Quitosano es un polisacárido catiónico derivado de la desacetilación parcial de la quitina, que presenta una solubilidad única en condiciones ácidas y diversas actividades biológicas.

Estructura química

El quitosano está compuesto por unidades β-(1→4)-unidas de D-glucosamina (unidades desacetiladas) y residuos de N-acetil-D-glucosamina, donde el grado de desacetilación (DD, típicamente 60–95 %) determina los grupos amino libres (-NH₂) en C2, junto con hidroxilos en C3 y C6. Estos grupos funcionales permiten la protonación en medios ácidos (pKa ≈ 6,5), formando polielectrolitos solubles, mientras que los enlaces de hidrógeno confieren una estructura semicristalina e insolubilidad a pH neutro. El peso molecular varía ampliamente (50–2000 kDa), influyendo en la viscosidad y reactividad.

Producción y propiedades

Obtenido mediante hidrólisis alcalina de quitina de caparazones de crustáceos o hongos, el quitosano presenta biocompatibilidad, biodegradabilidad por lisozimas, acción antimicrobiana mediante disrupción de membranas y quelación de metales. Forma películas, geles y nanopartículas, con propiedades ajustables por cuaternización o injerto. Su baja inmunogenicidad favorece su uso biomédico, aunque la variabilidad entre lotes afecta la consistencia.

Beneficios para la salud

El quitosano une lípidos y colesterol dietéticos en el intestino, reduciendo su absorción para el control de peso y la hiperlipidemia, al tiempo que modula la microbiota e inflamación. Acelera la cicatrización de heridas mediante hemostasia y angiogénesis, y muestra promesa en la liberación controlada de fármacos. Datos preclínicos indican efectos antioxidantes y antitumorales, aunque los ensayos en humanos requieren estandarización.

Aplicaciones y limitaciones

Ampliamente utilizado en andamios de ingeniería tisular, recubrimientos antimicrobianos y en agricultura como elicitores, el mercado del quitosano abarca desde cosméticos hasta tratamiento de aguas residuales. Los desafíos incluyen la solubilidad limitada por pH, la variabilidad del DD que afecta la eficacia y la escalabilidad de fuentes fúngicas frente a crustáceos estacionales. Los derivados optimizados abordan estos para una mayor traducción clínica.