miércoles, 24 de febrero de 2010

Importancia Industrial de la Quitina

La actividad industrial de procesado de los productos de la pesca, especialmente de crustáceos (langosta, centolla, cigala, langostino, camarones y nécora entre otros) y cefalópodos (calamar), genera en la actualidad una gran cantidad de residuos que suponen un grave problema medioambiental. 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 de unas 120.000 toneladas. Este gran volumen, unido a su lenta capacidad de degradación, estimuló una gran actividad investigadora centrada en la determinación de los posibles usos de esta sustancia con una doble finalidad; por un lado la búsqueda de una explotación económica beneficiosa, y por otro la eliminación del problema medioambiental. Como resultado de estas investigaciones, actualmente la quitina y el quitosano (molécula derivada de la anterior), son empleados con éxito en campos tan diversos como el farmacéutico, médico, la industria alimentaria y procesadora de efluentes y la agricultura, entre otros muchos.



¿Qué son la Quitina y el Quitosano?



La quitina y el quitosano son materiales orgánicos producidos por invertebrados de agua dulce (artrópodos, briozoos y zooplancton). En el medio salado son producidos fundamentalmente por crustáceos haloplanctónicos (copepodos, cladecera, euphasiaceae) y por especies marinas pelágicas y bénticas (incluyendo crustáceos, hidrozoos y briozoos). Algunos animales terrestres también poseen tegumentos quitinosos (insectos, crustáceos, anélidos y moluscos) mientras que hongos, levaduras y mohos igualmente tienen paredes celulares quitinosas.

La quitina fue encontrada por primera vez en 1811 por el profesor Henri Braconnot en hongos. En 1830 se aisló en insectos y se le dio el nombre de quitina. El descubrimiento del quitosano en 1859 por C. Rouget supuso el inicio de una investigación intensiva sobre estos compuestos.

La quitina es un polímero de N-acetilglucosamina y residuos de glucosamina que se encuentra ampliamente distribuido en la naturaleza, tal es así que constituye el segundo polímero más abundante después de la celulosa. La misma es un polisacárido no tóxico y biodegradable que forma una sustancia córnea y es el principal constituyente de exoesqueleto de insectos, crustáceos y arácnidos. Se encuentra también en setas, levaduras, coral, zooplancton, mariposas, algas y hongos

La quitina es un producto ligero, en polvo o copos de color blanco o amarillento, que puede ser procesado en múltiples derivados.

El quitosano es la forma N-desacetilada de la quitina de la que se obtiene tras sustituir los grupos acetamido por grupos amino. Forma parte de la pared corporal de la mayoría de hongos, levaduras y mohos. Asimismo, se biodegrada en el hombre por la acción de la lisozima

¿En qué se utilizan?

Las aplicaciones de la quitina y quitosano son muy amplias, existiendo sectores en los que su utilización es habitual y conocida, y otros en los que constituye actualmente una interesante vía de investigación:

1- Tratamiento de aguas

Quitina-Quitosano y sus derivados actúan como quelantes de metales de transición y contaminantes ambientales (PCBs), como removedores de iones metálicos (Hg, Cd, Pb, Ag y Ni), como floculantes coagulantes y precipitantes de proteínas, aminoácidos, tintes, colorantes, algas, aceites, metales radioactivos (U y Co), partículas en suspensión y pesticidas. Por ello se emplean en el tratamiento de piscinas y estanques, efluentes de industrias de alimentación y residuos alimenticios (reduciendo la DQO hasta en un 80%), aguas residuales (refinerías de petróleo, plantas procesadoras de pescado, cerveceras, mataderos, etc.) y en el tratamiento de agua de bebida.

2- Industria alimentaria

- Como aditivos en los alimentos: Por sus propiedades como espesantes, gelificantes y emulsificantes se utilizan como mejoradores de la textura, ya que fijan agua y grasa (ej. Quitina cristalina). También se emplean como estabilizantes del color, como agente que previene la precipitación en el vinagre, como aditivos con características nutricionales (fibra dietética, ingrediente funcional), en galletas y pan (previene la disminución del volumen de la masa), como aditivo para alimentación animal (hasta el 10% en alimento para pollos) aumenta el crecimiento, el vigor y el incremento de bifidobacterias en el estomago que bloquean el desarrollo de otros microorganismos y generan lactasa. También son utilizadas en harinas de marisco (shellfish), que contienen proteína quitina y astaxantina y que se usan en alimentación del salmón.

- Envoltura y recubrimiento protector de alimentos: Los films con quitosano son resistentes, duraderos y flexibles con propiedades mecánicas similares a polímeros comerciales de fuerzas medias. Su uso en films comestibles puede favorecer la protección de la vida salvaje, ya que aunque sean ingeridos por algunos animales (el 30% de los peces marinos tienen plásticos en su estómago) pueden ser fácilmente degradados por enzimas existentes en el estómago de algunos de estos. También se emplean junto con otros elementos en recubrimientos para frutas (N,O-carboximetilquitina) retrasando el envejecimiento, disminuyendo la oxidación, las perdidas por transpiración y protegiendo frente al ataque de hongos.

Su acción como protector de alimentos frente a microorganismos (concentraciones =/>del 0,02% protegen frente a E. Coli) como bacterias, levaduras y hongos. Es interesante para la obtención de alimentos mínimamente procesados y para retrasar la aparición del off-flavor en la carne. En concreto, la acción antimicrobiana la realizan privando a los microorganismos de iones vitales (Cu), bloqueando o destruyendo la membrana, filtrando constituyentes intracelulares, y formando complejos polielectrolíticos con polímeros ácidos y células de superficie.

- En procesos industriales: En la recuperación de proteína de desechos de ovoproductos para alimentación animal, como agente purificador del azúcar, clarificador en industrias de bebida (agua, vino, zumo de manzana y zanahoria) sin afectar el color (0,7g/l), como finalizador en zumos (quitosano ácido soluble y soluble en agua), coagulación del queso (2-2,5% pH6, remueve el 90% de los sólidos), retardador del pardeamiento enzimático de jugos de manzana y pera.

3- Medicina.
El quitosano y sus formas derivadas son empleados con éxito en diversos ámbitos de la medicina y en otros su aplicación está en fase de estudio y desarrollo.

- Por sus propiedades antimicrobianas (activa quitanasa y b-gluconasa): Su histocompatibilidad y su capacidad de retención de humedad y de liberación controlada de sustancias así como por sus propiedades mecánicas (elasticidad), las moléculas de quitosano forman parte de vendajes, lentes de contacto, gotas oftalmológicas, cremas y recubrimientos para quemaduras, heridas y úlceras, suturas quirúrgicas reabsorbibles, implantes y cultivos de tejido (eliminando la contaminación por microorganismos).
- Control del colesterol sanguíneo: En los últimos años algunos estudios han demostrado la capacidad del quitosano para reducir de forma efectiva la absorción de grasa de la dieta, reducir la presión sanguínea y disminuir los niveles de colesterol sérico. Todo ello gracias a un mecanismo de formación de enlaces iónicos con los que se fija a diferentes tipos de aniones, tales como ácidos biliares y ácidos grasos libres, y a su capacidad de formar micelas con el colesterol, con lo que disminuye la absorción de ácido cólico y su aporte al hígado.
- Otros campos y acciones: Como la distribución controlada de medicamentos en el organismo (como diluyente de medicamentos y tabletas), transporte de células, acción antitumoral de los oligómeros de quitosano, materiales para ortopedia, estomatología (enfermedad periodontal, antiplaca aumentando el pH), antiácido (previene la gastritis), aumento de la biodisponibilidad del calcio y de la producción de bifidobacterias en el digestivo, estimulante inmunitario, en problemas de intolerancia a la lactosa, secuestrante de sales biliares, protector frente a la diarrea y la constipación y en membranas renales artificiales.
4- Biotecnología.
El quitosano actúa en la inmovilización de enzimas como la glucosa isomerasa, empleándose en lechos para biorreactores, en la separación de proteínas, en biosensores (monitorizando la oxidación de los lípidos en músculo de pescado y crustáceos), en recubrimientos celulares, cromatografía, inmovilización celular, reacción con aldehidos, captación de células y enzimas y en la producción de proteínas de única célula.

5- Agricultura.

En recubrimientos de semillas, como fertilizante y spray foliar, en la conservación de las frutas, como nematocida e insecticida, en la protección frente a plagas y ataque de hongos (induciendo la acción de las quitinasas frente a hongos), como virucida y estimulante del crecimiento (transporte de nutrientes).

6- Cosmética.
Son varias sus aplicaciones por sus propiedades humectantes (cremas de manos, lociones de baño), abrasivas (limpieza de la piel), su polaridad positiva (fijación de los productos a piel y pelo) y no alergenicidad. Se emplea con éxito como matriz apropiada para otros ingredientes, en el cuidado bucal (pasta de dientes y colutorios bucales) y en el tratamiento para la celulitis (patentado).
7- Industria papelera.

Empleo en la elaboración del papel, aumento del rendimiento de la pulpa y de la capacidad de retención de agua (pañuelo de papel), como adhesivo, tratamiento de superficie en el papel (mayor resistencia y mejor fijación de la tinta), papel fotográfico, separación de productos y recuperación de componentes.

8- Tecnologías de membrana.

Para la separación de componentes (filtros moleculares), en columnas cromatográficas, como absorbentes de encapsulación, para el control de permeabilidad, en osmosis inversa, electrodiálisis, quitina magnética y aislamiento de lisozima.

9- Alimentos Nutraceúticos.

En alimentos funcionales (bebidas, barras comestibles, etc.) por sus características de solubilidad y la posibilidad de obtención de múltiples compuestos derivados.

10- Industria textil.

El quitosano se utiliza como agente para evitar el encogimiento de los tejidos y como fijador del color.

Perspectivas

A pesar del gran número de aplicaciones potenciales existentes y el considerable progreso realizado en la investigación de quitina y quitosano, es necesario potenciar su utilización en diversos sectores industriales que, con excepción del campo de la salud humana, se han mostrado hasta ahora reticentes. Ello ha sido debido por un lado a la falta de confianza en la capacidad de las industrias proveedoras para suministrar materia prima, y por el otro al papel negativo que jugaron las patentes ralentizando el desarrollo del mercado. En la actualidad la tendencia del mercado de los productos de quitina y quitosano se dirige a su aplicación dietética y biomédica, pero en un futuro próximo se debería considerar la posibilidad de su utilización para el empaquetado de alimentos y otros productos, a fin de reducir de esta manera el volumen de desechos procedentes de envoltorios y favoreciendo la protección de la vida salvaje.

Asi mismo, dentro de la dinámica actual de reutilización y minimización de residuos, la obtención de compuestos de alto valor como la quitina y quitosano a partir de desechos de crustáceos, representa una interesante oportunidad para la industria.

22 comentarios:

Anónimo dijo...

la universidad necesita un cambio¡¡¡¡¡ necesita a Eduardo Pastrana¡¡¡
votemos por el cambio,

Anónimo dijo...

totalmente deacuerdo contigo----
el futuro estara en sus manos
!! no + corrupcion-----------!!

Anónimo dijo...

La quitina es un componente muy útil en lso diferentes campos de la industria, y como lo citan los dos ultimos parrafos del texto, sería interante pensar que se podría utilizar la quitina para reducir el numero de productos envoltorios dañinos para el el ambiente y reducir el impacto a este. Además que la quitina proviene de inmuerables fuentes como por ejemplo los insectos, es propio afirmar que se puede convertir en un componente renovable de la industria, se podrían tener granjas de agentes productores de quitina y aún así mantener el equilibrio.

IVAN DARIO MENDEZ GOYES
2009289285
Ing. Agrícola.

Anónimo dijo...

El artículo es muy pertinente, debido a que muchas personas desconocen esta clase de compuestos a los cuales están expuestos en la vida cotidiana. Nos damos cuenta que la quitina y el quitosano tienen muchas utilidades fundamentales a las cuales no se les está prestando el debido uso y aprovechamiento.

JUAN MANUEL ZUÑIGA LOPEZ
COD: 2008171074

Anónimo dijo...

en estos momentos todas las industrias deberian realizar la utilizacion de productos biodegradables con mira hacia la conservacion de la vida en nuestro planeta. por eso opino que al igual que con la quitina y el quitosano, se deberian encontrar otros tipos de compuestos con las caracteristicas de los anteriormente nombrados y darsele la debida importancia ara el desarrollo del mercado.

ANA MARIA VILLANUEVA CH.
Cod: 2006262749

Anónimo dijo...

Es bueno conocer esta clase de artículos y documentos, sobre la importancia de la QUITINA Y el QUITOSANO, ya que últimamente se ha venido creando una verdadera conciencia ambiental, y un papel muy importante que juega en dicha temática es el reciclaje, reutilización, productos biodegradables, etc...
Sí las perspectivas que ofrece la QUITINA y el QUITOSANO son tan numerosas, y beneficiosas en diferentes campos de aplicación para la industría; sería una fuente importante de generación de empleo y ayudaría a mitigar la problematica ambiental. Y como dijo un gran cantante colombiano: ¡IS TIME TO CHANGE!.
GUSTAVO ADOLFO GARZON SERRANO
COD: 2006263649

Anónimo dijo...

ha sido muy interesante hacer la lectura de este articulo, sin duda alguna y como se plantea al final del articulo, aunque la quitina es ampliamente usada en diversos sectores de la industria su uso podria ser aun mayor y representar una enorme contribucion al cuidado de la vida en el planeta

FABIO ANDRES TORO
COD: 2009283030

Anónimo dijo...

Este es un gran ejemplo de que el hombre puede utilizar algo que perjudica al medio ambiente para convertirlo en algo que sea beneficioso para si mismo y para el mismo medio ambiente. Siempre he sido un convencido de que la protección del medio ambiente es vital para la preservación de todo tipo de vida y que esta practica puede ser muy rentable.
Estoy de acuerdo con mi compañero Iván Darío en que se podría hacer mucho dinero al ‘’ tener granjas de agentes productores de quitina’’ y que se debería investigar mas afondo para poder usarla, como dice el texto, en el empaquetado de alimentos y otros productos a fin de preservar el medio ambiente a la vez que nos proporciona un servicio.
WILLIAM ALBERTO SUAZA 2004200587

Anónimo dijo...

Este es un artículo bastante importante y valioso para reconocer materiales orgánicos (quitina y quitosano) y sus aplicaciones en distintos sectores de la sociedad.
Gracias a estos documentos estamos alimentando y creando un amplio conocimiento sobre diferentes temas que en muchos casos no teniamos idea alguna.
LILETH DANIELA OME GONZALEZ
COD: 2009283351

Anónimo dijo...

El texto tiene gran importancia acerca de la quitina y el quitosano, ya que por medio de este nos damos cuenta en que productos se les encuentra y sus respectivas utilidades, para bien se les encuentra en el area de medicina y salud, la cual es muy importante para el ser humano, pero para mal, se evidencia en la obtencion de este recurso, en donde se atenta con mayor frecuencia la fauna marina.
Debemos recapacitar porque nuestra mision aquí es cuidar nuestra madre naturaleza.

Cristian Camilo Sterling Lasso.
Cod. 2009178673

Anónimo dijo...

El articulo plasma y refleja que productos que en la actualidad hacemos uso, han sido brindados por el entorno, que gracias a la curiosidad del ser humano han sido aprovechados y transformados, como es caso de la quitina y el quitosano, que hoy en día incursionan en todos los ámbitos de la sociedad, mejorando así la calidad de vida de las personas y así mismo del medio ambiente como se menciona en el texto.Aunque debemos tener en cuenta que su uso desmesurado puede traer un desequilibrio en la fauna y flora. El echo es aprovechar los recursos pero no a costa efectos negativos.

YESID ERNESTO PERDOMO BAHAMON
2009179211

Anónimo dijo...

En el artículo, nos enseñan las distintas formas como se utilizan dos sustancias, para muchos desconocidas; En el caso de no conocerla puede ser peligrosa y hasta dañina, pero al saber de las diferentes maneras de uso que el hombre ha dado a la quitina y al quitosano podemos darnos cuenta de lo benefica que puede llegar a ser si se le da un uso adecuado en muchos de los tratamientos y/o productos que usamos a diario.
Yeison Aníbal Beltrán Gómez
Cód. 2009288687

Anónimo dijo...

En la lectura se decir que una sustancia producida por animales y que en algún momento era desechada por la industria pesquera, causando un daño ambiental a gran escala; la ciencia en general busco la manera de utilizarla en otros campos de la industria, dando resultado pues actual mente se utiliza en diferentes campos ya sea como elemento primario o como mejoras; en conclusión es lo que se debe buscar actual mente que los desechos que están causando daños sean neutralizados y puedan ser utilizados en otros campos industriales..........

JUAN RAMÓN VARGAS QUIMBAYA
COD.2009179101

WiLLiaM CaStRo dijo...

Asi como no lo sugiere el anterior texto, la QUITINA y sus derivadas son un componente muy importatante para diferentes areas de nuestra vida.Además todo lo que ayude a la disminución de la contaminacion de medio ambiente se convierte en algo novedoso y necesario.sería un gran desperdicio si esta no se utilizara de la mejor forma,además asi como a servido para solucionar varios aspectos, ya sea de la salud, la industria, la agricultura, entre otros, podria ser un factor que ayudase a solucionar algunos de los problemas que padecemos hoy en dia.
asi que sería factible, aprovecharla al maximo de tal forma que nos sirva y sea beneficiosa para nosotros

Anónimo dijo...

Este articulo es muy ineteresante ya que muchas personas desconocemos los compuestos de nuestros alimentos y quizas puedan desencadenarse algun tipo de reaccion anormal por causa a alguna alergia por estos componentes.. En mi caso de la quitina sabia es un polisacárido - tipo de azúcar- que está presente en los caparazones de los cangrejos, en las membranas celulares de los hongos, en las cubiertas de los ácaros del polvo, en las superficie de los huevos de insectos, así como en las membranas celulares de los líquenes y en las paredes rígidas de la faringe de los gusanos parásitos. Al parecer, ese polisacárido podría desencadenar síntomas asmáticos en muchas personas como en mi caso particularmente.

DIANNETH CASTRILLON BENITEZ
Cod: 2004200498

Anónimo dijo...

la quitina y el quitosano son productos, de mucha importancia para nuestro futuro, ya que por estos tiempos la contaminacion es alta, este producto serviria como agente en muchas ramas de la ciencia para poder prevenir el problema de la contaminacion y asi tener un planeta sano.

sergio daniel españa
cod:2006263481

Anónimo dijo...

Como un escudo de alta eficiencia construido con pura química, una sustancia que forma parte del caparazón defiende a insectos, crustáceos, moluscos y otros seres vivos de su contacto con lo externo.
De basura a materia prima que filtra agua contaminada, ofrece consistencia a alimentos procesados, atrapa grasa, es antibactericida y sirve como envoltura biodegradable, entre otros beneficios. En general es un compuesto bastante eficiente, y se deveria investigar mas a fondo.

FERNANDO SERRATO CUELLAR
COD. 2008277477

Anónimo dijo...

Excelente entrada. No muy a menudo pensamos en la situación actual del planeta sino hasta vernos perjudicados, no es un secreto que los sectores productores se interesan más por generar grandes ingresos a costa de lo que sea, sin embargo ha llegado el momento de que todos y en particular nosotros como ingenieros nos interesemos en mejorar las maneras como se utilizan los recursos, de modo que se pueda preservar la vida y el equilibrio ambiental. Para ello es necesario conocer a fondo las sustancias; como la Quitina y el Quitosano aquí presentadas que valen ya como fuente de investigación y aplicación a varios sectores, ya sea la industria, medicina, etc. Saludos *
Diego Armando Cuchimba Collazos
Cód: 2009288255

Anónimo dijo...

Es impresionante como la ciencia ha ido avanzado tanto, y como ejemplo vemos las excelentes aplicaciones que se le ha dado a la quitina y quitosano, en diferentes areas de trabajo, y ver lo importante cumplen en cada una de ellas. Esperemos que con el transcurrir del tiempo la sociedad vea la gran importancia que tiene este compuesto y no lo dejemos atras sino que por el contrario aprovechemolo al 100%. sobre todo por que ayuda a la parte ambiental.

Daniel Felipe Real Ramirez
cod: 2007166682

Anónimo dijo...

la quitina tiene una gran importacia en la industria ya que tiene mucha utilidad en todos los ambito o capos que conocemos, pero apesar de eso no es tan utiliza, sabiendo que si asemos uso de ella podriamos disminuir con los reciduos de la contaminacion que a diario nos rodea.

Jose Ricardo Mora
Cod:2008275684

Anónimo dijo...

en este documeto se refleja claramente que en la actualidad la quitina tiene gran salida ya que es utilizada en diferentes campos industria.
se muestra tambien que se le dio una solucion benefica al problema ambiental que se estaba dando por el desecho de esta ne la industria pesquera.

LUIS FANOR RAMIREZ PERDOMO
ING. AGRICOLA
COD. 2009181433

Anónimo dijo...

los mejores camarones del mundo lean bien del Mundo son los de la bahia de TOPOLOBAMPO, SINALOA, MEXICO. y quien demuestre lo contrario no tiene ni idea