節足動物（昆虫および甲殻類）は、外側が固いことで知られています。 外骨格. 外骨格は、節足動物の体内の軟組織を覆っている間、関節の動きを可能にします。
一部の外部骨格の主な構造材料は複雑です 炭水化物 と呼ばれる キチン.
キチンとは何ですか？
キチンは、1811年に化学者のアンリブラコノーによって発見された有機化合物です。 ギリシャ語からその名前が付けられています キトン、これは「メール」の単語でした（「鎧」のように）。 昆虫や甲殻類などの外骨格動物だけでなく、真菌にも存在します 細胞壁. キチンは、これらの動物が内臓や筋肉を保護するためのフレーム構造を提供します。
キチンは複雑な炭水化物であり、最も一般的です アミノ多糖ポリマー 本来は。 セルロースに次ぐ 地球上で最も豊富な多糖類. その構造はセルロースと非常に似ていますが、グルコースモノマーの単位が異なります。
キチンの化学名はポリ（β-（1-4）-N-アセチル-D-グルコサミンです。 キチンはと呼ばれる誘導体に変換することができます キトサン 酵素または脱アセチル化を使用します。 キトサンはキチンよりも水溶性が高く、包帯、シードコーティング、ワイン製造によく使用されます。
キチンは透明で柔軟な素材であり、甲殻類などの一部の生物では、炭酸カルシウムと組み合わせてさらに強くすることができます。 キチンは自然界で分解される可能性があります バクテリア.
外骨格動物に対するキチンの利点
キチンは提供します いくつかの外部骨格の主な構造材料. このフレームワークは剛性があり、下の軟組織を覆っています。 また、筋肉に引っ張る材料を提供します。
キチンの保護シェルは、一種の鎧として機能するため、外骨格動物に利点をもたらします。 外骨格は、動物が手足を動かすためのより良い力を可能にする関節でできています。
このより良いレバレッジは、キチンの外枠構造のない動物よりも、動物のサイズに比べて動物を強くします。 キチンは、カタツムリなどの一部の生物の下顎にも見られます。
外骨格動物に対するキチンの不利な点
サイズが大きくなると、キチンの外骨格は動物にとって実用的でなくなり、重すぎて動き回ることができなくなります。 これが、節足動物が大きな脊椎動物に比べて小さい傾向がある理由です。
別の明確な欠点は、外骨格動物が成長するにつれてキチン殻を脱落または脱皮するときに起こります。 孵化の間に6つの脱皮が存在する可能性があります 昆虫 そしてそれが大人になったとき。
これが発生すると、動物の気管内層が外骨格とともに出てくるため、呼吸が妨げられます。 これは昆虫を危険にさらし、状況は気温の上昇とともに悪化します。
キチンの新しい用途
キチンは、いくつかの外部骨格の主要な構造材料であることに加えて、多くの人工材料で有用であることが証明されています。 ナノテクノロジーはキチンとキトサンを使って ポリマー足場.
キチンおよびキチンベースの化合物は、 生物医学的応用. キチンとキトサンが提供するフレーム構造は、創傷治癒と血液凝固のための複合足場を作るために非常に貴重です。 これは 結晶ミクロフィブリル キチン内で、外骨格や真菌の細胞壁に対して非常に安定しています。
キチンベースの化合物は、ドラッグデリバリー、癌診断のための生物学的認識リガンド、眼科、ワクチンアジュバント、および腫瘍との闘いにも使用されます。
キチンとキトサンは無毒で、生体適合性があり、微生物であり、生分解性です。 それらは優れた構造的完全性を持ち、非常に多孔性であり、予測可能な速度で劣化する可能性があります。 溶媒はキチンを抽出することができます 甲殻類 他の材料で使用するためのシェル。
新興技術
地球上で2番目に豊富な炭水化物は、自然界の生物に構造と機能、そして現代の技術を提供します。
キチンの安定性と柔軟性に基づく将来の進歩は、農業を提供するはずです、 バイオテクノロジー、人類を支援する強力なコンポーネントを備えたナノメディシンおよびその他の分野。