OBTENCIÓN DEL QUITOSANO A PARTYIR DEL CITOEXQUELETO DEL

CAMARÓN.

DR. CARLOS GARCÍA

TOXICOLOGIA

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OBTENCIÓN DEL QUITOSANO

A PARTIR DEL

CITOEXQUELETO DEL

CAMARÓN.

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2013

CURSO: 5TO “B”

20/01/2013

INTEGRANTES:

LISSETH ARCOS FARFÁN

VIVIANA SIGUENZA BARZALLO

LETICIA ZAMBRANO ZAMBRANO

NIDIA RODRIGUEZ ARACENA

DOCENTE:

DR. CARLOS GARCÍA

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DR. CARLOS GARCÍA

TOXICOLOGIA

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INTRODUCCIÓN

En la actualidad, la principal fuente de exoesqueletos proviene de los desechos de

la industria camaronera, los cuales representan millones de toneladas de basura a

nivel mundial. La mayoría de estudios realizados en la obtención de quitosano han

utilizado estos desperdicios industriales, Sin embargo, a nuestro conocimiento, los

exoesqueletos desechados en los restaurantes de comida marina no han sido

objeto de estudio con fines de obtener un material con alto valor agregado de

biomasa para diferentes áreas de aplicaciones. En este trabajo, se presenta la

metodología para la obtención química del quitosano a partir de exoesqueletos

que provienen de los desechos de restaurantes de comida marina. Utilizando las

técnicas de caracterización espectroscopia en el infrarrojo, valoración potencio

métrica y el método Kjeldahl, fue posible cuantificar la calidad del quitosano

obtenido. El porcentaje de ceniza, humedad y materia insoluble también fue

determinado para verificar su grado de purificación.

La quitina se encuentra distribuida ampliamente en la naturaleza, después de la

celulosa es el polímero natural más abundante, presenta una tasa de reposición

tan alta en la biósfera que se estima duplica a la de la celulosa, por lo que

constituye un importante recurso renovable.

OBJETIVO

El objetivo del presente trabajo es una propuesta de nuestro DOCENTE para

implementar una metodología congruente con el tipo de material a obtener, es

decir, una metodología ecológicamente compatible (minimizar el contenido de

reactivos contaminantes, disminuir el uso de etapas con temperatura y reducir la

cantidad de agua involucrada en el proceso) que nos permita extraer los máximos

beneficios de la cáscara de camarón, como lo es el aprovechamiento de la

proteína y la obtención de la quitina.

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GENERALIDADES:

1.1. Quitina.-

La Quitina es el segundo polisacárido de mayor abundancia en la naturaleza. La

estructura molecular del polímero posee excelentes propiedades mecánicas que

permiten la formación de fibras y películas biodegradables. Entre sus derivados se

encuentra el Quitosano, la Astaxantina, las Proteínas, los Pigmentos y el Calcio. El

primero de ellos es el principal y se obtiene a través de la desacetilación

enzimática. Ambos polímeros, la Quitina y el Quitosano son recursos renovables, y

tienen la ventaja de no ser agentes contaminantes ni para el organismo que los

utiliza, ni para el medio ambiente que los recibe.

Las propiedades de la Quitina y el Quitosano, como el peso molecular y el grado

de desacetilación, dependen principalmente de la fuente de obtención y de su

método de producción. Asimismo, su contenido de humedad y de nitrógeno

permitirá establecer sus grados de calidad.

1.2. QUITOSANO.-

El termino quitosano fue determinado por Hoppe-Seyler en 1984, basándose en

los estudios de Rouget en 1985 quien encontró que si la quitina es tratada con

alcalil caliente genera un producto soluble en ácidos orgánicos.

El quitosano es un polímero marino derivado de

la quitina, por lo9 que tiene una cadena más

corta que la quitina original, alrededor de 25-30

unidades menos de glucosamina. Su forma es

beta (1-4)-2-amino-2-desoxi-D-glucosa. La

principal fuente de producción es la hidrolisis de

la quitina en un medio alcalino a altas

temperaturas, generando una desacetilación

parcial de la quitina. Cuando ocurre la

desacetilación parcial de quitina se generan

diferentes tipos de quitosano, con rangos de grados de desacetilación y diferentes

pesos moleculares. El grado de desacetilación, del quitosano se halla en un rango

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aproximado de 70-95%, mientras que en el caso de la quitina alrededor del 5-15%.

(Shuang Chi, 2004).

APLICACIÓN Y USOS DE QUITINA Y QUITOSANO.

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PROPIEDADES Y EFECTOS DE QUITINA Y QUITOSANO

MATERIALES:

Exoesqueleto de camarones

Cocineta

Estufa

Balón volumétrico de 500ml

Vasos de precipitación de 500ml

Hidróxido de sodio al 0.5% - 3%

Ácido clorhídrico al 1.25 N.

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MÉTODO DE OBTENCIÓN DEL QUITOSANO

MÉTODO HINDÚ

Primero se procede a lavar la materia prima para remover impurezas

Se escurre y la muestra deseada pasa a un proceso de extracción por

media hora en hidróxido de sodio 0.5% a ebullición.

Luego se filtra y se desecha el álcali.

A continuación se vuelve a hervir los caparazones con hidróxido de sodio al

0.3% por 90minutos.Con estos pasos se elimina la mayor cantidad de

proteínas.

Luego se procede a un lavado de los caparazones y por medio de ácido

clorhídrico 1.25N por una hora a temperatura ambiente a 28ºC, se realiza

una desmineralización.

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Finalmente se realiza el secado en la estufa a 60ºC por 2.5 horas.

APLICACIÓN DE LA QUITINA EN LA INDUSTRIA

En la actualidad, la quitina es empleada

de diferentes formas. A continuación

mencionaremos algunas de la las

aplicaciones de la quitina en la industria:

Desarrollo de recubrimientos y película.

El quitosano representa una alternativa

interesante en la formulación de

recubrimientos y películas comestibles,

debido a sus propiedades bioquímicas y

formadoras de película. Este polímero

ha sido empleado con éxito en estudios

realizados sobre tomates, pepinos, calabacines y algunas frutas.

Las películas con quitosano son resistentes, duraderas, flexibles y muy difíciles de

romper, con propiedades mecánicas similares a algunos polímeros comerciales.

Tienen una moderada permeabilidad al agua, constituyen buenas barreras para la

penetración del oxígeno, disminuyen las tasas de respiración, retrasan el proceso

de maduración (debidos al etileno y dióxido de carbono) y además inhiben el

desarrollo fúngico.

La estructura molecular del quitosano posibilita también que actúe como liberador

de sustancias de una manera controlada, pudiéndose utilizar para incluir aditivos o

ingredientes funcionales en los recubrimientos de alimentos frescos o

mínimamente procesados.

Tratamiento de aguas: para el procesamiento de alimentos y obtención de agua

potable, en la remoción de colorantes y en la remoción de metales. 6

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Agente antimicrobiano: En lo que respecta a la actividad antimicrobiana del

quitosano, su espectro de acción es amplio, afectando a bacterias, mohos y

levaduras. Esta propiedad ha sido ampliamente descrita en la literatura científica,

sobre todo en estudios basados en experimentos in vitro frente a diversos grupos

de microorganismos. Aunque su actividad antimicrobiana depende de diversos

factores que pueden limitar su eficacia, los estudios demuestran que se puede

considerar un compuesto interesante para su utilización como conservante en

alimentos, con un potencial considerable para mejorar la calidad y seguridad de

los mismos

Los mohos y levaduras son el grupo más sensible al quitosano, seguidos de las

bacterias Gram-positivas y las Gram negativas.

Aditivo. Por sus propiedades espesantes, gelificantes, y emulsificantes, el

quitosano y sus derivados pueden ser considerados mejoradores de la textura de

los alimentos, ya que fijan agua y grasa. También pueden ser utilizados como

estabilizantes del color, o como agentes floculantes, utilizándose para la

clarificación de bebidas (vinos, zumos, etc.)

Diversos estudios ponen de manifiesto también la efectividad del quitosano como

antioxidante secundario, por su habilidad de quelar iones metálicos implicados en

la catálisis de las reacciones oxidativas.

Cosméticos: se puede añadir como agente hidratante, emulsificante, emoliente,

espesante, formación de películas. En la salud: en el control del colesterol,

liberación de drogas, prótesis dentales, suturas, biomateriales, vendas para los

ojos, antibacterial, anticongelante.

Industrias farmacéuticas. es usada como excipiente para la fabricación de

tabletas. En protección ambiental, el quitosan o quitosano, un derivado de la

quitina, se emplea como agente floculante para clarificar.

Alimentación funcional. El quitosano constituye un compuesto prometedor en el

campo de la alimentación funcional. Así, por ejemplo, el quitosano puede actuar

como liberador de ingredientes funcionales en los recubrimientos de alimentos

frescos o mínimamente procesados. También, debido a su mecanismo de acción,

se puede considerar que tiene propiedades similares a las de la fibra dietética.

El quitosano se puede utilizar para la encapsulación de compuestos fácilmente

oxidables y con alto valor nutricional, como los ácidos grasos del pescado EPA

(ácido eicosapentaenoico) y DHA (ácido docosahexaenoico). Algunos estudios

demuestran que el quitosano puede ser un material apto para la encapsulación de

este tipo de compuestos.

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En el campo de la medicina, diversos 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. Esto se produce

gracias a un mecanismo de formación de enlaces iónicos con los que se fija a

diferentes tipos de aniones tales como ácidos grasos libres, y a su capacidad de

formar micelas con el colesterol.

Bebidas y vinos. La quitina desacetilada ha sido utilizada como un material

adsorbente de intercambio de ion para clarificar jugo de piña ultrafiltrado. El

quitosano ha sido también usado acertadamente para evitar la coloración de jugo

de manzana a niveles de 200ppm o más. La eliminación de componentes

fenólicos (catequinas, flavinas, ácidos cinnamicos, etc) del vino blanco los cuales

son responsables de las alteraciones del bronceado y de la maderización, es una

operación importante para estabilizar el producto.

En medicina, el quitosan actúa como antiácido, reduce notablemente la placa

dental y es usado en la curación de úlceras y lesiones en el nivel tópico. Por otro

lado, aprovechando que son partículas que no se absorben, han sido empleados

como acarreadores de enzimas, células, pigmentos, sabores y nutrientes. 7

Biotecnología: Se puede usar en la inmovilización de enzimas, en el

encapsulamiento, la inmovilización de células y la reutilización de proteínas.

CONCLUSION:

Mediante esta práctica se pudo obtener a partir del exoesqueleto de camarón el

quitosano para el tratamiento de heridas, quemaduras y úlceras

WEBGRAFIA:

http://smcsyv.fis.cinvestav.mx/supyvac/22_3/SV2235709.pdf

http://www.cib.espol.edu.ec/Digipath/D_Tesis_PDF/D-35464.pdf

http://www.tec.url.edu.gt/boletin/URL_07_QUI01.pdf