Extraction of chitin from edible crab shells of Callinectes sapidus and comparison with market purchased chitin / Extração de quitina de cascas de caranguejo comestíveis de Callinectes sapidus e comparação com quitina adquirida no mercado

Chitin and its derived products have immense economic value due to their vital role in various biological activities as well as biomedical and industrial application. Insects, microorganism and crustaceans are the main supply of chitin but the crustaceans shell like shrimp, krill, lobsters and crabs are the main commercial sources. Chitin content of an individual varies depending on the structures possessing the polymer and the species. In this study edible crabs’ shells (Callinectes sapidus) were demineralized and deproteinized resulting in 13.8% (dry weight) chitin recovery from chitin wastes. FTIR and XRD analyses of the experimental crude as well as purified chitins revealed that both were much comparable to the commercially purchased controls. The acid pretreatment ceded 54g of colloidal chitin that resulted in 1080% of the crude chitin. The colloidal chitin was exploited for isolation of eighty five chitinolytic bacterial isolates from different sources. Zone of clearance was displayed by the thirty five isolates (41.17%) succeeding their growth at pH 7 on colloidal chitin agar medium. Maximum chitinolytic activity i.e. 301.55 U/ml was exhibited by isolate JF70 when cultivated in extracted chitin containing both carbon and nitrogen. The study showed wastes of blue crabs can be utilized for extraction of chitin and isolation of chitinolytic bacteria that can be used to degrade chitin waste, resolve environmental pollution as well as industrial purpose.

A quitina e seus produtos derivados têm imenso valor econômico devido ao seu papel vital em várias atividades biológicas, bem como em aplicações biomédicas e industriais. Insetos, microrganismos e crustáceos são o principal suprimento de quitina, mas a casca dos crustáceos como camarão, krill, lagosta e caranguejo são as principais fontes comerciais. O conteúdo de quitina de um indivíduo varia dependendo das estruturas que possuem o polímero e da espécie. Neste estudo, as cascas de caranguejos comestíveis (Callinectes sapidus) foram desmineralizadas e desproteinizadas, resultando em 13,8% (peso seco) de recuperação de quitina a partir de resíduos de quitina. As análises de FTIR e XRD do bruto experimental, bem como das quitinas purificadas, revelaram que ambas eram muito comparáveis aos controles adquiridos comercialmente. O pré-tratamento com ácido cedeu 54 g de quitina coloidal que resultou em 1.080% da quitina bruta. A quitina coloidal foi analisada para isolamento de 85 isolados bacterianos quitinolíticos de diferentes fontes. A zona de eliminação foi exibida pelos 35 isolados (41,17%) que sucederam seu crescimento a pH 7 em meio de ágar de quitina coloidal. A atividade quitinolítica máxima, ou seja, 301,55 U / ml, foi exibida pelo isolado JF70 quando cultivado em quitina extraída contendo carbono e nitrogênio. O estudo mostrou que resíduos de caranguejos azuis podem ser utilizados para extração de quitina e isolamento de bactérias quitinolíticas que podem ser usadas para degradar resíduos de quitina, resolver a poluição ambiental e também para fins industriais.

Otimização e padronização de processos para obtenção de quitosana purificada para uso farmacêutico e alimentício / Optimization and standardization of processes to obtain purified chitosan for pharmaceutical and food use

Quitosana é um biopolímero encontrado principalmente na parede celular de crustáceos e é obtida pela desacetilação da quitina. Como biopolímero a quitosana é utilizada como excipiente para medicamentos e composição de alimentos. No entanto a quitosana devidamente purificada para uso farmacêutico ou alimentício tem custo financeiro elevado. Outro fator que contribui para o uso limitado é a falta de procedimento padronizado para desacetilação, o que resulta em materiais com diferentes graus de qualidade, dificultando suas aplicações e controle de qualidade de matéria prima e produto. Este trabalho tem como principal objetivo estabelecer procedimento reprodutível para a extração da quitina e da quitosana, por meio da aplicação dos conceitos de Quality by Design e planejamento de experimentos. A quitosana foi obtida pela desacetilação da quitina de crustáceos pelas etapas de desmineralização, desproteinização e despigmentação. O procedimento técnico para purificação da quitosana foi definido a partir de planejamento fatorial com ponto central para as etapas otimizadas, por meio da aplicação dos conceitos de Quality by Design e planejamento de experimentos. O projeto definiu um procedimento padronizado para purificação da quitosana que pode ser empregado em escala industrial, e financeiramente vantajoso para produção de medicamentos ou alimentos

Chitosan is a biopolymer found mainly in the cell wall of crustaceans and is obtained by the deacetylation of chitin. As biopolymer chitosan is used as excipient for medicaments and food composition. However, chitosan duly purified for pharmaceutical or food use has a high financial cost. Another factor that contributes to the limited use is the lack of standardized procedure for deacetylation, which results in materials with different grades of quality, hindering their applications and quality control of raw material and product. This work has as main objective to establish a reproducible procedure for the extraction of chitin and chitosan, through the application of the concepts of Quality by Design and planning of experiments. Chitosan was obtained by the deacetylation of chitin from crustaceans through the demineralization, deproteinization and depigmentation stages. The technical procedure for purification of chitosan was defined from a factorial planning with a central point for the optimized steps, through the application of the concepts of Quality by Design and planning of experiments. The project defined a standard procedure for the purification of chitosan that can be used on industrial scale and financially advantageous for the production of medicines or foods

Biotechnological processes for chitin recovery out of crustacean waste: a mini-review

Background: Chitin is an important natural resource. The annual worldwide production is estimated in approximately 10(10)-10(12) ton. It is produced by arthropods (insects and crustaceans), molluscs and fungi. Its main biological function is structural. Crustacean shells are the most important chitin source for commercial use due to its high content and ready availability. Chitin and its derivatives have great economical value because of their numerous applications: food, cosmetics, pharmaceuticals, textile industries, waste water treatment and agriculture. In nature, chitin is closely associated with proteins, minerals, lipid and pigments, which have to be removed. Results: Several techniques to extract chitin from different sources have been reported. The most common method for recovery of chitin from crustacean shells is the chemical procedure. It involves two mayor steps: elimination of inorganic matter (demineralization) and extraction of protein matter (deproteination) using strong acids and bases. However, these processes may cause depolymerization affecting the polymer properties such as molecular weight, viscosity and degree of acetylation. In addition, the chemical purification of chitin is hazardous, energy consuming and threatening to the environment. As an alternative to the chemical process, different biological processes have been investigated: microbiological fermentation and methodologies using enzymatic crude extracts or isolated enzymes. Conclusions: The results reported are extremely variable; however, they offer new perspectives for the production of chitin with the concomitant reduction of the environmental impact.

Utilización de quitina en formas farmacéuticas. I Ungüento / Use of chitin in pharmaceutical forms. I Ointment

Se realizó un estudio tecnológico en la forma farmacéutica ungüento, para lo cual se empleó quitina como principio activo. Se utilizaron 2 tipos de base, oleosa e hidrosoluble, la primera con mejores características. Se estudiaron la liberación in vitro del fármaco, así como la cinética de este proceso, y se llegó a la conclusión de que el mayor porcentaje de quitina liberada fue en base oleosa. Se siguió en ambos casos una cinética de orden cero

Producción de enzimas por streptomycoses sp cresciendo con caparazón de camarón como sustrato / Enzyme production of streptomyces up growing on shrimp shell as substrate

Se hizo un estudio comparativo en cuanto a la producción de enzimas por ima ceá de Streptomyces sp, utilizando como substrato caparazón de camarón desmineralizado ó quitina semipurificada. Se encontró que la producción de quitinasas está asociada al crecimiento microbiano cuando se usa como substrato caparazón de camarón, alcanzando una producción máxima de quitinasa, qutitosanasa, carboximetilcelulasa y de proteasa a las 96 h de incubación. Cuando el substrato fue la quitina, se obtuvo un máximo en la producción quitinolítica y quitosanolítica al alcanzar la fase de crecimiento estacionario. El crecimiento de Streptomyces sp fue mayor en caparazón de camarón que en quitina, siendo muy pequeñas las velocidades específicas de crecimiento tanto en caparazón de camarón como en quitina semipurificada