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키틴.키토산의 종류와 차이점

키틴(Chitin)

키틴은 N-아세틸-D-글루코사민(N-acetyl-D-glucosamine) 잔기 5,000개 이상을 가지고 있으며, β-1-4 탄소 결합을 가진 분자량이 100만 이상의 천연 고분자 다당류입니다. 이러한 키틴은 그 분자 간 결합 구조에 따라 α, β, γ 형으로 분류됩니다.

1)알파(α)-키틴

지구상 모든 키틴질의 약 2/3정도를 차지하며 일반적으로 알려진 키틴,키토산으로 분자간의 사슬방향이 서로 어긋나게 역평형 배열 되어 있는 아주 단단한 구조이며, 특히 다량의 탄산칼슘과 단백질이 결합되어 추출 과정에서 염산 등 화학적(HCl. NaOH) 처리가 수반되는 과정을 거칩니다.

2)베타(β)-키틴

자연계에 존재하는 β -키틴은 종 다양성이 부족하고 생물 총량이 작아 매우 귀한 생물소재입니다. 주로 바다에 서식하는 연체동물의 연골에서 추출한 것으로서 분자 간 결합 사슬 방향이 평형배열의 아주 느슨한 결합구조 이며, 반응성이 빠르고 그 유도체 형성 매우 쉽습니다.

3)감마(γ)-키틴

주로 곤충류(풍뎅이, 장수하늘소, 등)의 갑각에 존재 하며 α-키틴의 교차배열과 β-키틴의 평형 배열이 혼재된 구조로 되어 있습니다.


α-키틴	β-키틴	γ-키틴
게. 새우등 갑각류의 껍질	대왕 오징어 등 연체동물의 연골	곤충류의 갑각

4) 키틴의 분자구조 비교

α-키틴은 분자사슬이 역평형(antiparral)으로 배열되어 치밀한 구조를 이루며 매우 단단한 구조로 물에도 팽윤이 거의 일어나지 않는 특성이 있으나, β-키틴은 분자사슬이 평행(parral)하게 이루어져 물 분자가 침투해 들어갈 수 있는 결정성 수화물 상태로 존재하며 결정격자의 사슬사이에 물이 스며들기 쉽고 반응성이 높은 구조적 특성이 있습니다.

5) 키틴의 생물 소재 비교


오징어 연골 의 구성 성분
단백질,당질	45%
키틴(β형)	40%
회분	0.3%
지질	0.17%
수분	13%


게 껍질의 구성 성분
회분	47.5%
키틴(β형)	21.4%
단백질	20.7%
지질	0.3%
수분	8.3%

키토산(Chitosan)

키틴은 갑각류의 껍질이나 연체동물의 연골에서 단백질, 회분, 미네랄 등을 제거하고 부분적으로 탈 아세틸화 되어있는 키틴의 단량체에서 아세틸기(COCH)가 아미노기(NH)로 치환된 형태로서 D-Glucosamine이 5000개 이상 (분자량 100만 이상) 이 반복적으로 결합한 고분자 천연 다당체 입니다.
일반적으로 게, 새우등 갑각에서 추출된 알파(α)-키틴은 탈 아세틸(DeAcetylation)과정에서 높은 온도와 고농도 산(Acid)등 가혹한 환경에서 진행되나, β-키틴의 탈 아세틸화 조건은 상대적으로 온화하나, 그 구조의 변이성이 높아 특별한 안정화 기술을 갖지 않으면 β-구조의 키토산을 제조 할 수가 없습니다.

1)키토산의 분자 구조 비교

	2)키토산의 구조분석 비교 [베타(β),알파(α)형]
		●NMR 크로마토그램비교

●FT-IR 크로마토그램 비교

키토산올리고당 (Chitosan Oligosaccharide)

고분자의 키토산을 효소(Chitosanage)분해하여 글루코사민 6탄당이 2-10개 정도 결합 되어있는 저분자 수용성 키토올리고당입니다. 이러한 키토올리고당은 불용성인 키토산을 가수분해하기 위하여 수용화 과정에서 투여한 용매의 종류에 따라 키토올리고당 염산염, 젖산염, 초산염 등이 만들어져 키토올리고의 함량을 저하시키고, 잔류용매의 정제도 및 염(Salt)을 제거하는 탈염(Desalting) 공정 등 키토산올리고당의 염의 존재 여부 및 염의 종류에 따라 달라집니다. 또한 생리활성이 우수한 6-7당(GlcN)6 - (GlcN)7 고차올리고당의 함량을 증가 시키고 일정한 분자량의 분포를 가진 균일한 키토올리고당을 제조 하기위한 분획 기술 등의 적용 여부에 따라 그 기능이 달라집니다.

1) 키토산올리고당의 구조분석 (FT-IR 크로마토그램) 비교