کیتوسان یک پلی‌ساکارید طبیعی است که از کیتین به دست می‌آید. کیتین ماده‌ای است که در اسکلت خارجی موجودات دریایی مانند میگو، خرچنگ و سایر سخت پوستان یافت می‌شود. وقتی کیتین تحت فرآیند استیل زدایی قرار می‌گیرد، به کیتوسان تبدیل می‌شود.
ساختار شیمیایی :
- کیتوسان از واحدهای تکراری گلوکوزامین تشکیل شده است.
- این پلیمر خطی، دارای گروه‌های آمینی (NH2 -) است که آن را در محیط اسیدی محلول و قابل استفاده می‌کند.
- کیتوسان به دلیل داشتن گروه‌های آمین، خاصیت مثبت بار دارد و می‌تواند با مواد منفی بار تعامل برقرار کند.
خواص کیتوسان:
| زیست‌سازگاری بالا | مناسب برای کاربردهای پزشکی و دارویی |
| قابلیت تجزیه پذیری زیستی | به راحتی توسط آنزیم‌ها شکسته می‌شود |
| غیرسمی و بی ضرر | برای بدن انسان ایمن است |
| خواص ضدباکتریایی و ضد قارچی | می‌تواند رشد میکروب‌ها را مهار کند |
| توانایی جذب فلزات سنگین | به دلیل بار مثبت، می‌تواند یون‌های فلزات سنگین را جذب کند |
| خاصیت فیلم‌سازی و غشاء‌سازی | قابل استفاده در بسته‌بندی‌های خوراکی و پزشکی |
کاربردهای کیتوسان :
- پزشکی و دارویی
- دارورسانی: به عنوان حامل دارو برای آزادسازی کنترل شده
- مهندسی بافت: برای ساخت داربست‌های سلولی
- پانسمان زخم: به دلیل خواص ضدباکتریایی و تحریک ترمیم بافت
- کاهش کلسترول: برخی مکمل‌های کیتوسان برای کاهش چربی خون استفاده می‌شوند
- صنایع غذایی
- نگهدارنده طبیعی : به علت خواص ضدباکتری و ضد قارچی
- فیلم بسته بندی: برای حفظ تازگی و افزایش عمر مفید مواد غذایی
- تصفیه آب
- جذب فلزات سنگین: برای حذف آلاینده‌های فلزی از آب‌های آلوده
- کشاورزی
- تقویت‌کننده رشد گیاه: به عنوان محرک رشد و افزایش مقاومت گیاهان در برابر بیماری‌ها
مزایا و محدودیت‌ها:
مزایا:
- منبع طبیعی و تجدیدپذیر
- سازگار با محیط زیست
- چند منظوره و قابل استفاده در صنایع مختلف
محدودیت‌ها:
- حلالیت محدود: فقط در محیط‌های اسیدی محلول است.
- تفاوت در کیفیت: بسته به منبع کیتین و روش استخراج، کیفیت کیتوسان متفاوت است.
- هزینه: فرآیند استخراج و تصفیه می‌تواند پرهزینه باشد.
منابع طبیعی کیتوسان:
- پوسته‌های سخت پوستان (میگو، خرچنگ)
- برخی قارچ‌ها (به مقدار کمتر)
نکات ایمنی:
کیتوسان معمولاً بی‌خطر است، ولی ممکن است در برخی افراد حساسیت ایجاد کند (خصوصاً کسانی که
به سخت‌پوستان آلرژی دارند). بنابراین قبل از استفاده در محصولات پزشکی یا خوراکی، تست‌های ایمنی لازم است.
کاربرد کیتوسان در درمان زخم یکی از مهم‌ترین و جالب‌ترین کاربردهای آن است.
کاربرد کیتوسان در درمان زخم:
- خاصیت ضدباکتریایی و ضدعفونی‌کنندگی
کیتوسان به خاطر داشتن گروه‌های آمینی مثبت، می‌تواند به دیواره سلولی باکتری‌های منفی و مثبت بچسبد و باعث اختلال در عملکرد و مرگ آنها شود، این خاصیت باعث می‌شود کیتوسان به عنوان یک عامل ضدعفونی‌کننده طبیعی عمل کند و از عفونت زخم جلوگیری کند.
- تحریک فرآیند ترمیم بافت
کیتوسان باعث تحریک فعالیت سلول‌های فیبروبلاست و سایر سلول‌های مسئول بازسازی بافت می‌شود، این موضوع سرعت ترمیم زخم رو بالا برده و به تشکیل بافت جدید کمک می‌کند.سس
- بیوسازگاری و غیرسمی بودن
کیتوسان با بدن سازگار هست و باعث حساسیت یا التهاب شدید نمی‌شود و این به این معناست که می توان با خیال راحت در پانسمان‌های زخم ازکیتوسان اسفاده کرد.
- خاصیت جذب رطوبت و حفظ محیط مرطوب
کیتوسان به خوبی رطوبت رو جذب و نگهداری می کند که محیط مرطوب برای ترمیم زخم فراهم می سازد و این خیلی مهم است چون باعث می‌شود سلول‌ها سریع‌تر تقسیم و حرکت کنند.
- شکل‌پذیری و فیلم سازی:
کیتوسان قابلیت تبدیل شدن به فیلم، ژل یا اسفنج رو دارد بنابراین می شود آن را روی زخم قرار داد چون باعث محافظت مکانیکی از زخم هم می شود.
نمونه‌های کاربردی:
- پانسمان‌های کیتوسانی: بسیاری از پانسمان‌های جدید زخم از کیتوسان ساخته می شوند که هم ضدعفونی‌کننده هستند و هم ترمیم کننده
- کیتوسان از طریق پانسمان روی زخم قرار می گیرد تا سرعت التیام و کاهش التهاب را افزایش بدهد.
- دارورسانی موضعی: کیتوسان می‌تواند داروها رو به صورت کنترل‌شده به محل زخم برسونه و اثربخشی درمان رو بالا ببرد.
مزایا و محدودیت‌ها
مزایا:
- ضدباکتریایی و ضدقارچی: کیتوسان با بار مثبت خود می‌تواند باکتری‌ها را جذب کرده و از رشد آنها جلوگیری کند.
- تحریک ترمیم بافت: کیتوسان می‌تواند فعالیت سلول‌های فیبروبلاست را افزایش داده و فرآیند ترمیم را تسریع کند.
- حفظ محیط مرطوب: کیتوسان با جذب رطوبت، محیط مرطوبی برای ترمیم زخم فراهم می‌کند.
محدودیت‌ها:
- حساسیت به سخت‌پوستان: افرادی که به سخت‌پوستان آلرژی دارند باید از استفاده از پانسمان‌های کیتوسانی خودداری کنند.
- هزینه تولید: فرآیند استخراج و تصفیه کیتین می‌تواند هزینه بر باشد.