Chitin ist eine der häufigsten organischen Verbindungen auf unserer Erde! Was Chitin genau ist und in welcher Form es dir in deinem Alltag begegnet, erfährst du hier in unserem Video und in unserem Beitrag.

Chitin einfach erklärt

Chitin ist eine häufig vorkommende, harte organische Verbindung. Sie kommt als Stützstruktur in den Zellen vieler Lebewesen vor. Als Vielfachzucker ist das Chitin aus mehreren Einfachzuckern aufgebaut. Du ordnest es deswegen auch in die Gruppe der Polysaccharide (Poly=Vielfach, Saccharid=Zucker) ein. 

In der Natur findest du das Chitin in den Panzern von Insekten, Spinnen und Krebstieren, aber auch in den Zellwänden der Pilze.

Es kommt also in vielen Lebewesen vor und ist wahrscheinlich nach der Cellulose der Pflanze das häufigste Polysaccharid der Erde. Doch auch wir Menschen machen uns die vorteilhaften Eigenschaften des Chitins in vielen Bereichen zunutze.

Was ist Chitin?

Chitin ist eine weiße, geruchlose organische Verbindung, die in den Zellwänden vieler wirbelloser Tiere eine Stützfunktion ausübt. Ebenso wie die Cellulose gehört es zu der Gruppe der Polysaccharide. Dabei besteht das Chitin aus mehreren Aminozucker-Einheiten.

Chitin Aufbau

Als Polysaccharid besteht das Chitin aus einzelnen Zuckerbausteinen. Dabei sind die Bausteine aus dem Aminozucker Glucosamin aufgebaut.

Aminozucker bedeutet, dass an das Zuckermolekül (D-Glucose ) eine Aminogruppe aus Stickstoff und Wasserstoff angehängt ist. Beim Chitin ist die Aminogruppe acetyliert, also das Stickstoffmolekül mit einer Acetylgruppe nach außen hin verbunden. Das acetylierte Glucosamin nennst du N-Acetylglucosamin. Seine Summenformel lautet (C8H13NO5).

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Chitin Grundbaustein

Beim Chitin sind mehrere der N-Acetylglucosamine als Bausteine miteinander verknüpft und bilden zusammen eine lange Kette. Die Verknüpfung ist β-(1 \rightarrow 4)-glykosidisch. Das bedeutet, dass jeweils das erste Kohlenstoffatom der Glucose des Glycosamins mit dem vierten Kohlenstoffatom des anderen Moleküls verbunden ist. 

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Chitin Aufbau

Dafür sind die Moleküle jeweils um 180° gedreht angeordnet.

Chitin Vorkommen und Eigenschaften

Chitin findest du in der Natur in den Zellwänden von Pilzen und in den Panzern von Insekten, Krebstieren und Spinnen. Dabei dient der Chitinpanzer als äußeres Skelett, das die Tiere nach Außen hin schützt. Doch auch in anderen Strukturen ist der Insektenpanzerstoff enthalten.

So findest du das Chitin ebenfalls in den Flügeln und Mundwerkzeugen von Insekten, in der Raspelzunge von Schnecken oder in Form eines Konkonfadens bei verschiedenen Insektenarten.

Das reine Chitin ist farblos oder weiß und geruchlos. Erst durch Farbpigmente bekommen Insektenpanzer und Krebspanzer ihre schönen bunten Farben. Die Panzer und Außenskelette der Tiere werden durch das Chitin elastisch und biegsam. Nur durch die Kombination mit anderen Stoffen erhält die Struktur ihre Stabilität und Festigkeit. Die Chitinpanzer der Krebse sind zum Beispiel durch die Verbindung mit Kalk besonders hart und schwer. Bei den Chitinpanzern von Insekten erhöht die Kombination mit Sklerotin die Festigkeit des Außenskelettes.

Der Vorteil des Chitins ist seine hohe Widerstandsfähigkeit. Weder in organischen Lösungsmitteln, noch in Wasser, schwachen Säuren oder Basen lässt sich der Stoff lösen. Erst durch bestimmte Enzyme, die Chitinasen, wird die Verbindung gespalten. Die Chitinasen findest du in der Natur bei einigen Schimmelpilzen und bestimmten Bakterienarten. 

Chitin industrielle Verwendung

Trotz seiner vorteilhaften Eigenschaften ist Chitin in reiner Form für die Industrie kaum nutzbar. Mehr Anwendung findet das hergeleitete Chitosan. Jährlich werden davon große Mengen aus den Panzern von Krebstieren gewonnen und weiterverarbeitet. Durch seine Stoffeigenschaften und positiven Wirkungen wird das Chitosan anschließend in sehr vielen verschiedenen Industriebereichen verwendet:

  • als Filtermaterial in der Wassergewinnung (Aufgrund seiner positiven Ladung bindet das Chitosan negativ geladene Stoffe, wie zum Beispiel Schwermetalle, die dadurch leichter herausgefiltert werden können)
  • als Verdickungsmittel in der Lebensmittelindustrie
  • als Nahrungsergänzungsmittel zum Abnehmen (verdauungsfördernd)
  • als Zusatzstoff in Zahnpasta
  • als Verkapselung vieler Medikamente
  • als Arznei in der Wundheilung (Chitin besitzt eine entgiftende und die Blutgerinnung verzögernde Wirkung) 
  • als Ausgangsstoff zur Herstellung von Arthrose-Medikamenten (Chitin ist ein Ausgangsstoff von Glucosamin, einem Bestandteil des Knorpels und der Gelenkflüssigkeit)

Das große Potenzial von Chitin ist bisher noch längst nicht ausgeschöpft. Besonders in der Medizin und der Pharmazie, kann das Chitin, bzw. das Chitosan aufgrund seiner positiven Eigenschaften punkten. So kann der Stoff beispielsweise Schleimhäute durchlässiger für Medikamente machen.

Besonders Japan und die Vereinigten Staaten haben Industriezweige für die Gewinnung und die Verarbeitung von Chitin. In Deutschland wurde bereits eine Anlage in Büsum in Betrieb genommen.

Cellulose

Die Cellulose ist ähnlich aufgebaut wie das Chitin. Als Hauptbestandteil der Pflanzenzellwände ist sie die am häufigsten vorkommende organische Verbindung der Erde. Wenn du mehr über diesen wichtigen Stoff wissen willst, dann schau dir jetzt unser Video zur Cellulose an.

Zum Video: Cellulose
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