Arthropoda (serangga dan krustasea) dikenal karena penutup luarnya yang keras, atau kerangka luar . Eksoskeleton memungkinkan pergerakan sendi saat menutupi jaringan lunak di dalam tubuh arthropoda.
Bahan struktural utama dalam beberapa kerangka luar adalah karbohidrat kompleks yang disebut kitin .
Apa Itu Kitin?
Kitin adalah senyawa organik yang ditemukan oleh Henri Braconnot, seorang ahli kimia, pada tahun 1811. Namanya berasal dari kata Yunani chiton , yang merupakan kata untuk “surat” (seperti dalam “baju besi”). Ini ada pada hewan eksoskeleton seperti serangga dan krustasea, tetapi juga di dinding sel jamur. Kitin menyediakan struktur kerangka bagi hewan-hewan ini untuk melindungi organ dan otot internal mereka.
Kitin adalah karbohidrat kompleks, polimer aminopolisakarida paling umum di alam. Ini adalah yang kedua setelah selulosa sebagai polisakarida paling melimpah di Bumi . Strukturnya sangat mirip dengan selulosa, tetapi memiliki unit monomer glukosa yang berbeda.
Nama kimia kitin adalah poli (β-(1-4)-N-asetil-D-glukosamin. Kitin dapat diubah menjadi turunan yang disebut kitosan menggunakan enzim atau deasetilasi. Kitosan lebih larut dalam air daripada kitin, dan itu adalah sering digunakan dalam perban, pelapis biji dan pembuatan anggur.
Kitin adalah bahan yang transparan dan fleksibel, dan pada beberapa organisme seperti krustasea, dapat dikombinasikan dengan kalsium karbonat untuk membuatnya lebih kuat. Kitin dapat terdegradasi di alam oleh bakteri.
Manfaat Kitin Bagi Hewan Eksoskeleton
Kitin menyediakan bahan struktural utama di beberapa kerangka luar . Kerangka ini kaku dan menutupi jaringan lunak di bawahnya. Ini juga memberi otot bahan untuk ditarik.
Cangkang pelindung kitin memberi keuntungan pada hewan eksoskeleton karena berfungsi sebagai semacam pelindung. Eksoskeleton terbuat dari persendian yang memungkinkan pengungkit yang lebih baik bagi hewan untuk menggerakkan anggota tubuhnya.
Daya ungkit yang lebih baik ini membuat hewan lebih kuat relatif terhadap ukurannya daripada hewan tanpa arsitektur rangka luar dari kitin. Kitin juga dapat ditemukan di mandibula beberapa organisme, seperti siput.
Kerugian Kitin untuk Hewan Eksoskeleton
Dengan bertambahnya ukuran, eksoskeleton kitin akan menjadi tidak praktis bagi hewan, membuatnya terlalu berat untuk bergerak. Inilah sebabnya mengapa arthropoda cenderung lebih kecil dibandingkan dengan vertebrata besar.
Kerugian nyata lainnya terjadi ketika hewan eksoskeleton melepaskan atau meranggas cangkang kitinnya saat mereka tumbuh. Bisa ada sebanyak enam pergantian kulit antara menetasnya serangga dan saat menjadi dewasa.
Saat ini terjadi, pernapasan terhambat karena lapisan trakeola hewan keluar bersama kerangka luarnya. Hal ini membahayakan serangga, dan situasinya memburuk dengan meningkatnya suhu.
Penggunaan Novel untuk Kitin
Selain menjadi bahan struktural utama di beberapa kerangka luar, kitin terbukti bermanfaat dalam banyak bahan buatan manusia. Nanoteknologi telah menggunakan kitin dan kitosan untuk membuat perancah polimer .
Senyawa berbasis kitin dan kitin juga telah digunakan untuk aplikasi biomedis . Struktur rangka yang disediakan kitin dan kitosan membuatnya sangat berharga untuk membuat perancah komposit untuk penyembuhan luka dan pembekuan darah. Ini karena mikrofibril kristal di dalam kitin yang membuatnya sangat stabil untuk kerangka luar dan dinding sel jamur.
Senyawa berbasis kitin juga digunakan untuk pengiriman obat, ligan pengenalan biologis untuk diagnosis kanker, oftalmologi, adjuvan vaksin, dan melawan tumor.
Kitin dan kitosan tidak beracun, biokompatibel, mikroba, dan dapat terurai secara hayati. Mereka memiliki integritas struktural yang hebat, sangat berpori dan dapat terdegradasi pada tingkat yang dapat diprediksi. Pelarut dapat mengekstrak kitin dari cangkang krustasea untuk digunakan dalam bahan lain.
Teknologi yang Muncul
Karbohidrat paling melimpah kedua di Bumi menyediakan struktur dan fungsi bagi organisme di dunia alami, serta teknologi modern.
Kemajuan masa depan berdasarkan stabilitas dan fleksibilitas kitin harus menyediakan pertanian, bioteknologi, pengobatan nano, dan bidang lain dengan komponen yang kuat untuk membantu umat manusia.
undefined undefined/iStock/GettyImages
