مقايسه ي خواص ضد باكتري كيتين، كيتوزان و كيتواليگومرهاي به دست آمده از پوسته ي ميگوي سفيد سرتيز (Metapenaeus affinis)

Comparing the Antibacterial Properties of Chitin, Chitosan and Chito-oligomers Extracted from Shell of Metapenaeus affinis

سابقه و هدف: كيتين يكي از اجزاي اصلي اسكلت خارجي سخت پوستان مي باشد. كيتوزان با حذف گروه هاي استيل از روي مولكول كيتين حاصل مي شود. وزن مولكولي و درصد داستيله نقش تعيين كننده اي در خواص زيستي كيتين، كيتوزان و مشتقات آن ها دارد. تا كنون مشتقات مختلفي از كيتين و كيتوزان به دست آمده است. با اين تفاسير هدف اين مطالعه تهيه مشتقات كيتواليگومري از كيتين و كيتوزان دست آمده از پوسته ميگوي سفيد سر تيز (Metapenaeus affinis) و مقايسه خواص ضد باكتري آن ها مي باشد. مواد و روش ها: با بررسي سطوح مختلف فاكتورهاي مختلف، بهترين حالت براي استخراج كيتين و كيتوزان از پوسته ي ميگوي سفيد سرتيز استفاده شد. اليگومرهاي N- استيل كيتو اليگوساكاريد و كيتواليگوساكاريد به ترتيب با هيدروليز شيميايي كيتين و كيتوزان تهيه شدند. خواص ضد ميكروبي 4 پليمر به دست آمده روي چهار سويه ي باكتريايي با تاكيد بر وزن مولكولي و درصد داستيله مورد بررسي و مقايسه قرار گرفت. يافته ها: مقدار خاكستر، رطوبت، پروتئين و وزن مولكولي كيتين بيش تر از كيتوزان محاسبه شد. اما درصد داستيله كيتوزان خيلي بيش تر از كيتين بود. بيش ترين كم ترين فعاليت ضد باكتري به ترتيب مربوط به كيتو اليگومرها و كيتين بود. كيتين تا حدودي و كيتوزان روي اكثر سويه ها خاصيت باكتريوستاتيك از خود نشان دادند. اما اليگومرهاي N- استيل كيتو اليگوساكاريد و كيتواليگوساكاريد روي اكثر سويه ها فعاليت باكتريسيدال داشتند. استنتاج: نتايج مطالعه ي حاضر نشان داد كه با دستكاري در مراحل استخراج (حذف تركيبات معدني و پروتئيني)، مي توان مشتقاتي با خلوص بالاتر تهيه نمود. از آن جايي كه خواص ضد ميكروبي ارتباط مستقيمي با كاهش وزن مولكولي و افزايش درصد داستيله دارد، كيتواليگومرها خواص ضد ميكروبي بيش تري از خود نشان دادند

Background and purpose: Chitin is one of the main components of crustaceans’ exoskeleton. Chitosan is produced by deacetylation of chitin. Molecular weight and degree of deacetylation play important roles in biological activity of chitin, chitosan, and their derivatives. So far, various derivatives of chitin and chitosan are obtained. The purpose of this study was to prepare derivatives of chitin and chitosan derived from the shells of shrimp (Metapenaeus affinis) to compare their antibacterial properties. Materials and methods: By investigating different factors, the best condition was determined for extracting chitin and chitosan from the shell of Metapenaeus affinis. N-acetyl chitooligosaccharides and chitooligosaccharides oligomers were prepared through chemical hydrolysis of chitin and chitosan, respectively. The antimicrobial properties of four polymers obtained were investigated on four bacterial strains and compared with an emphasis on molecular weight and percentage of deacetylation Results: The amounts of ash, moisture, protein, and molecular weight of chitin was found to be more than those of chitosan. But, the degree of deacetylation of chitosan was much higher than that of chitin. The highest and lowest antibacterial activity was seen in chitooligomers and chitin, respectively. Chitin (somewhat) and chitosan showed bacteriostatic properties against most strains. But, the oligomers revealed bactericidal activity against most of the strains. Conclusion: This study showed that a product with higher purity can be obtained by manipulating the extraction method (demineralization and deproteinization). Moreover, antibacterial activity is directly related to reduced molecular weight and increased percentage of deacetylation, so, oligomers showed more antibacterial properties.