

ქიტინი ძირითადად ფილტვებში ან კუჭ-ნაწლავის ტრაქტში აღიქმება, სადაც მას შეუძლია თანდაყოლილი იმუნური სისტემის გააქტიურება ეოზინოფილების ან მაკროფაგების მეშვეობით , ასევე ადაპტური იმუნური პასუხის გააქტიურება T დამხმარე უჯრედების მეშვეობით .  კანში არსებულ კერატინოციტებს ასევე შეუძლიათ რეაგირება მოახდინონ ქიტინზე ან ქიტინის ფრაგმენტებზე. 

მცენარეები

მცენარეებს ასევე აქვთ რეცეპტორები, რომლებსაც შეუძლიათ ქიტინზე პასუხის გამოწვევა, კერძოდ, ქიტინის ელიციტორული რეცეპტორის კინაზა 1 და ქიტინის ელიციტორ-შემაკავშირებელი ცილა.  პირველი ქიტინის რეცეპტორი კლონირებული იქნა 2006 წელს.  როდესაც რეცეპტორები ქიტინით აქტიურდება, მცენარის დაცვასთან დაკავშირებული გენები ექსპრესირდება და ჟასმონატის ჰორმონები აქტიურდება, რაც თავის მხრივ სისტემურ დაცვას ააქტიურებს.  კომენსალურ სოკოებს აქვთ მასპინძლის იმუნურ პასუხთან ურთიერთქმედების გზები, რომლებიც 2016 წლის მონაცემებით , კარგად არ იყო შესწავლილი. 

ზოგიერთი პათოგენი გამოიმუშავებს ქიტინ-შემაკავშირებელ ცილებს, რომლებიც ნიღბავენ ქიტინს, რომელსაც ისინი ამ რეცეპტორებიდან გამოყოფენ. 

ნამარხების ჩანაწერი

ქიტინი, სავარაუდოდ, კამბრიული ართროპოდების, მაგალითად, ტრილობიტების, ეგზოჩონჩხებში იყო . დღემდე შემონახული (ხელუხლებელი) ქიტინის ნიმუშები ოლიგოცენით , დაახლოებით 25  მილიონი წლის წინანდელი პერიოდით თარიღდება და ქარვაში გახვეული ნიმუშებიდან აღებულია, სადაც ქიტინი სრულად არ დაშლილა. 

გამოყენება

სოფლის მეურნეობა

ქიტინი მცენარეთა თავდაცვის მექანიზმების კარგი ინდუქტორია დაავადებების კონტროლისთვის .  მას აქვს პოტენციალი, გამოიყენოს როგორც ნიადაგის სასუქი ან კონდიციონერი ნაყოფიერებისა და მცენარის მდგრადობის გასაუმჯობესებლად, რამაც შეიძლება გაზარდოს მოსავლიანობა. 

სამრეწველო

ქიტინი გამოიყენება მრავალ სამრეწველო პროცესში. ქიმიურად მოდიფიცირებული ქიტინის საკვების გადამუშავებაში პოტენციური გამოყენების მაგალითებია საკვები აპკების ფორმირება და დანამატის სახით საკვებისა და საკვები ემულსიების გასქელებისა და სტაბილიზაციისთვის.  ქაღალდის ზომისა და გამაგრების პროცესებში გამოიყენება ქიტინი და ქიტოზანი . 

კვლევა

ქიტინი ქიმიურად ან ფერმენტულად დეაცეტილირდება ქიტოზანის წარმოებისთვის , რომელიც მაღალი ბიოშეთავსებადობის პოლიმერია და რომელსაც ბიოსამედიცინო ინდუსტრიაში ფართო გამოყენება აქვს.  ქიტინი და ქიტოზანი შესწავლილია, როგორც ვაქცინის ადიუვანტი, იმუნური პასუხის სტიმულირების უნარის გამო. 

ქიტინი და ქიტოზანი მუშავდება, როგორც საყრდენი ქსოვილების ზრდისა და ჭრილობების შეხორცების კვლევებისთვის , ასევე უკეთესი სახვევების , ქირურგიული ძაფებისა და ალოტრანსპლანტაციისთვის მასალების გამოგონების მცდელობებში .  ექსპერიმენტულად შემუშავდა ქიტინისგან დამზადებული ნაკერები , მაგრამ მათი ელასტიურობის ნაკლებობა და ძაფის დამზადებასთან დაკავშირებული პრობლემები ჯერჯერობით ხელს უშლის კომერციულ წარმატებას. 

ქიტოზანი დამტკიცებულია და შემოთავაზებულია ბიოდეგრადირებადი პლასტმასის რეპროდუცირებადი ფორმის შესაქმნელად.  ქიტინის ნანოფიბრები მოიპოვება კიბოსნაირების ნარჩენებიდან და სოკოებიდან ქსოვილების ინჟინერიაში , წამლების მიწოდებასა და მედიცინაში პროდუქტების შესაძლო განვითარების მიზნით.

იხ.ვიდეო - Хитин | Экзоскелет | Полисахарид

რეკლამა  -  მომზადება ვოკალში -  პროფესიონალი მომღერალი ოპერის სოლისტი მრავალი კონკურისის ლაურეატი მოამზადებს ნებისმერ მსურველს ვოკალში საოპერო, კამერული, საესტრადო, ფოლკორში. ხმისა და სუნთქვის დაყენება, გაძლიერება, დიაპაზონის გაზრდა სათანადო რეპერტუარით, სწავლების ინტესივობა და მიმართულება განისაზღვრება ინდივიდულურად მასწავლებლის მიერ. ფასი 40ლ. ერთი გაკვეთილი ტ 595 33 01 77,   5977 872 64

ბრიტანეთში სტაჟირებული, სერტირთიფიცირებული ინგლისური ენის სპეციალისტი,  თარგმნა, ინგლისურიდან ქართულში ან პირიქით ტექსტის კორექტირიება,  აკრეფა ვორდში და ინგლისურში ნებისმირი მსურველის მომზადება  ინგლისურში სკოლის მოსწავლეებს, აბიტურიენტებს ან სხვა ნებისმიერ მსურველს სათანადო პროგრამით  FCF , TOEFl, IEFLtS სათანადო  აუდიო თუ ვიდეო მასალის გამოყენებით  ფასი შეთანხმებით ასევე ონლაინ მომსახურება და სწავლა ტ. 591 102 949