Desde marzo de 2020, el quitosano ha atraído mucha atención de la comunidad científica. Ha aparecido en múltiples ocasiones en varias revistas científicas por su posible uso como modulador inmunitario, agente de administración de fármacos, adyuvante de vacunas y aplicación de nanofibras de protección contra el coronavirus.
El quitosano es un derivado de la quitina, el segundo polímero natural más abundante, seguido sólo por la celulosa. En la naturaleza, la quitina se encuentra en la pared celular de ciertas clases de hongos, en algas verdes, levaduras, protozoos, así como en las cutículas de los insectos. También es el componente estructural del duro caparazón de los crustáceos.
Chitosan vs COS
La quitina es un polímero lineal de repeticiones de N-acetil-D-glucosamina con enlaces β-1,4 glicosídicos. Debido a su gran peso molecular, la quitina es insoluble y no puede ser digerida. Cuando se elimina el grupo acetilo de la quitina mediante la desacetilación, se obtiene un polímero más pequeño, el quitosano. Dado que los grupos acetilo no se eliminan por completo, el quitosán está formado tanto por N-acetil-D-glucosamina como por D-glucosamina. Durante el proceso de desacetilación, el peso molecular se reduce a una décima parte de su tamaño original (10.000~1.000.000 Da), lo que permite que el quitosán sea soluble en ácido(Figura 1). Con la hidrólisis enzimática posterior, se puede obtener finalmente el quito-oligosacárido (COS), que tiene un peso molecular significativamente menor (100~10.000 Da) y una excelente solubilidad en agua. Debido a estas diferencias de tamaño y solubilidad, existe una diferencia clave entre el quitosano y el COS en su modo de acción biológica.
Figura 1 – La quitina se desacetila en quitosano y quito-oligosacárido (COS).
El quitosano es soluble en ácido, lo que provoca una digestión parcial por parte del huésped, por lo que lo más probable es que el quitosano permanezca en la luz del intestino. Como polímero natural, el quitosano ha sido reconocido por su efecto prebiótico en el que, según se informa, la microflora intestinal se desplaza, favoreciendo el crecimiento de bacterias beneficiosas. Además, como el quitosano es de naturaleza policationica debido a sus múltiples grupos aminos cargados positivamente, posee una fuerte propiedad antimicrobiana(Tabla 1).
Por otro lado, el COS es soluble en agua y puede ser fácilmente digerido. Una vez absorbido, el COS ha demostrado facilitar el transporte inverso del colesterol, lo que contribuye a la excreción del exceso de colesterol. Además, se sabe que el COS regula la expresión genética, lo que promueve la diferenciación de los osteoblastos. Esto puede contribuir a fortalecer el estado de los huesos y a reducir la incidencia de la osteoporosis (Tabla 1).
Aunque el uso del quitosano y el COS como suplementos alimentarios no se ha estudiado ampliamente, una buena revisión de Swiatkiewicz y sus colegas (2015) resumió los resultados de estudios anteriores, en los que el quitosano y el COS mostraron su potencial como aditivos alimentarios en base a sus propiedades beneficiosas inmunomoduladoras, antioxidantes, antimicrobianas e hipocolesterolémicas. Los autores han llegado a la conclusión de que el quitosano y el COS han mostrado efectos promotores del crecimiento similares a los del AGP(Figura 2).
Figura 2 – Modo de acción propuesto para el quitosano y el quito-oligosacárido (COS) en la nutrición animal.
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