مقاله فارسی بسپارهاي كربوهيدراتي

بسپارهاي كربوهيدراتي
پژوهشگ
اه پليمر و پتروشيمي ايران، تهران ص پ 115-14965
بسپارهاي كربوهيدراتي يا پلي سا كاريدها از مهمترين انواع زيست بسپارها به شمار مي آيند. سالانه ميلياردها تن از اين مواد طبيعي توسط انواع موجودات زنده توليد و تبديل مي شوند اين مواد تجديدپذير، با توجه به روبه افول نهادن منابع ماده و انرژي فسيلي (تجديدناپذير)، و همچنين مسائل زيست محيطي ناشي از فراورش و مصرف آنها، اهميتي مضاعف يافته اند. در اين مقاله به معرفي ساختار، منابع، انواع، مصارف و اصلاح اين مواد طبيعي مي پردازيم.
مقدمه
مواد غيرگازي مشتمل بر واحدهاي مولكولي نايكسان را مي توان شامل سه گروه فلزات، سراميكها و شيشه ها، و بسپارها (درشت مولكولها) دانست.
بسپارها خود مشتمل بر انواع مشخصي هستند (شكل1). بسپارهاي مصنوعي، كه ساخته دست بشرند ممكن است كاملا سنتزي (مانند پلي اتيلن) يا طبيعي اصلاح شده (مانند كربوكسي متيل سلولوز) باشند، در حالي كه در ساخت بسپارهاي طبيعي، بشر
نقشي نداشته است. از اين بسپارها، تنها بسپارهاي طبيعي آلي (زيست بسپارها يا درشت مولكولهاي زيست شناختي)، تجديدپذيرند، يعني در چرخه هاي متنوع و متعدد حياتي در كره
بيشترين حجم آن را سلولوز، نشاسته و ليگنين تشكيل مي دهند (سلولوز و ليگنين خود منشا اصلي مواد هوميك موجود در خاك‌اند. سه زيست‌بسپار نامبرده، همواره با گستره وسيعي از مواد چندپاري و كوچك مولكولي همراهند كه بسته به نوع و گونه گياه و اندام گياهي (ريشه، تنه يا ساقه، پوست، برگ، ميوه و دانه) انواع و مقادير مواد بسپاري و غير بسپاري آن متفاوت است. به طور كلي، يك گياه سبز شامل پلي‌ساكاريدها، منوساكاريدها و يا دي‌ساكاريدها، ليگنينها، ملانينها، تانينها، روزينها، ترپنها، روغنهاي گياهي، پروتئينها، هرومونهاي گياهي، تركيبات خاص (مثلا تركيبات دارويي)، اجزاي هسته سلول گياهي، آب و نمكهاست. سلولوزْ به عنوان بيشترين جزء در اكثر گياهانؤ سالانه به ميزان 200 ميليون تن (به شكل تخليص شده يا اصلاح شده) در صنايع مختلف جهان مصرف مي شود. مصرف پلي‌ساكاريدها در صنايع آمريكا سالانه جمعا بالغ بر سه ميليون تن است كه
75 درصد آن را نشاسته ها و نشاسته هاي اصلاح شده تشكيل مي دهند (نشاسته دومين پلي ساكاريد از لحاظ فراواني است). نرخ رشد اين بازار حدود 3% و ارزش آن بالغ بر 3 تريليون دلار در سال برآورد مي شود.
دلايل اين گستردگي در توليد و مصرف پلي‌ساكاريدها به طور خلاصه عبارت است از:
فراواني
تجديدپذير بودن منشا
ارزاني نسبي
غير سمي بودن
قابليت و سهولت نسبي اصلاح شيميايي و زيست شيميايي
در ارتباط با توزيع موارد مصرف و كاربرد، به طور كلي فراورده هاي شوينده و آرايشي-بهداشتي بيش از 16% مصرف صنعتي پل ساكاريدها را به خود اختصاص مي دهند. مصارف ديگر شامل منسوجات (14%)، چسبها (%12)، صنايع كاغذسازي (10%) صنايع رنگ (9%)، صنايع غذايي (8%)، صنايع دارويي (7%) ، و ساير صنايع (24%) مي شود. جزئيات بيشتر درباره موارد كاربرد پلي‌ساكاريدها در مرجع 7 و انواغ مورد مصرف در صنايع داروسازي در مرجع 9 بررسي شده است.
با وجود آنكه گياهان سبز منبع يا منشا مهم پلي‌ساكاريدها هستند، اما تنها منشا ممكن نيستند. گونه هاي متنوعي از جلبكها و خزه‌ها، جانوران قارچها و باكتريها نيز منشا انواع
مختلفي از پلي‌ساكاريدها به شمار مي آيند. در قسمت بعد، به ساختار، انواع و خواص پلي‌ساكاريدها پرداخته مي شود.
ساختار، انواع و خواص پلي‌ساكاريدها
بسپارهاي كربوهادراتي، پلي‌ساكاريدها يا گليكانها، بسپارهايي با واحدهاي تكراري ساكاريدي (قندي يا گليكوزيلي) هستند. به پلي‌ساكاريدهاي طبيعي گياهي يا اصلاح شده كه انحلال پذير و/يا قابل پراكنده شدن در آب بوده و گرانروي بالايي ايجاد كنند، هيدروكلوئيد نيز گفته مي شود. صمغها، هيدروكلوئيدهايي بي‌مزه، بي‌بو، بي‌رنگ (سفيد، كرم رنگ يا زرد روشن) و غير سمي‌اند. پلي‌ساكاريدها اگر متشكل از يك نوع واحد گليكوزيل باشند، هوموپلي‌ساكاريد (هوموگليكان)، و چنانچه متشكل از بيش از يك نوع واحد گليكوزيل باشند، هتروپلي‌ساكاريد (هتروگليكان) ناميده مي شوند. بسته به نوع و منبع و خطي يا شاخه‌اي بودن، شمار واحدهاي تكراري پلي‌ساكاريدها در گستره 200 تا 15000 تغيير مي كند و در نتيجه وزن مولكولي آنها ممكن است به چندين ميليون هم برسد.
شيمي پلي‌ساكاريدها به شيمي الكلها (و آلدهيدها)، ديوليهاي مجاور، استالها و اترهاي آليفاتيك بسيار تشابه دارد. در واقع ممكن است همه اين گروههاي عاملي در ساختار يك پلي‌ساكاريد وجود داشته باشند. افزون بر يان، علاوه بر گروه هيدروكسيل، واحدهاي تكراري ممكن است مشتمل بر سولفات نيز باشند. از سوي ديگر ، ساختار و خواص پلي
ساكاريدها به شدت تحت تاثير پيكربندي حلقه‌هاي گليكوزيل نيز هست. بنابراين ساختارهاي درشت ملكولي بسيار متوعي نيز انتظار مي رود. با اين همه، گذشته از نوع گروه عاملي، ايزومري استخلاف بر كربن استالي كه آنومرهاي آلفا (محوري) و بتا (استوايي) را بر حلقه پيرانوزي (انيدروگلوكوزي) تشكيل مي دهد، و همچنين محل استخلاف بعدي و ايزومي آن، عوامل اخلي تمايز ساختار و خواص پلي‌ساكاريدهاي مختلف از يكديگرند.
پيش از پرداختن به جزئيات بيشتري درباره ساختار پلي ساكاريدها، لازم است نگاهي به نحوه نامگذاري خلاصه اين تركيبات بيندازيم. براي اين منظور رافينوز را در نظر مي گيريم (اين كربوهايدرات، تري‌ساكاريدي است غير كاهنده، يعني فاقد گروه همي‌استالي، كه به ميزان حدود 8% در ملاس چغندر قند كه عمدتا به مصرف خوارك دام مي رسد، وجود دارد).
انواع و خواص پلي‌ساكاريدها
منابع متفاوتي براي پلي‌ساكاريدها وجود دارد. افزون بر اين، يك پلي‌ساكاريد معين ممكن است چند منشا مختلف داشته باشد. مثلا سلولوز هم منشا گياهي و هم منشا باكتريايي دارد، همچنين هيالورونيك اسيد (هيالورونان) هم منشا باكتريايي و هم منشا جانوري دارد (در زجاجيه چشم، در مايع لزج بين مفاصل، و در تاج خروس وجود دارد)، ياكيتين هم منبع جانوري و هم قارچي دارد. اما اغلب پلي‌ساكاريها تنها يك نوع منبع اصلي دارند.
شايان ذكر است كه روشهاي مختلفي كه عمدتا تلفيقي از روشهاي شيميايي و ريست‌فناوري است نيز براي سنتزپلي‌ساكاريدها گزارش شده است. بدين ترتيب مي توان ساختار و خواص اين پلي‌ساكاريدهاي سنتزي (و حتي انواع استخلاف‌دار آنها) را از يريق بسپارشهاي آنزيمي طراحي و پيش‌بيني كرد.
در قسمتهاي بعدي، ساختار و خواص چند پلي ساركاري طبيعي را به عنوان نمونه بررسي مي كنيم. از آنجا كه سلولوز، آشناترين، فراوان‌ترين و دسترس‌پذيرترين بسپار مورد استفاده بشر بوده است و لذا درباره آن اطلاعات بي‌شماري را در منابع مختلف مي توان يافت.
نشاسته
نشاسته، زيست‌بسپاري است كه شكل اخلي ذخيره غذايي در گياهان و منبع اخلي تغذيه آدمي به حساب مي‌آيد. گذشته از مصرف غذايي، نشاسته پس از اصلاحات متنوع، كاربردهاي صنعتي بسياري پيدا مي كند، به طوري كه پس از سلولز، بالاترين حجم مصارف غير غذايي محصولات كشاورزي را به خود اختصاص مي دهد. مصارف غير غذايي نشاسته تنها در اروپا، 3/4 ميليون تن در سال (معادل 2/44% از كل محصولات كشاورزي اين قاره) برآورد مي شود.
اين هوموپلي‌ساكاريد، پس از سلولوز و كيتين بيشترين فراواني را دارد و تنها كربوهيدراتي است كه به شكل دانه‌هاي مجزا وجود دارد. شكل و ابعاد اين دانه‌ها به منبع آن (گياه منشا) بستگي دارد. مقدار رطوبت در نشاسته‌هاي مختلف از 11 تا 18 درصد متغير است.
نشاسته مشتمل بر دو جزء مختلف است: پلي ساكاريد خطي آميلوز (انحلال‌پذير در آب) و پلي‌سارمارد شاخه‌اي آميلوپكتين (انحلال‌ناپذير در آب) نسبت اين دو جزء بسته به منشأ گياهي، متفاوت است اما معمولا آميلوز حدود 20% و آميلوپكتين حدود 80% است. وزن ملكولي آميلوز و آميلوپكتين به ترتيب در گستره 000 10 تا 000 40 و يك ميليون تا چند ميليون تغيير مي كند. توزيع وزن مولكولي آميلوپكتين به مراتب پهن‌تر از آميلوز است.
ساختار آميلوز فقط متشكل از واحدهاي α-1،4-D-گلوكوز است در حالي كه ساختار شاخه‌اي آميلوپكتين، علاوه بر اين واحدها ، واحدهاي α-1،6-D-گلوكوز نيز دارد.
گفتني است از لحاظ ساختار واحد تكراري، تنها تفاوت نشاسته با سلولوز در آنومري كربن شماره 1 است. اين كربن در سلولوز، آنومري ( دارد.
شكل ذخيره شده كربوهيدرات در جانوران (عمدتا در كبد) گليكوژن (نشاسته حيواني) نام دارد كه ساختار آن بسيار شبيه آميلوپكتين است (يا تعداد شاخه‌هاي بيشتر ولي كوتاهتر، وزن مولكولي بيشتر و توزيع وزن مولكولي باريكتر (شاخص بسپاشيدگي).
مهمترين پديده‌اي كه نشاسته بر اثر گرمادهي از خود بروز مي دهد، ژلاتيني‌شدني نام دارد. وقتي دوغاب نشاسته در آب گرما داده شود، پيوندهاي هيدروژني كه در انسجام دانه‌ها نقش عمده‌اي دارند مي‌گسلند، دانه‌ها گسسته و متورم مي‌شوند و دوغاب سفت و به شدت گرانرو مي‌شود (در مورد نشاسته سيب‌زميني) بررسي شده است، نقش كليدي در بسياري از مصارف نشاسته دارد.
آلژيناتها
آلژيناتها پلي‌ساكاريدهايي خطي‌اند كه از انواع جلبكهاي سبز، قرمز و به ويژه قهوه‌اي به دست مي‌آيند. جلبك قهوه‌اي كه در ژاپن، ايالات متحده، كانادا و اسكاتلند (از عمق كمتر از 40 متر آب، كه نور خورشيد قادر به نفوذ در آل است، جمع‌آوري مي شود، حاوي حدود 20 تا 40 درصد آلژينيك اسيد است.
آلژينات يك اصطلاح كلي براي خانواده‌اي از واحدهاي گولورونان و مارونونان است كه به طور خطي به هم متصل شده‌اند و از توالي ساختاري بسيار متنوعي برخوردارند. به طور كلي، آلژيناتها از سه نوع واحد ساختاري تشكيل شده‌اند: هوموپلي‌ساكاريدهاي α-1،4-L-گلورونيك‌اسيد (G) و (-1،4-D-مانورونيك اسيد (M) كه با اتصالات 1،4 به هم متصل شده‌اند. بنابراين، ساختار كلي يك آلژينات را مي توان به صورت زير نوشت:
– M – G – M – (M – M)n – M – G -(M – M)p
– M – G – (G – G)q – G – M – G –
به اين ترتيب، ساختار آلژينات از واحدهاي – M – M – (استوايي-استوايي)، – G – G – (محوري-محوري)، و – G – M – (استوايي-محوري) تشكيل شده كه در شكل 8 نشان داده است. درصد اين تواليها به منبع آلژينات استخراج شده بستگي دارد.
تشكيل سريع ژل آلژينات-Ca2+ پديده شيميايي كاملا شناخته شده‌اي است كه به ايجاد اتصالات عرضي (شبكه‌بندي) بين اين دو نسبت داده مي شود و گمان مي ورد بخش ساختار شانه تخم مرغي – G – G – نقش اصلي را در رخداد اين پديده ايفا كند.
آلژينيك اسيد در خلال فرآيند استخراج در شرايط قليايي به سديم آلژينات تبديل مي شود، اما به هر دو شكل در بازار موجود است. سديم آلژينات در آب به آرامي حل مي شود و محلولهاي به شدت گرانرو ايجاد مي كند. اين پلي‌ساكاريدها در صنايع مختلف به ويژه صنايع غذايي كاربرد دارند. مشخصات ويژه‌اي كه آنها را براي اين مصارف مناسب مي سازد عبارت است از: ايجاد گرانروي زياد ضمن قابليت بالا در پايدارسازي تعليقها، پايداري در دما و pH بالا، واكنش‌پذيري با يون كلسيم و تشكيل ژل پايدار و پايداري گرمايي اين ژلها.
زانتان
صمغ زانتان، يك هتروپلي‌ساكاريد ميكروبي است. اين زيست بسپار آنيوني در اجزاي برون سلولي باكتري Xanthomonas Campestris تشكيل مي شود. وزن مولكولي آن از 2 تا 6 ميليون (2000 تا 6000 واحد تكراري) متغير است. اين بسپار اساسا مشتمل
بر ساختار خطي و حاوي واحدهاي تكراري ( – D – (1 ( 4)-گلوكوپيرانوزيل است كه هر واحد داراي زنجيرهاي جانبي تري‌ساكاريدي است. اين زنجير جانبي از محل كربن شماره3 به زيجير اصلي اتصال دارد. زانتان در آب گرانروي بسيار زيادي ايجاد مي كند و مخلوط آن با پلي‌ساكاريدهاي ديگر (مانند صمغ‌گوار) افزايش گرانروي بسيار زيادي را از خود بروز مي دهد (اثر هم‌افزايي در گرانروي). شواهد طيف‌بيني و رئولوژيكي حاكي از آن است كه زنجيرهاي زانتان در م حلولهاي نمكي طوري جهتگيري مي كنند كه به طور برگشت‌پذير، تشكيل مارپيچ دو رشته‌اي مي دهند. زانتان با برخي كاتيونهاي فلزي سه ظرفيتي مانند Cr3+ شبكه‌اي مي شود و تشكيل ژل مي دهد.
زانتان كه توليد سالانه آن، تنها در آيالات متحده حدود 000 20 تن در سال تخمين زده مي‌شود، به دلايل زيست سازگاري و خواص رئولوژيكي عالي، موفق‌ترين پلي‌ساكاريد ميكروبي محسوب مي شود. اين هيدروكلوييد به عنوان پايدار كننده تعليقها و امولسيونها (مثلا در صنايع دارويي و آرايشي-بهداشتي) به كار مي رود.
صمغ عربي
صمغ عربي يا صمغ اقاقيا قدمت چهار هزار ساله دارد و به مصر باستان برمي گردد (در مواد آرايشي و رنگها به كار رفته است). اين ماده بر حسب كشوري كه از آنجا استحصال مي شود ممكن است صمغ هندي، تركي، سنگال، يا سودان نيز خوانده شود. اين صمغ به صورت شيره‌اي از شكافهاي پوست انواع گونه‌هاي درخت اقاقيا به دست مي‌آيد. از هر
درخت ، بسته به سن و گونه آن، سالانه بين 1 تا 12 كيلوگرم صمغ به دست مي‌آيد. ميانگين توليد جهاني اين ماده سالانه حدود 000 50 تن است. كاربردهاي صنعتي اين زيست‌بسپار بسيار گسترده و متنوع است. مثلا به عنوان پايدار كننده و غلظت دهنده در فرآورده هاي غذايي به كار مي رود. همچنين به عنوان پايدار كننده كف در آبجو، بازدارنده تبلور در شربتها، و به عنوان يك جزء اصلي در پودرهاي معطر و طعم دهنده‌ها مصرف مي شود.
صمغ عربي در ميان صمغهاي صنعتي از اين جهت منحصر به فرد است كه انحلال‌پذيري بسيار بالايي دارد به طوري كه محلولهاي حاوي درصد بالايي از آن ، هنوز گرانروي پاييني دارند و رفتار نيوتني از خود بروز مي دهند. اين و يژگي از لحاظ صنعتي حائز اهميت است. مثلا مي توان محلولهاي پرغلظت آن را به راحتي با روش خشك كردن پاششي، خشك و پودر كرد يا پوشش نازكي از آميزه حاوي آن را تشكيل داد.
صمغ عربي يك هتروپلي‌ساكاريد غير خطي با ميانگين وزن ملكولي حدود 000 500 است. ساختار آن داراي شاخه‌هاي مختلف و پيچيده است. زنجير اصلي آن مشتمل بر واحدهاي (-(1(3)-D-گالاكتوپيرانوزيل است كه زنجيرهاي جانبي متنوعي به آن اتصال يافته‌اند . واحد مشخصه‌اي كه در اين شاخه ها وجود دارد. واحدهاي گلوكورونيك اسيد است كه حدود 18% كل صمغ عربي را تشكيل مي‌دهند و لذا اين زيست‌بسپار ، يك پلي‌ساكاريد اسيدي با pH2/2 تا 7/2 است.
كتيرا
كتيرا (gum tragacanth) صمغي است كه از محل برش بر ريشه گونه‌هاي كتنوعي از گياه Astragalus به دست مي آيد. اين گياه بالغ بر دوهزار گونه مختلف دارد كه 552 گونه و واريته آن در آمريكاي شمالي مي رويد. واژه tragacanth كه به شكل ظاهري اين ماده اشاره دارد به معني شاخ بز است و ريشه يوناني دارد (tragos به معني بز، و akantha به معني شاخ). گونه‌هاي اصلي مولد صمغ، بوته‌هايي خاردار هستند كه در كوهستانهاي آسياي ميانه، سوريه، ارمنستان، كردستان، غراق و ايران مي رويند. وقتي به ريشه برش داده مي شود، ديواره‌هاي سلولي مغزه ريشه، مجروح شده و به آرامي به شكل صمغ در مي‌آيند. اين صمغ رطوبت را جذب كرده متورم مي شود، فشار مي‌آورد و از محل برش به شكل ظاهري نوارهاي پهني بيرون مي‌آيد كه پس از خشك شدن، به صورت نوارهايي سفت و شاخي مانند به ضخامت 2 تا 3 ميلي‌متر در مي‌آيند كه مي توان آن را آسياب كرد. كتيرا به شكل پرك هم در بازار وجود دارد كه از كيفيت پايينتري برخوردار است. كتيرا به شكل نوارهاي سفيد شفاف كه از كوهستانهاي زاگرس ايران استحصال مي شود بالاترين كيفيت را داراست. اين صمغ نسبت به ساير صمغهاي صنعتي متناظر، به مراتب گران‌تر است و قيمت جهاني هر كيلوگرم از آن در سال 1980، بسته به مرغوبيت آن، بين 16 تا 80 دلار بو ده است. توليد جهاني كتيرا حدود 3000 تن در سال است.
كتيرا به طور كلي حاوي دو جزء انحلالپذير در آب به نام تراگاكانتين (تراگاكانتيك اسيد) و انحلال‌ناپذير (تورم پذير) به نام باسورين است. درصد جزء انحلال‌ناپذير (pH تقريبا خنثي) به مراتب بيشتر است و مقدار آن به منشأ كتيرا بستگي دارد. ساختار اين جزء كه مي‌توان آن را يك آرابينوگالاكتان دانست، شامل واحدهاي زير است:
L-آرابينوز (حدود 75%)،
D-گالاكتوز (حدود12%)، و
متيل استر D-گالاكتورونيك اسيد، و L-رامنوز (جمعا حدود 3%).
با وجود برخي مطالعات اخير، نحوه اتصال اين واحدها و ساختار دقيق جزء اصلي كتيرا هنوز مشخص نشده است. جزء انحلالپذير كه در كتيراي مرغوب در حداقل مقدار خود است، وزن مولكولي بالايي دارد (حدود 000 840) و لذا محلولهاي گرانرويي ايجاد مي كند. اين جزء شامل واحدهاي (-D-(1(4)-گالاكتوپيرانوزيل اورونيك اسيد و داراي شاخه هاي جانبي كوتاه است. نسبت واحدهاي مختلف ساكاريدي سازنده جزء انحلالپذير عبارت است از: D-گالاكتورونيك اسيد (43%)، D-زايلوز (40%)، L-فوكوز (10%) و D-گالاكتوز (4%).
كتيرا در آب، محلولهاي به شدت گرانرو ايجاد مي كند و يونهاي كلسيم و منيزيم در افزايش بيشتر گرانروي آن شركت مي كنند. گرانروي كتيرا در محيطهاي اسيدي و هچنين گستره وسيعي از pH (2 تا 10 )، و همچنين در قبال گرمادهي، تقريباً ثابت مي ماند. اين
پايداري، كتيرا را براي كاربردهاي غذايي، دارويي و آرايشي- بهداشتي بعنوان امولسيون ساز و يا پايداركننده تعليقها و امولسيونها بسيار مناسب ساخته است(7، 9 ، 21، 22، و 24). در ايالات متحده، بعلت تيرگي مناسبات ديپلماتيك اين كشور با ايران و محدوديت واردات كتيراي مرغوب ايراني، اين صمغ بطور وسيعي با صمغهاي طبيعي ديگر (مانند صمغ گوار و صمغ لوبياي خرنوب(locust bean) جانشين شده است. (21)
كيتين و كيتوسان
كيتين، پس از سلولوز و نشاسته، فراوان ترين زيست بسپار جهان است،‌با وجود اين جاي تعجب است كه حجم كارهاي انجام گرفته و گسترش مصارف اين ماده طبيعي ارزشمند، به هيچ وجه با سلولوز و نشاسته قابل مقايسه نيست. اما در دو دهه گذشته،‌ جامعه عملي و صنعتي شاهد رويكرد فزاينده اي به اين پلي ساكاريد بوده است.
كيتين به لحاظ فراواني، دسترس پذيري و ارزاني بويژه اينكه از جمله معدود پلي ساكاريدهاي حاوي گروه عاملي نيتروژن دار است، منحصر به فرد است. اين هوموپلي ساكاريد، شبيه سلولوز متشكل از واحدهاي (-D – گلوكوپيرانوز است و ساختاري نيمه بلورين دارد. تنها تفاوت واحد ساختاري آن با سلولوز، وجود گروههاي 2- استاميدو به جاي 2- هيدروكسيل است.
كيتين مشمتمل بر سه شكل بلورين α ، (و γ است كه از روي الگوهاي پراش پرتوايكس تشخيص داده مي شوند(1). اين زيست بسپار در پوسته سخت پوستان دريايي (مانند
خرچنگها و ميگوها) و در نرم تنان دريايي يافت مي شود. به فرض آنكه نيمي از ضايعات اين مواد اوليه غذايي (حاصل از صنايع غذايي مربوط)، كيتين قابل استخراج باشد، سالانه بالغ بر 96000 تن كيتين از اين منابع استحصال مي شود. منبع بزرگتر كيتين، قارچها هستند. كيتين، قسمت اعظم بدن سخت حشرات (متنوع ترين موجودات زنده) را نيز تشكيل مي دهد.
همانطور كه در شكل 12 ملاحظه مي شود، بر اثر استيل زدايي كيتين،‌مهمترين كيتين اصلاح شده موسوم به كيتوسان بدست مي آيد كه بسته به شرايط واكنش، درجه استيل زدايي(DD) آن متفاوت خواهد بود. پس كيتوسان در واقع كيتين اصلاح شده است. كيتين صددرصد استيل دار (كيتان) در طبيعت وجود ندارد، بدين معني كه همه كيتينهاي طبيعي حاوي مقادير محدودي NH2 آزادند(15-10=%DD). اما خودكيتوسان بندرت در طبيعت يافت مي شود و فقط در قارچهاي مانند Nucor rourii و Absidia coerulea يافت شده است(1). تهيه كيتوسان صددرصد استيل زدايي شده بدون افت چشمگير وزن مولكولي پلي ساكاريد،‌تاكنون ممكن نبوده است.
كيتوسان يك باز ضعيف آلي است كه pKa آن از 3/6 تا 7 متغيراست(1). در رابطه ميان گرانروي ذاتي و ميانگين گرانروي وزن مولكولي، ثابتهاي k و a معادله معروف مارك-هووينك، تابع مقدار عددي DDهستند. ميانگين وزني وزن مولكولي،‌نمونه‌هاي تجاري

فایل : 17 صفحه

فرمت : Word