Advertisement
แหล่งกำเนิดไคโตซาน ไคโตซาน (Chitosan) เป็นสารอนุพันธ์ที่ไม่ละลายน้ำของไคติน ซึ่งสามารถสกัดได้จากเปลือกของกุ้งขนาดกลางและเล็ก กุ้งกร้ามกราม หรือปู
ไคติน (Chitin) เป็นพอลิเมอร์ชีวภาพเกิดในธรรมชาติ จัดอยู่ในกลุ่มคาร์โบไฮเดรตผสม ประกอบด้วยอนุพันธ์ของน้ำตาลกลูโคสที่มีธาตุไนโตรเจนอยู่ในโครงสร้างทำให้มีคุณสมบัติที่โดดเด่น และหลากหลาย ย่อยสลายได้ตามธรรมชาติ ดังนั้นจึงเป็นสารที่มีความปลอดภัยในการใช้กับคน สัตว์และสิ่งแวดล้อม สารไคติน-ไคโตซานนี้มีประเภทพิเศษในการนำมาใช้ดูดซับและจับตะกอนต่างๆ สารละลาย แล้วสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ซึ่งเป็นการหมุนเวียนตามระบบธรรมชาติ
โครงสร้างทางเคมีของสารไคติน (Poly (1,4-2-acetamido-2-deoxy-β-D-glucosamine)) คล้ายคลึงกับเซลลูโลส คือ สารพอลิแซ็กคาไรด์ที่มีกลูโคสเป็นองค์ประกอบหลัก ไคตินที่เกิดในธรรมชาติมีโครงสร้างของผลึกที่แข๊งแรงมีการจัดตัวของรูปแบบของผลึกเป็น 3 ลักษณะได้แก่ แอลฟ่าไคติน, บีต้าไคติน, และแกมม่า
ไคติน ไคตินที่เกิดในเปลือกกุ้งและปู และส่วนใหญ่อยู่ในปลาหมึกพบว่าส่วยใหญ่เป็นบีต้าไคติน และซึ่งทั้งสองชนิดมีความแตกต่างในการจัดเรียงตัวของโครงสร้างตามธรรมชาติ โดยพลว่าแอลฟ่าไคตินมีคุณประเภทของเสถียรภาพทางเคมีสูงกว่าบีต้าไคติน ดังนั้นจึงมีโอกาสที่บีต้าไคตินอาจจะเปลี่ยนแปลงรูปแบบไปเป็นแอลฟ่าไคตินได้ในสารละลายของกรดแก่ เช่น กรดเกลือ เป็นต้น ส่วนแกมม่าไคตินเป็นโครงสร้างผสมระหว่างแอลฟ่าและบีต้าไคติน
ไคติน (Poly (1, 4-2- acetamido-2-deoxy-β-D-glucosamine)) ไคตินมีสูตรทางเคมีของโมโนเมอร์ คือ C₈ H₁₃ NO₅ ประกอบด้วย C 47.29% H 6.45% N 6.89% และ O 39.37% พบได้ในเปลือกของสัตว์ เช่น กุ้ง ปู หมึก แมลง ตัวไหม หอยมุก และผนังเซลล์ของพวกรา ยีสต์ และจุลินทรีย์อีกหลายชนิด ไคตินในธรรมชาติเป็นของแข็งอันยรูปในทางปฏิบัติไคตินละลายได้ในกรดอนินทรีย์ เช่น กรดเกลือ กรดกำมะถัน และกรดฟอสฟอริกกรดฟอร์มิกที่ปราศจากน้ำ แต่ไม่ละลายในน้ำต่างเจือจาง แอลกอฮอล์ และตัวทำละลายอินทรีย์อื่นๆ โครงสร้างของไคตินแสดงไว้ในรู
ไคโตซาน คือ สารธรรมชาติชนิดหนึ่งที่มีในสัตว์กระดองแข็งและขาเป็นปล้อง เช่น เปลือกกุ้ง กั้ง และกระดองปู ซึ่งเมื่อนำมาสามารถสกัดแยกเอาแคลเซียม และโปรตีน และแร่ธาตุที่ไม่ต้องการออกไป ก็จะได้สารสำคัญที่มีโครงสร้างทางเคมีคล้ายเซลลูโลส เรียกว่า "ไคติน" (chi-tin) ไคโตซานถูกค้นพบในปี 1859 โดยศาสตราจารย์ C.Rouget
ไคโตซาน (Poly (1, 4-2- amino-2-deoxy-β-D-glucosamine)) ไคโตซานเกิดจากปฏิกิริยาการกำจัดหมู่อะซีติล (Deacetylation) ของไคตินด้วยด่างเข้มข้น ทำให้โครงสร้างของไคตินบางส่วนเปลี่ยนแปลงไป โดยมีการเปลี่ยนหมู่ฟังก์ชันที่มีหมู่อะเซตามิโด (-NHCOCHᴣ)เปลี่ยนไปอยู่ในรูปของหมู่อะมิโน (-NH₂) ที่ตำแหน่งคาร์บอนตัวที่ 2 สมบัติทางกายภาพและทางเคมีของไคโตซานเป็นโพลิมเมอร์สายยาว มีประจุบวก เนื่องจากเกิดโปรโตเนตหมู่อะมิโน (ในรูป-NHᴣ⁺) ปกติไคโตซานละลายได้ดีในกรดอินทรีย์ เช่น กรดอะซีติกกรดโพรพาโนอิก กรดแลคติก เป็นต้น pKₐ ของไคโตซานขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของโพลิเมอร์ขอบเขตของความสะเทินของประจุและค่าระดับการกำจัดหมู่อะซีติล (%DD) ที่มีเศษส่วนโมลเดียวกันกับคู่กรดที่ถูกสะเทิน pKₐ ของไคโตซานมีค่าอยู่ในช่วง 6.2 และ 6.8 สารละลายของไคโตซานมีความเหนียวใส มีพฤติกรรมแบบนอน – นิวโตเนียน (non-newtonian)
ไคโตซาน (chitosan) เป็นสารธรรมชาติที่รู้จักกันมานานกว่า ๑๐๐ ปีแล้ว แต่ไม่ได้มีการค้นพบเพื่อนำมาใช้ จนกระทั่งปี พ.ศ. ๒๕๑๘ ได้มีการรวมตัวกันของนักวิทยาศาสตร์ทั่วโลก เพื่อค้นหา|วิจัย|หา|ค้นคว้า}เกี่ยวกับคุณสมบัติของสารตัวนี้ ซึ่งคุณสมบัติพื้นฐานของไคโตซาน ที่นักวิทยาศาสตร์ต่างค้นหา|วิจัย|หา|ค้นคว้า}ออกมาได้ผลตรงกัน คือ ไคโตซานเป็นสารที่มีประจุบวก จึงอาจดักจับไขมันต่างๆที่เป็นประจุลบได้ โดยมีการทดลองใช้สารไคโตซานครั้งแรกในการบำบัดน้ำเสียแบบชีวภาพที่ประเทศญี่ปุ่น และซึ่งหลังจากนั้นไคโตซานก็ได้เข้าไปมีบทบาทในวงการอุตสาหกรรมหลายสาขา
Tags : ไคโตซาน,ไคติน
