Quitina y Quitosano
Páginas: 10 (2340 palabras)
Publicado: 18 de marzo de 2013
1.- Introducción
La industria procesadora de mariscos (camarón, cangrejos, etc.), es altamente generadora de desechos sólidos debido a que del 75% - 85% del peso vivo de estos son desechos (conchas, cabezas y patas) que contaminan el medio ambiente y se convierten en una carga económica para las industrias procesadoras, porque su eliminación es problemática y costosa (1).
En la actualidadexisten alternativas tecnológicas para el aprovechamiento de estos desechos y su conversión en productos de utilidad como lo son la quitina y el quitosano. Los residuos del procesado del marisco contienen en general un 14-35% de quitina asociada con proteínas (30-40%), lípidos, pigmentos y depósitos de calcio (30-50%), estimándose por tanto una producción mundial anual de quitina en los residuos deunas 120,000 toneladas (2).
La quitina y el quitosano que de ella se obtiene, son polímeros naturales y constituyen recursos naturales renovables. Su interés científico es cada vez mayor por ser cada vez más amplios sus posibles campos de aplicación, tales como los relacionados con la química, bioquímica, farmacología, ciencia de los alimentos, ciencia macromolecular.
Posibilidades tales como subiodegradabilidad, biocompatibilidad, fácil modificación química, curación de heridas y una estructura policatiónica (quitosano), asociada a una excelente capacidad de formación de quelatos, han generado y generan un voluminoso trabajo de investigación.
2. Quitina
La quitina es la sustancia orgánica más abundante en la naturaleza después de la celulosa (3), es un biopolímero lineal (Figura 2),altamente insoluble en agua, propiedad que limita sus aplicaciones; se disuelve rápidamente en ácidos concentrados, en algunos fluoroalcoholes y soluciones al 5% de cloruro de litio, lo que la hace poco práctica para su aplicación (4) y presenta baja reactividad. Otras propiedades relevantes de este biopolímero son su alto peso molecular y su estructura porosa favoreciendo una elevada absorción deagua (5).
La quitina es el amino polisacárido que sirve como elemento de apoyo en las estructuras extracelulares, notablemente en exoesqueletos de antrópodos y paredes celulares de varios hongos. La quitina es prevalente en invertebrados y se encuentra en ciertas algas diatomáceas.
En insectos, este biopolímero es un carbohidrato principal en complejos quito-proteicos tales como la cutícula yla membrane peritrófica (6).
Ha adquirido un gran interés no solo como un recurso poco utilizado, sino también como un nuevo material functional de alto potencial en varios campos, y el reciente progreso en la química de la quitina es digno de notarse (7). Fue descubierta por Braconnot en 1811 cuando estudiaba las sustancias derivadas del Agaricus volvaceus y otros hongos (8) (ParraBarraza-Hilda, 2005).
Actualmente la quitina se obtiene principalmente del exoesqueleto de crustáceos industrialmente procesados, tales como langosta, cangrejo y camarón. El uso creciente de la quitina, así como de sus derivados, ha sido motivado al hecho de que, al contrario de los derivados del petróleo, ésta se obtiene de los subproductos de las industrias pesqueras, fuente naturalmente removable,no tóxica y no alergénica; además, antimicrobiana y biodegradable (9).
3. Quitosano
El quitosano es la forma N-desacetilada de la quitina (Figura 3), es una modificación de la quitina y posee mejores propiedades de reactividad y solubilidad. Se obtiene al sustituir los grupos acetamido de esta por grupos amino, al tratar la quitina conálcalis Fuertes (10). Se ha descrito como un polímero catiónico lineal, biodegradable, de alto peso molecular, de fácil aplicación y ambientalmente amigable (11,12).
Es mucho más reactivo que la quitina, puede ser definido como una poliamina lineal de alto peso molecular con grupos amino e hidroxilo reactivos. Se comporta como un polielectrolito catiónico y por debajo de pH 6,5 presena una...
La industria procesadora de mariscos (camarón, cangrejos, etc.), es altamente generadora de desechos sólidos debido a que del 75% - 85% del peso vivo de estos son desechos (conchas, cabezas y patas) que contaminan el medio ambiente y se convierten en una carga económica para las industrias procesadoras, porque su eliminación es problemática y costosa (1).
En la actualidadexisten alternativas tecnológicas para el aprovechamiento de estos desechos y su conversión en productos de utilidad como lo son la quitina y el quitosano. Los residuos del procesado del marisco contienen en general un 14-35% de quitina asociada con proteínas (30-40%), lípidos, pigmentos y depósitos de calcio (30-50%), estimándose por tanto una producción mundial anual de quitina en los residuos deunas 120,000 toneladas (2).
La quitina y el quitosano que de ella se obtiene, son polímeros naturales y constituyen recursos naturales renovables. Su interés científico es cada vez mayor por ser cada vez más amplios sus posibles campos de aplicación, tales como los relacionados con la química, bioquímica, farmacología, ciencia de los alimentos, ciencia macromolecular.
Posibilidades tales como subiodegradabilidad, biocompatibilidad, fácil modificación química, curación de heridas y una estructura policatiónica (quitosano), asociada a una excelente capacidad de formación de quelatos, han generado y generan un voluminoso trabajo de investigación.
2. Quitina
La quitina es la sustancia orgánica más abundante en la naturaleza después de la celulosa (3), es un biopolímero lineal (Figura 2),altamente insoluble en agua, propiedad que limita sus aplicaciones; se disuelve rápidamente en ácidos concentrados, en algunos fluoroalcoholes y soluciones al 5% de cloruro de litio, lo que la hace poco práctica para su aplicación (4) y presenta baja reactividad. Otras propiedades relevantes de este biopolímero son su alto peso molecular y su estructura porosa favoreciendo una elevada absorción deagua (5).
La quitina es el amino polisacárido que sirve como elemento de apoyo en las estructuras extracelulares, notablemente en exoesqueletos de antrópodos y paredes celulares de varios hongos. La quitina es prevalente en invertebrados y se encuentra en ciertas algas diatomáceas.
En insectos, este biopolímero es un carbohidrato principal en complejos quito-proteicos tales como la cutícula yla membrane peritrófica (6).
Ha adquirido un gran interés no solo como un recurso poco utilizado, sino también como un nuevo material functional de alto potencial en varios campos, y el reciente progreso en la química de la quitina es digno de notarse (7). Fue descubierta por Braconnot en 1811 cuando estudiaba las sustancias derivadas del Agaricus volvaceus y otros hongos (8) (ParraBarraza-Hilda, 2005).
Actualmente la quitina se obtiene principalmente del exoesqueleto de crustáceos industrialmente procesados, tales como langosta, cangrejo y camarón. El uso creciente de la quitina, así como de sus derivados, ha sido motivado al hecho de que, al contrario de los derivados del petróleo, ésta se obtiene de los subproductos de las industrias pesqueras, fuente naturalmente removable,no tóxica y no alergénica; además, antimicrobiana y biodegradable (9).
3. Quitosano
El quitosano es la forma N-desacetilada de la quitina (Figura 3), es una modificación de la quitina y posee mejores propiedades de reactividad y solubilidad. Se obtiene al sustituir los grupos acetamido de esta por grupos amino, al tratar la quitina conálcalis Fuertes (10). Se ha descrito como un polímero catiónico lineal, biodegradable, de alto peso molecular, de fácil aplicación y ambientalmente amigable (11,12).
Es mucho más reactivo que la quitina, puede ser definido como una poliamina lineal de alto peso molecular con grupos amino e hidroxilo reactivos. Se comporta como un polielectrolito catiónico y por debajo de pH 6,5 presena una...
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