Šo savienojumu grupu bieži sauc par augu fenoliem, jo Lielākā daļa aromātiskie dabiskie atvasinājumi satur fenola funkciju vai veidojas no fenola savienojumiem, un šos savienojumus parasti ražo augi. Patiešām, fenola funkcija ir visizplatītākā starp benzola sērijas aromātiskajiem atvasinājumiem (naftalīna un antracēna savienojumi ar fenola funkcijām ir nedaudz retāk sastopami), bet visbiežāk fenola grupa pavada citas skābekļa funkcijas.
Un šajā sakarā šīs dabisko savienojumu klases galvenās grupas var attēlot ar šādām sērijām: fenoli - satur tikai hidroksi funkcijas; fenola skābes - satur hidroksi un karboksi funkcijas; pirānu sērijas aromātiskie savienojumi - a-pironi, y-pironi, pirilija sāļi; benzola, naftalīna un antracēna sērijas hinoni, kas satur arī fenola grupas. Arī “auga” definīciju šobrīd var izlaist, jo dažādi iepriekš minēto grupu pārstāvji ir sastopami arī mikroorganismos, sēnēs un jūras organismos.
8.1. Fenoli un fenola skābes
Vienkāršie fenoli (8.1.1. shēma) dabā nav tik plaši izplatīti: visbiežāk sastopams hidrohinons, dažreiz katehols un to atvasinājumi. Tā kā fenola savienojumi (īpaši dihidroksiatvasinājumi) ir viegli oksidējami, augos tos parasti attēlo glikozīdu aglikona sastāvdaļa vai esterificē citā veidā: piemēram, alkil- un cikloalkilradikāļi. Interesants un nozīmīgs pēdējo pārstāvis ir tokoferolu grupa, vitamīni E, kas veic antioksidantu funkciju dzīvnieku organismu, tostarp cilvēku, šūnu membrānās.
Aromātisks karbonskābes Dabā tie ir ļoti reti sastopami tīrā strukturālā formā. Benzoskābe ir atrodama pietiekamā daudzumā dzērvenēs un brūklenēs, izraisot to izturību pret mikroorganismu darbību (ogas labi uzglabājas bez jebkādām piedevām un jau kopš seniem laikiem izmantotas kā konservanti citiem produktiem).
Fenolskābes ir atrodamas visur augos un diezgan plašā struktūras diapazonā. Pirmkārt, tās ir mono-, di- un trihidroksibenzoskābes, kas plaši izplatītas augos, gan uzkrājoties, gan kā starpprodukti biosintēzes ceļā. Vēl viena grupa ir hidroksifeniletiķskābes, kas ir daudz retāk sastopamas. Trešā grupa ir kanēļskābes, kas ir plaši izplatītas, bet parasti atrodas nelielā koncentrācijā un atrodas uz aromātisko skābekli saturošu heterociklu biosintēzes ceļiem. Ļoti bieži daudzu augu ēterisko eļļu sastāvā ir iekļautas hidroksiskābes metilēteru (vienkāršo) ēteru veidā, tiek atrasti arī atvasinājumi ar karboksilgrupu, kas reducēta līdz aldehīda un spirta grupai (8.1.2. shēma).
Shēma 8.1.1
(skatīt skenēšanu)
Shēma 8.1.2.
(skatīt skenēšanu)
Shēma 8.1.2 (turpinājums).
(skatīt skenēšanu)
Fenolu un fenolskābju ķīmiskās īpašības nosaka fenola savienojumu spēja oksidēties līdz atbilstošiem hinoniem vai līdzīgiem savienojumiem, veidojot hinoniem līdzīgu sistēmu. Ko šī fenola savienojumu spēja dod augu organismam?
Pirmkārt, tā kā fenolu oksidēšana notiek, izmantojot radikālu mehānismu, t.i. tiem ir noteikta afinitāte pret brīvajiem radikāļiem; fenoli darbojas kā brīvo radikāļu daļiņu (ieskaitot skābekli) slazdi. Ziedojot savu ūdeņraža atomu no aromātiskā gredzena hidroksilfunkcijas, tie veido diezgan stabilu fenola radikāli, kas savas stabilitātes un delokalizētās dabas dēļ nepiedalās ķēdes radikāļu procesā, t.i. tas pārtrauc radikāļu ķēdes reakciju, tādējādi darbojoties kā antioksidants un citu radikālu procesu slāpētājs, kas parasti noved pie parādībām, kas paātrina šūnu nāvi (novecošanos) un mutagēno iedarbību.
Kādi ir fenola dabisko savienojumu tiešās oksidācijas produkti? Pirmkārt, tie ir orto- un parahinoni, to veidošanās ir īpaši raksturīga vienkāršiem fenoliem un zemu aizvietotām fenolskābēm (8.1.3. shēma).
Shēma 8.1.3
Otrā reakciju grupa ir saistīta ar fenola radikāļa nepāra elektrona spēju delokalizēties gar benzola gredzenu, veidojot ievērojamu griešanās blīvumu oglekļa atomiem orto un para pozīcijās uz oksidēto hidroksilu. Tā kā oglekļa radikāļi ir aktīvāki nekā skābekļa radikāļi, tie var iesaistīties dažādās reakcijās, kas ietver citas molekulas vai tā paša fenoksilgrupas radikāļu uzbrukumu. Šādu oksidatīvās savienošanas jeb oksidatīvās kondensācijas reakciju produkti ir melanīni, kuru struktūru veido A, B un C tipa kondensēto hinonu fragmenti (8.1.4. shēma).
Raksturīgi, ka melanīniem ir dziļa krāsa – no tumši brūniem līdz melniem toņiem, tie atrodami Helianthus annuus un Citrullus vulgaris sēklās, Ustilago maydis sporās, ascomycete Daldinia concentrica. Pēdējā melanīns veidojas 1,8-dihidroksinaftalīna oksidatīvā kondensācijā, un, iespējams, tam ir D struktūra, ko papildina kondensēts melnais hinons E (8.1.5. shēma).
Shēma 8.1.4
(skatīt skenēšanu)
Shēma 8.1.5
(skatīt skenēšanu)
Tanīni ir vēl viena aromātisko atvasinājumu grupa, kas veidojas augos, kas satur fenolskābes. Tanīni rodas no gallskābes dažādu reakciju rezultātā: oksidatīvā dimerizācija un esterifikācija gan starp pašas gallskābes funkcijām, gan ar citām
Shēma 8.1.6
(skatīt skenēšanu)
hidroksi savienojumi - galvenokārt ar glikozi. Atbilstoši tam tos iedala hidrolizējamos tanīnus – gallskābes (vai tās oligomēru) esteros un ogļhidrātos un kondensētos tanīnus, t.i. nehidrolizējams (8.1.6. shēma).
Gallskābe in vivo veido divu veidu oligomērus: dimērus (vai tetramērus) ar oglekļa-oglekļa saiti starp fenilgredzeniem (ellagskābe, heksahidroksidifēnskābe utt.), dimērus un trimerus ar estera saiti starp fragmentiem (trigalskābes). Šajā sakarā pašas gallskābes iedala hidrolizējamās (esteri) un nehidrolizējamās (difenilatvasinājumi). Abi no tiem veido hidrolizējamus tanīnus ar ogļhidrātiem, jo ūdens vidē skābās, sārmainās vai fermentatīvās katalīzes apstākļos tie veido ogļhidrātus un fenolskābes.
Šiem tanīniem, pirmkārt, jāietver monosaharīdu (parasti glikozes) esteri ar gallu vai trigalskābēm. Savukārt glikozes šķidrumus ar kondensētām gallusskābēm (ellagskābēm utt.) var uzskatīt par divējāda rakstura tanīniem, jo tie satur hidrolizējamus un nehidrolizējamus fragmentus. Pilnīgi nehidrolizētiem tanīniem nav nekā kopīga ar gallskābi (izņemot to, ka tās ir arī polifenola vielas), bet tie ir flavanolu atvasinājumi - savienojumi ar pirāna struktūru, par kuriem tiks runāts nākamajā sadaļā.
Tanīnus iegūst no akācijas, egļu, ozola, kastaņu un citu augu mizas. Tie atrodami arī tējā. Šī ir diezgan aktīva vielu grupa attiecībā pret daudziem patogēniem mikrobiem, to iedeguma efekts ir saistīts ar vieglu mijiedarbību ar olbaltumvielām, un fenola grupas nodrošina ievērojamu antioksidantu efektu. Tanīni inaktivē daudzus fermentus.
Tanīniem piemīt ādas miecēšanas īpašība, un tie ir arī pigmenti, jo oksidētāju (pat gaisa skābekļa) iedarbībā tie veido stabilas melnas krāsvielas.
Trešā fenolskābes atvasinājumu grupa jeb, precīzāk, fenola spirti, veidojas, dimerizējoties un polimerizējot savienojumus, piemēram, koniferilspirtu. Tie ir lignāni un lignāni. Lignāni ir koniferilspirta dimēri, kuru dimerizācija acīmredzot var notikt (spriežot pēc produktu struktūras) dažādos veidos un ar dažādu turpmāko modifikācijas posmu skaitu. Bet iekšā vispārīgi runājot tie ir fenilpropāna dimēri, kuru vienības ir savstarpēji savienotas ar saitēm starp sānu saišu vidus oglekli. Lignānu strukturālo daudzveidību nosaka monomēra molekulu savienojuma raksturs (“galva līdz astei” vai “aste līdz astei”), y-oglekļa atomu oksidācijas pakāpe utt. Augos tie uzkrājas visos orgānos, izšķīdinātā veidā atrodami ēteriskajās eļļās, sveķos, īpaši bieži sastopami priežu, bārbeļu, asteraceae un araliaceae sēklās.
Lignīni ir polimēri, kuru pamatā ir vieni un tie paši koniferilspirta fenilpropāna bloki ar vienu un to pašu šo bloku savstarpējās savienošanas metodi, un polimēra struktūras veidošanos raksturo nesistemātiskums, t.i. klāt Dažādi ceļi fragmentu savienojumi un paši fragmenti, kā likums, nav identiski. Tāpēc lignīnu struktūru ir grūti izpētīt un vēl jo vairāk attēlot. Parasti tās ir hipotētiskas struktūras (8.1.7. diagramma). Augos lignīni ir svarīgas sastāvdaļas balsta un vadošo audu šūnu siena, kas pilda divējādu lomu: audu mehānisku nostiprināšanu un šūnas aizsardzību no ķīmiskām, fizikālām un bioloģiskām ietekmēm.
16. Vienkāršo fenola savienojumu (glikozīdu) jēdziens, to klasifikācija. Fiziskā un Ķīmiskās īpašības. Izejvielu sagādes, žāvēšanas, uzglabāšanas iezīmes. Izejvielu kvalitātes novērtēšana, analīzes metodes. Izejvielu izmantošanas veidi, pielietojums medicīnā.
Fenola savienojumi
Dabiski fenola savienojumi- vielas augu izcelsme satur vienu vai vairākus aromātiskus gredzenus ar vienu vai vairākām brīvām vai saistītām hidroksilgrupām.
Fenola savienojumi ir universāli izplatīti flora. Tie ir raksturīgi katram augam un pat katrai augu šūnai. Pašlaik ir zināmi vairāk nekā divi tūkstoši dabisko fenola savienojumu. Šīs grupas vielas veido līdz 2-3% no masas organiskās vielas augi, un dažos gadījumos - līdz 10% vai vairāk. Fenola savienojumi ir atrodami arī sēnēs, ķērpjos un aļģēs. Dzīvnieki patērē fenola savienojumus gatavā veidā un var tos tikai pārveidot.
Augos fenola savienojumiem ir ļoti liela nozīme. Tie ir obligāti visu vielmaiņas procesu dalībnieki: elpošana, fotosintēze, glikolīze, fosforilēšana.
1. Krievu bioķīmiķa V.I. Palladina (1912, Sanktpēterburga) izveidota un apstiprināta mūsdienu pētījumi ka fenola savienojumi ir iesaistīti šūnu elpošanas procesā. Fenola savienojumi darbojas kā ūdeņraža akceptori (nesēji) elpošanas procesa beigu stadijā, un pēc tam tos atkal oksidē specifiski oksidāzes enzīmi.
2. Fenola savienojumi ir augu augšanas, attīstības un vairošanās regulatori. Tajā pašā laikā tiem ir gan stimulējoša, gan inhibējoša (palēninoša) iedarbība.
3. Fenola savienojumus augi izmanto kā enerģētisko materiālu, veic strukturālās, atbalsta un aizsargfunkcijas (palielina augu rezistenci pret sēnīšu slimībām, piemīt antibiotiska un pretvīrusu iedarbība).
Fenola savienojumu klasifikācija
Dabisko fenola savienojumu klasifikācijas pamatā ir bioģenētiskais princips. Saskaņā ar modernas idejas par biosintēzi un, pamatojoties uz strukturālās iezīmes oglekļa skelets, var izdalīt šādas augu fenolu klases.
Vienkāršu fenola savienojumu fizikālās un ķīmiskās īpašības
Fizikālās īpašības.
Vienkāršie fenola savienojumi ir bezkrāsainas, retāk nedaudz iekrāsotas kristāliskas vielas ar noteiktu kušanas temperatūru un ir optiski aktīvi. Viņiem ir specifiska smarža, dažreiz aromātiska (timols, karvakrols). Augos tie biežāk sastopami glikozīdu veidā, kas labi šķīst ūdenī, spirtā un acetonā; nešķīst ēterī un hloroformā. Aglikoni nedaudz šķīst ūdenī, bet labi šķīst ēterī, benzolā, hloroformā un etilacetātā. Vienkāršiem fenoliem ir raksturīgi absorbcijas spektri UV un redzamās zonas spektrs
Fenolskābes ir kristāliskas vielas, kas šķīst spirtā, etilacetātā, ēterī, ūdens šķīdumi nātrija bikarbonāts un acetāts.
Gosipols ir smalki kristālisks pulveris no gaiši dzeltenas līdz tumši dzeltenai krāsai ar zaļganu nokrāsu, praktiski nešķīst ūdenī, nedaudz šķīst spirtā, labi šķīst lipīdu fāzēs.
Ķīmiskās īpašības.
Vienkāršu fenola savienojumu ķīmiskās īpašības ir saistītas ar:
- aromātiskais gredzens, fenola hidroksilgrupa, karboksilgrupa;
- glikozīdiskā saite.
Fenola savienojumus raksturo ķīmiskas reakcijas:
1. Hidrolīzes reakcija(glikozīdiskās saites dēļ). Fenola glikozīdus viegli hidrolizē skābes, sārmi vai fermenti līdz aglikonam un cukuriem.
2. Oksidācijas reakcija. Fenola glikozīdi viegli oksidējas, īpaši sārmainā vidē (pat ar atmosfēras skābekli), veidojot hinoīdu savienojumus.
3. Sāls veidošanās reakcija. Fenola savienojumi ar skābām īpašībām veido ūdenī šķīstošos fenolātus ar sārmiem.
4. Kompleksu reakcijas. Fenola savienojumi veido kompleksus ar metālu joniem (dzelzi, svinu, magniju, alumīniju, molibdēnu, varu, niķeli), kas ir iekrāsoti dažādās krāsās.
5. Azo-savienojuma reakcija ar diazonija sāļiem. Fenola savienojumi ar diazonija sāļiem veido azo krāsvielas, sākot no oranžas līdz ķiršu sarkanai.
6. Esteru (depsīdu) veidošanās reakcija. Depsīdi veido fenola skābes (digallic un trigallic skābes).
Vienkāršus fenola savienojumus saturošu izejvielu savākšanas, žāvēšanas un uzglabāšanas iezīmes
Brūkleņu un lāču izejvielu sagāde tiek veikta divos periodos - agrā pavasarī pirms ziedēšanas un rudenī no augļu nogatavošanās sākuma līdz sniega segas parādīšanās brīdim. Gaisa ēnojums vai mākslīga žāvēšana temperatūrā, kas nav augstāka par 50-60 ° C plānā kārtā. Atkārtota ražas novākšana tajos pašos biezokņos iespējama pēc 5-6 gadiem.
Rhodiola rosea (zelta saknes) izejvielas tiek novāktas ziedēšanas un augļu fāzes beigās. Žāvē 50-60 °C temperatūrā. Atkārtota ražas novākšana tajos pašos biezokņos iespējama pēc 10-15 gadiem.
Vīrišķā vairogauga (Rhizomata Filicismaris) izejvielas tiek savāktas rudenī, nemazgātas, žāvētas ēnā vai kaltēs ne vairāk kā 40 ° C temperatūrā. Atkārtota ražas novākšana tajos pašos biezokņos ir iespējama pēc 20 gadiem.
Kokvilnas izejvielu - sakņu mizu (Cortex radicum Gossypii) - novāc pēc kokvilnas novākšanas.
Uzglabājiet izejvielas saskaņā ar vispārīgo sarakstu sausā, labi vēdināmā vietā. Derīguma termiņš: 3 gadi. Vīriešu papardes sakneņus uzglabā 1 gadu.
Vienkāršus fenola savienojumus saturošu izejvielu kvalitātes novērtējums. Analīzes metodes
Izejvielu kvalitatīvā un kvantitatīvā analīze balstās uz fizikālajām un ķīmiskajām īpašībām.
Kvalitatīva analīze.
Fenola savienojumus no augu materiāliem ekstrahē ar ūdeni. Ūdens ekstraktus attīra no pavadvielām, izgulsnējot tos ar svina acetāta šķīdumu. Ar attīrīto ekstraktu tiek veiktas kvalitatīvas reakcijas.
Fenoglikozīdi, kuros ir brīvi fenola hidroksilgrupa, sniedz visas fenoliem raksturīgās reakcijas (ar dzelzs, alumīnija, molibdēna u.c. sāļiem).
Specifiskas reakcijas (GF XI):
- arbutīnam (brūkleņu un lāču ogu izejvielām):
A) ar kristālisku dzelzs sulfātu. Reakcijas pamatā ir kompleksa veidošanās, kas maina krāsu no ceriņu uz tumši violetu, tālāk veidojoties tumši purpursarkanām nogulsnēm.
b) ar 10% nātrija fosfomolibdīnskābes šķīdumu sālsskābē. Reakcija balstās uz zila kompleksa savienojuma veidošanos.
- salidrosīdam (Rhodiola rosea izejviela):
A) azo-savienošanas reakcija ar diazotizētu nātrija sulfacilu ar ķiršu sarkanas azo krāsas veidošanos
Hromatogrāfiskā izpēte:
Izmantot Dažādi hromatogrāfija (papīrs, plānslāņa utt.). Šķīdinātāju sistēmas, ko parasti izmanto hromatogrāfiskajā analīzē, ir:
- n-butanols-etiķskābe-ūdens (BUV 4:1:2; 4:1:5);
- hloroforms-metanols-ūdens (26:14:3);
- 15% etiķskābe.
Rhodiola rosea spirta ekstrakta hromatogrāfiskā izpēte no izejvielām.
Tiek izmantota plānslāņa hromatogrāfija. Testa pamatā ir metanola ekstrakta atdalīšana no izejvielām plānā silikagela slānī (Silufol plates) hloroforma-metanola-ūdens šķīdinātāju sistēmā (26:14:3), kam seko hromatogrammas izstrāde ar diazotizētu. nātrija sulfacils. Salidrosīda plankums ar Rf = 0,42 kļūst sarkanīgs.
Kvantitatīvā noteikšana.
Priekš kvantitatīvā noteikšana fenologlikozīdi tiek izmantoti ārstniecības augu materiālos dažādas metodes: gravimetriskā, titrimetriskā un fizikāli ķīmiskā.
1. Ar gravimetrisko metodi noteikt floroglucīdu saturu tēviņu papardes sakneņos. Metodes pamatā ir floroglucīdu ekstrakcija no izejvielām ar dietilēteri Soksleta aparātā. Ekstraktu attīra, ēteri destilē, iegūto sauso atlikumu žāvē un notur līdz konstantam svaram. Runājot par absolūti sausām izejvielām, floroglucīdu saturam jābūt vismaz 1,8%.
2. Titrimetriskā jodometriskā metode izmanto, lai noteiktu arbutīna saturu brūkleņu un lāču ogu izejvielās. Metodes pamatā ir hidrohinona aglikona oksidēšana par hinonu ar 0,1 M joda šķīdumu skāba vide un nātrija bikarbonāta klātbūtnē pēc attīrīta ūdens ekstrakta iegūšanas un arbutīna skābes hidrolīzes veikšanas. Hidrolīzi veic ar koncentrētu sērskābi cinka putekļu klātbūtnē, lai atbrīvotais brīvais ūdeņradis neļautu pašam oksidēt hidrohinonu. Kā indikators tiek izmantots cietes šķīdums.
3. Spektrofotometriskā metode izmanto, lai noteiktu salidrosīda saturu Rhodiola rosea izejvielās. Metode ir balstīta uz krāsainu azo krāsvielu spēju absorbēt monohromatisko gaismu pie viļņa garuma 486 nm. Ar spektrofotometru nosaka krāsainā šķīduma optisko blīvumu, kas iegūts salidrozīda reakcijā ar diazotētu nātrija sulfacilu. Salidrosīda saturu aprēķina, ņemot vērā GSO salidrosīda E īpatnējo absorbcijas ātrumu 1% 1 cm = 253.
Vienkāršus fenola savienojumus saturošu izejvielu izmantošanas veidi
Brūkleņu, lācenes un Rhodiola rosea izejvielas no aptiekām tiek izsniegtas bez ārsta receptes - Veselības ministrijas un sociālā attīstība RF Nr.578 2005.gada 13.septembrī - kā zāles. Kā izejvielas gatavo zāļu ražošanai izmanto vīriešu papardes sakneņus, Rhodiola rosea sakneņus un saknes, kokvilnas sakņu mizu.
No ārstniecības augu materiāliem, kas satur fenola glikozīdus, iegūst:
1. Ekstemporālās zāļu formas:
- novārījumi (brūkleņu, lāču, Rhodiola rosea izejvielas);
- kolekcijas (brūkleņu, lāču, Rhodiola rosea izejvielas).
2. Ekstrakcijas (galēna) preparāti:
Izvilkumi:
- šķidrais ekstrakts (Rhodiola rosea sakneņi un saknes);
- biezs ēteriskais ekstrakts (vīrišķo papardes sakneņi).
3. Novogalēnas zāles:
- "Rodascon" no Rhodiola rosea izejvielām.
4. Atsevišķu vielu preparāti:
3% gosipola linimenta un acu pilieni- 0,1% gosipola šķīdums 0,07% nātrija tetraborāta šķīdumā (kokvilnas saknes miza).
Vienkāršus fenola savienojumus saturošu izejvielu un preparātu izmantošana medicīnā
1. Pretmikrobu, pretiekaisuma, diurētiķis (diurētiķis) efekts ir raksturīgs brūkleņu un lāču izejvielām. Tas ir saistīts ar arbutīna klātbūtni izejvielā, kas fermentu ietekmē kuņģa-zarnu trakta sadalās hidrohinonā un glikozē. Hidrohinonam, kas izdalās ar urīnu, piemīt pretmikrobu un kairinošs efekts uz nierēm, kas izraisa diurētisku efektu un pretiekaisuma iedarbību. Pretiekaisuma iedarbība ir saistīta arī ar tanīnu klātbūtni.
Ārstēšanai izmanto zāļu formas, kas izgatavotas no brūkleņu un lāču ogu izejvielām iekaisuma slimības nieres, Urīnpūslis(cistīts, uretrīts, pielīts) un urīnceļu. Brūkleņu lapu novārījumus izmanto slimību ārstēšanai, kas saistītas ar minerālvielu metabolisms: urolitiāze, reimatisms, podagra, osteohondroze.
Blakusefekts: lietojot lielas devas, ir iespējama saasināšanās iekaisuma procesi, slikta dūša, vemšana, caureja. Šajā sakarā uzņemšana zāļu formas no izejvielām, brūklenes un lāčogas ieteicams veikt kombinācijā ar citiem augiem.
2. Pretvīrusu līdzeklis efekts ir raksturīgs fenola savienojumiem kokvilnas sakņu mizā. "Gossypol" lieto herpes zoster ārstēšanai, herpes simplex, psoriāze (linimentum); pret herpetisku keratītu (acu pilieni).
3. Adaptogēna, stimulējoša Un toniks Ietekmi rada Rhodiola rosea sakneņu un sakņu preparāti. Zāles palielina veiktspēju noguruma, smaga darba gadījumā fiziskais darbs, ir aktivizējoša iedarbība uz smadzeņu garozu. Rhodiola fenola savienojumi spēj kavēt lipīdu peroksidāciju, palielinot ķermeņa izturību pret ārkārtēju stresu, tādējādi parādot adaptogēnu efektu. Lieto, lai ārstētu pacientus ar neirozēm, hipotensiju, veģetatīvi-asinsvadu distoniju un šizofrēniju.
Kontrindikācijas: hipertensija, drudzis, uzbudinājums. Neizrakstiet vasarā karstā laikā un pēcpusdienā.
Kontrindikācijas: asinsrites sistēmas traucējumi, kuņģa-zarnu trakta, aknu, nieru slimības, grūtniecība, nav parakstīts bērniem līdz divu gadu vecumam.
FENOLA SAVIENOJUMI ir aromātiskas dabas vielas, kas satur vienu vai vairākas hidroksilgrupas, kas saistītas ar aromātiskā kodola oglekļa atomiem. Starp sekundāras izcelsmes produktiem
Fenola savienojumi ir visizplatītākie un raksturīgi katram augam un pat katrai augu šūnai. Pēc OH grupu skaita izšķir vienvērtīgos (piemēram, pats fenols), divatomiskos (pirokatehols, rezorcīns, hidrohinons) un daudzatomiskos (pirogalols, floroglucinols u.c.) fenola savienojumus.
Fenola savienojumi var būt monomēru, dimēru, oligomēru un polimēru formā; dabisko fenolu klasifikācija balstās uz bioģenētisko principu. Saskaņā ar mūsdienu priekšstatiem par biosintēzi tos var iedalīt vairākās galvenajās grupās:
- C 6-sērijas savienojumi - vienkāršie fenoli;
- savienojumi C 6 - C 1 - benzoskābes atvasinājumi (fenolskābes);
- savienojumi C6 - C2 - fenola spirti un feniletiķskābes;
- C6-C3 sērijas savienojumi - fenilpropāna atvasinājumi (hidroksikanēļskābes un spirti, kumarīni);
- C 6 - C 3 - C 6 sērijas savienojumi - flavonoīdi un izoflavonoīdi;
- C6-C3-C3-C6 sērijas savienojumi - lignāni;
- antracēna atvasinājumi;
- polimēru fenola savienojumi - lignīns, tanīni, melanīni.
Fenola savienojumi ir bezkrāsaini vai krāsaini kristāli vai amorfas vielas ar raksturīgu smaržu, retāk šķidrumi, labi šķīst organiskajos šķīdinātājos (spirtā, ēterī, hloroformā, etilacetātā) vai ūdenī. Ar skābām īpašībām tie veido sāļiem līdzīgus produktus ar sārmiem - fenolātiem. Fenola savienojumu svarīgākā īpašība ir to spēja oksidēties, veidojot hinona formas. Polifenoli īpaši viegli oksidējas sārmainā vidē atmosfēras skābekļa ietekmē. Fenoli spēj radīt krāsainus kompleksus ar joniem smagie metāli, kas raksturīgs o-dioksiatvasinājumiem. Fenola savienojumi tiek kombinēti ar diazonija savienojumiem. Šajā gadījumā tiek veidoti produkti ar dažādām krāsām, ko bieži izmanto analītiskajā praksē. Papildus kvalitatīvajām reakcijām, kas raksturīgas visiem fenoliem, ir arī specifiskas grupu reakcijas.
Augos fenola savienojumiem ir svarīga loma vairākos elpošanas procesa starpposmos. Piedaloties redoksreakcijās, tie kalpo kā saikne starp elpceļu substrāta ūdeņradi un atmosfēras skābekli. Ir konstatēts, ka dažiem fenola savienojumiem ir svarīga loma fotosintēzē kā kofaktoriem. Augi tos izmanto kā enerģētisko materiālu dažādiem dzīvībai svarīgiem procesiem, tie ir augšanas, attīstības un vairošanās regulatori, vienlaikus iedarbojoties gan uz stimulējošu, gan inhibējošu iedarbību. Zināms antioksidanta aktivitāte daudzos fenolos, tos arvien vairāk izmanto Pārtikas rūpniecība lai stabilizētu taukus.
Preparātus, kuru pamatā ir fenola savienojumi, izmanto kā pretmikrobu, pretiekaisuma, choleretic, diurētisku, hipotensīvu, tonizējošu, savelkošu un caureju veicinošu līdzekli.
Citas definīcijas, kas sākas ar burtu "F":
Fenola savienojumi ir vielas, kas satur aromātiskus gredzenus ar hidroksilgrupu, kā arī to funkcionālie atvasinājumi. Fenola savienojumus, kuru aromātiskajā gredzenā ir vairāk nekā viena hidroksilgrupa, sauc par polifenoliem.
Fenola savienojumu klasifikācija
Fenola savienojumu klasifikācija balstās uz galveno oglekļa skeletu - aromātisko gredzenu un oglekļa atomu skaitu sānu ķēdē. Pamatojoties uz šīm īpašībām, fenola savienojumus iedala grupās: vienkāršie fenoli; fenola skābes; fenola spirti, feniletiķskābes, acetofenoli; hidroksikanēļskābes, kumarīni, hromoni; lignāni; flavonoīdi; tanīni.
Īpašības
Fenola savienojumi ir krāsainas vai bezkrāsainas vielas ar raksturīgu smaržu, cietas, kristāliskas vai amorfas, retāk šķidras. Parasti labi šķīst etilspirts, dietilēteris, hloroforms, retāk - ūdenī. Viņiem ir skābas īpašības un tie veido fenolātus ar sārmiem.
Fenola savienojumu vissvarīgākā īpašība ir spēja oksidēties, veidojot tādas formas kā hinoni. Polifenolus īpaši viegli oksidē atmosfēras skābeklis sārmainā vidē. Fenolu kompleksi ar smago metālu joniem ir spilgti krāsoti. Šo fenola īpašību plaši izmanto, lai noteiktu to kvalitatīvo saturu šķīdumos.
Bioloģiskā loma fenoli augos ir dažādi. Redoksreakcijas elpošanas un fotosintēzes procesā notiek, obligāti piedaloties fenola savienojumiem, kas ir elpošanas ķēdes sastāvdaļas.
Daudzi fenola savienojumi ir augu augšanas un attīstības aktivatori un inhibitori. Ir zināma daudzu pārtikas rūpniecībā kā antioksidantu fenolu antioksidanta aktivitāte.
Polifenola savienojumi būtiski ietekmē augļu, ogu un dārzeņu kvalitāti un uzturvērtību. Polifenolu izmaiņas augu izejvielās tehnoloģiskas ietekmes ietekmē konservēšanas laikā ir viens no galvenajiem iemesliem, kāpēc augļos un dārzeņos mainās vai pat zūd oriģinālajām svaigajām izejvielām raksturīgā krāsa, aromāts un garša.
Augļu un dārzeņu audu šūnu integritātes pārkāpums un no tā izrietošā aptumšošana, attīstība oksidatīvie procesi ja konservētu izejvielu karsēšana lielā mērā ir polifenolu savienojumu ķīmiskās struktūras mērīšanas rezultāts.
Alkaloīdi
Alkaloīdi- tie ir kompleksi slāpekli saturoši organiskie savienojumi pamata raksturs, kam ir spēcīga fizioloģiska ietekme uz ķermeni. To ķīmiskā struktūra ir ļoti daudzveidīga un sarežģīta. Alkaloīdi ir atrodami sāļu veidā ar organiskajām skābēm - skābeņskābi, ābolskābi, citronskābi - izšķīdušā stāvoklī šūnu sulā. Tie uzkrājas visās augu daļās, bet biežāk dominē tikai vienā orgānā, piemēram, tējas lapās, strutene, Datura augļos, scopolia sakneņos un cinčona mizā. koks. Lielākā daļa augu satur nevis vienu, bet vairākus alkaloīdus. Tādejādi melnajā ogā tika atrasti vairāk nekā 30 dažādu alkaloīdu, bet Rauwolfia serpentīnā - ap 50. Visbiežāk vienā augā kvantitatīvi dominē viens vai 2-3 alkaloīdi, bet citi ir mazākā daudzumā.
Alkaloīdi- tie ir dabiski slāpekli saturoši organiskie savienojumi ar bāzi, kuriem ir sarežģīts sastāvs un kuriem ir spēcīga specifiska iedarbība. Lielākā daļa no tiem attiecas uz savienojumiem ar heterociklisku slāpekļa atomu gredzenā, retāk slāpeklis atrodas sānu ķēdē. Tos galvenokārt sintezē augi.
Tulkojumā termins "alkaloīds" (no arābu valodas "alkali" - sārms un grieķu "eidos" - līdzīgs) nozīmē sārmains. Tāpat kā sārmi, alkaloīdi veido sāļus ar skābēm.
Izplatīšanās.
Augu pasaulē tie ir sadalīti nevienmērīgi. Zemākajos augos to ir maz. Tās sastopamas klubsūnu dzimtā (sūnu sūnas). Tie ir reti sastopami graudaugos un grīšļa augos. Alkaloīdiem visbagātākie ir magoņu, naktsvijoļu, liliju, sārņu, seleriju, amariļu, pākšaugu un tauriņu dzimtas augi. Augos alkaloīdi ir atrodami šūnu sulā izšķīdinātā veidā. Saturs svārstās no procenta tūkstošdaļām līdz vairākiem procentiem, un cinčona mizā - no 15 līdz 20%.
Fenoli ir savienojumi, kuru molekulas satur aromātisku (benzola) gredzenu, kas saistīts ar vienu vai vairākām -OH grupām. Augu šūnām raksturīgs augsts fenolu saturs.
Dzīvnieka ķermenī benzola gredzeni netiek sintezēti, bet var tikt tikai pārveidoti, tāpēc tie pastāvīgi ir jāpiegādā ķermenim ar pārtiku. Tomēr daudzi fenola savienojumi dzīvnieku audos veic svarīgas funkcijas (ubihinons, adrenalīns, tiroksīns, serotonīns utt.).
Šobrīd augos jau ir atrasti vairāki tūkstoši dažādu fenola savienojumu. Tos klasificē pēc oglekļa skeleta struktūras:
1. C6-fenoli
2. C6-C1-fenolskābes
3. C6-C3-hidroksikanēļskābes un kumarīni
4. C 6 -C 3 -C 6 -flavonoīdi
5. Oligomēru fenola savienojumi.
6. Polimēru fenola savienojumi.
C6-fenoli. Savienojumus, kuru benzola gredzens ir saistīts ar vairākām hidroksilgrupām, sauc par polifenoliem.
Brīvie fenoli augos ir sastopami reti un nelielos daudzumos. Tādējādi fenols tika atrasts priežu skujās un čiekuros ēteriskā eļļa upenes, pirotehīns - sīpolu zvīņos, bergēniju lapās, hidrohinons - bumbieru mizā un lapās, bergēnijas lapās. Biežāk sastopami fenolu atvasinājumi, kur tie ir saistīti ar jebkuru oglekļa ķēdi vai ciklu. Piemēram, urushiol un tetrahidrokanabinols.
Urushiol ir toksiska viela, kas atrodama sumaka lapās. Tetrahidrokanabinols ir kaņepju halucinogēnā sastāvdaļa.
Kad fenoli tiek oksidēti, veidojas hinoni (benzohinoni). Hinoni augos nav atrodami brīvā stāvoklī, bet to atvasinājumi ir izplatīti. Piemēram, benzohinonu atvasinājumi ir elektronu nesēji fotosintēzes un elpošanas ETC - plastohinons un ubihinons. Pie benzohinona atvasinājumiem pieder arī prīmulas asā viela - primīns un mušmires sarkanais pigments - muskarufīns.
C6-C1-fenolskābes. Fenolskābes ir izplatītas augos. Biežāk tie atrodas audos saistītā stāvoklī un izdalās ekskrēcijas un hidrolīzes laikā.
Salicilskābe izceļas kā alelopātisks līdzeklis vidi. Turklāt tagad ir atklāta tā regulējošā ietekme uz vairākiem fizioloģiskiem un bioķīmiskiem procesiem augā (etilēna veidošanos, nitrātu reducēšanu utt.).
Protokatehīnskābe ir atrodama sīpolu zvīņos.
Vaniļas un gallskābes ir atrodamas koksnē. Pēdējais ir daļa no dažiem tanīniem un var veidot dimērus - digalīnskābi, kuras molekulā divi gallskābes atlikumi ir savienoti ar estera saiti.
Augos ir atrasti fenolskābju atvasinājumi – aldehīdi un spirti. Piemēram, salicilspirts atrodas vītolu mizā. Bet īpaši slavens ir vanilīns – vaniļas aldehīds. Tam ir ļoti patīkama smarža, un tas ir atrodams glikozīda - glikovanilīna - veidā vaniļas koka augļos un zaros. Pats glikozīds un vanilīns tiek plaši izmantoti konditorejas izstrādājumu, ziepju un smaržu rūpniecībā.
Fenolskābes var saistīt ar esteru saitēm ar cukuriem, visbiežāk ar glikozi. Glikogalīns, kurā gallskābes karboksilgrupa ir saistīta ar glikozes glikozīdu hidroksilgrupu, ir izolēts no vairākiem augiem (rabarberiem, eikaliptiem).
C6-C3-hidroksikanēļskābes un kumarīni. Hidroksikanēļskābes ir plaši izplatītas augos. Parasti tie ir piesaistītā stāvoklī, un brīvā stāvoklī, izņemot kafiju, tie ir reti sastopami.
Ir pierādīts, ka hidroksikanēļskābju cis-izomēri ir augu augšanas procesu aktivatori, savukārt trans-izomēriem šādu īpašību nav.
Augos ir sastopami hidroksikanēļa spirti - atbilstošo skābju atvasinājumi: kumarīnspirts, ferulīns - ko-niferilspirts, sinapiks - sinapiskais spirts. Spirti parasti neuzkrājas, bet acīmredzot tiek izmantoti lignīna veidošanai, kura monomēri tie ir.
Hidroksikanēļskābes var veidot esterus ar alifātiskās sērijas organiskajām skābēm. Tādējādi kofeīnskābe veido esterus ar ābolskābi un vīnskābi. Pirmo esteri sauc par fazeolīnskābi. Tas atrodas pupiņu lapās. Otrais ir cigorskābe. Tas ir atrodams cigoriņu lapās.
Augos bieži sastopami hidroksikanēļskābju un cukuru, visbiežāk glikozes, esteri. Tādējādi petūnijas un snapdragon ziedos tika atrasti kofeīnskābes, kumārīnskābes un ferulskābes esteri, un graudaugos kopumā lielāko daļu hidroksikanēļskābju veido esteri. Turklāt hidroksikanēļskābes ir daļa no polisaharīdiem un proteīniem. Piemēram, ferulīnskābe ir atrodama ksilānos kviešu milti un ananāsu polisaharīdos.
Kumarīni ir laktoni, kas veidojas, noslēdzoties gredzenam starp hidroksikanēļskābes molekulas hidroksilgrupām un karboksilgrupām.
Kumarīns ir bezkrāsaina kristāliska viela ar patīkamu svaigi pļauta siena smaržu. Kumarīns augos nav atrodams brīvā formā. Parasti tas ir atrodams glikozīdu veidā (melilot ziedi un lapas). Zālaugu augos šūnu sula satur glikozīdu, kas satur ortokumarskābi. Siena pīšanas laikā tiek bojāti augu audi un traucēta membrānu caurlaidība. Glikozīdi no šūnu sulas nonāk saskarē ar citoplazmas enzīmiem. Cukuri tiek atdalīti no glikozīdiem, un kumārīnskābe pēc trans-cis izomerizācijas tiek noslēgta laktona-kumarīnā. Tajā pašā laikā vīstošā zāle iegūst siena smaržu.
Hidroksilētie kumarīni augos bieži sastopami kā glikozīdi. Piemēram, esculetīns no perikarpa zirgkastaņa un skopoletīnu no Scopolia japonica saknēm. Abiem šiem kumarīniem piemīt P-vitamīna aktivitāte, un tos izmanto medicīnā kā kapilārus stiprinošus līdzekļus.
Dikumarīns tika atrasts baltajā saldajā āboliņā, kas novērš asins recēšanu. Šo un citus dikumarīnus lieto kā zāles, lai novērstu asins recekļu veidošanos.
C 6 -C 3 -C 6 -flavonoīdi. Tā ir viena no daudzveidīgākajām un izplatītākajām fenola savienojumu grupām. Flavonoīdu molekulu struktūra balstās uz flavāna struktūru, kas sastāv no diviem benzola gredzeniem un viena heterocikliskā (pirāna).
Flavonoīdus iedala vairākās grupās.
1. Katehīni.
2. Antocianīni.
3. Halkoni.
Katehīni- visvairāk samazinātie flavonoīdi. Tie neveido glikozīdus. Katehīns pirmo reizi tika izolēts no akācijas katehu koka, tāpēc arī tā nosaukums. Katehīni ir sastopami vairāk nekā 200 augu sugās. No katehīniem slavenākie ir katehīns un gallotehīns.
Tie var veidot esterus ar gallskābi – katehīna gallātus un gallotehīna gallātus. Katehīni ir atrodami daudzos augļos (ābolos, bumbieros, cidonijās, ķiršos, plūmēs, aprikozēs, zemenēs, kazenēs, jāņogās, brūklenēs, vīnogās), kakao pupiņās, kafijas pupiņās, daudzu koku mizā un koksnē (vītols, ozols, priede, egle, ciedrs, ciprese, akācija, eikalipts). Īpaši daudz katehīnu ir tējas lapās un jaunajos dzinumos (līdz 30%). Katehīnu oksidatīvajām pārvērtībām ir liela nozīme tējas ražošanā un vīna darīšanā. Oksidācijas produktiem, kas galvenokārt ir katehīna dimēri, ir patīkama, nedaudz savelkoša garša un zeltaini brūna krāsa. Tas nosaka gala produkta krāsu un garšu. Tajā pašā laikā katehīniem ir augsta P-vitamīna aktivitāte, tie stiprina kapilārus un normalizē asinsvadu sieniņu caurlaidību. Tējas katehīna dimēriem ir tāda pati aktivitāte. Katehīni kā monomēri ir daļa no kondensētiem tanīniem.
Antocianīni- svarīgākie augu pigmenti. Tie krāso ziedu ziedlapiņas, augļus un dažreiz lapas zilā, zilā, rozā, sarkanā, purpursarkanā krāsā ar dažādiem toņiem un pārejām. Visi antocianīni ir glikozīdi. Viņu aglikoni ir antocianidīni. Antocianīni ir ūdenī šķīstoši un atrodami šūnu sulā.
Pašlaik ir zināmi vairāk nekā 20 antocianidīnu, bet visizplatītākie ir 4: pelargonidīns, cianidīns, delfinidīns un malvidīns (delfinidīna metilēts atvasinājums).
Antocianīni satur glikozi, galaktozi, ramnozi, ksilozi un retāk arabinozi kā monosaharīdus, un visbiežāk kā disaharīdi ir sastopama rutinoze, soforoze un sambubioze. Antocianīni dažreiz satur trisaharīdus, parasti sazarotus. Piemēram, antocianīns ir atrodams jāņogu un aveņu ogās, kurās sazarots trisaharīds ir saistīts ar cianidīnu.
Antocianīnu krāsa ir atkarīga no vairākiem faktoriem:
1. antocianīnu koncentrācija šūnu sulā;
2. šūnu sulas pH;
3. antocianīnu kompleksēšana ar katjoniem;
4. kopigmentācija - antocianīnu maisījums un citu fenola vielu klātbūtne šūnu sulā;
5. kombinācijas ar plastida pigmentu krāsošanu.
Apskatīsim šos faktorus tuvāk.
1. Antocianīnu koncentrācija šūnu sulā var mainīties plašā diapazonā – no 0,01 līdz 15%. Piemēram, parastā zilā rudzupuķe satur 0,05% cianīna antocianīna, bet tumši violetā rudzupuķe satur 13-14%.
2. Sakarā ar to, ka antocianīna molekulām ir brīva valence, krāsa var mainīties atkarībā no pH vērtības. Parasti skābā vidē antocianīniem ir dažādas intensitātes un dažādu nokrāsu sarkana krāsa, bet sārmainā vidē tie ir zilā krāsā. Šādas antocianīna krāsas izmaiņas var novērot, pievienojot skābi vai sārmu krāsainajai jāņogu, ķiršu, biešu vai sarkano kāpostu sulai. Dabā pēkšņas izmaiņasŠūnu sulas pH nenotiek, un šim faktoram nav lielas nozīmes antocianīnu krāsā. Var tikai pamanīt, ka daži rozā un sarkanie ziedi novīstot kļūst zili. Tas norāda uz pH izmaiņām mirstošajās šūnās.
3. Liela nozīme ziedu un augļu krāsā antocianīniem piemīt spēja helātus veidoties ar metāla joniem. Tas ir skaidri redzams rudzupuķu un rožu piemērā. Viņu ziedlapiņās ir tas pats antocianīns – cianīns. Zilās rudzupuķu ziedlapiņās cianīns veido kompleksu ar Fe joniem (4 cianīna molekulas ir saistītas ar vienu Fe atomu). Sarkanās rožu ziedlapiņas satur brīvu cianīnu. Vēl viens piemērs. Ja parasto hortenziju ar rozā ziediem audzē uz minerālu barotnes, kas satur alumīniju un molibdēnu, ziedi iegūst zilu krāsu.
4. Parasti daudzu ziedu un augļu šūnu sula satur nevis vienu, bet vairākus pigmentus. Šajā gadījumā krāsošana ir atkarīga no to maisījuma, un to sauc par kopigmentāciju. Tādējādi melleņu augļu krāsa ir saistīta ar delfinīna un malvīna kopigmentāciju. Purpursarkanajos kartupeļu ziedos ir atrodami 10 dažādi antocianīni.
Daudzu ziedu ziedlapu krāsu rakstu nosaka vai nu lokāla viena pigmenta (digitalis) koncentrācijas palielināšanās, vai papildu pigmenta superpozīcija uz galvenā (magoņu ziedu centrā uz virsū ir uzklāts pelargonīns vispārējais fons augsta koncentrācija cianīns).
Antocianīnu kopipigmentācija ar citām vielām, piemēram, tanīniem, arī ietekmē krāsu. Tādējādi purpursarkanās un tumši sarkanās rozes satur vienu un to pašu cianīnu, bet tumši sarkanās rozēs tas ir kopigmentēts ar lielu tanīna daudzumu.
5. Zilo antocianīnu kombinācija šūnu sulā un dzelteni oranžo karotinoīdu kombinācija hromoplastos rada dažu ziedu ziedlapu brūno krāsu.
Tabula Daži augu antocianīni
Halkoni, vai antohlors, ir flavonoīdi ar atvērtu heterociklu. Tie piešķir ziedu ziedlapiņām dzeltenu krāsu. Viņu izplatīšana ir ierobežota līdz deviņām ģimenēm. Tie ir atrodami glikozīdu formā. Halkoni, piemēram, ir izosalipurposīds no dzeltenajiem krustnagliņu ziediem un floridīns no ābolu mizas un lapām. Phloridzin ir ābolu augšanas inhibitors. Ja cilvēks lieto iekšķīgi, tas izraisa vienreizēju intensīvu glikozes izdalīšanos asinīs - "phloridzin diabētu".
Oligomēru fenola savienojumi. Tas ietver ķērpju skābes. Tie veidojas ķērpjos no divām vai vairākām orsellīnskābes atliekām. Lekanorskābes un evernskābes sastāv no diviem orsellīnskābes atlikumiem. Evernskābe ir Evernia skābes kompleksa (“ozola sūnu”) galvenā sastāvdaļa, ko izmanto parfimērijā kā smaržīgu vielu un vienlaikus kā fiksatoru ražošanā. labākās šķirnes gariem
Starp ķērpju skābēm ir krāsainas. Tie piešķir ķērpjiem dažādas krāsas – dzeltenu, oranžu, sarkanu, violetu. Usnea ķērpis satur usnīnskābi, kas ir efektīvs baktericīds līdzeklis.
Hidroksikanēļa spirtu dimēri ir atrodami daudzu augu mizā, koksnē, augļos un lapās. Tie veido oligomērus un flavonoīdus, īpaši katehīnus. Katehīna dimēri ir atrodami ābolos, kastaņos, vilkābelēs, kakao pupiņās un eikalipta koksnē.
Polimēru fenola savienojumi. Polimēru fenola savienojumi ietver tanīnus vai tanīnus, lignīnus un melanīnus.
Tanīni jeb tanīni. Savu nosaukumu viņi ieguvuši no spējas miecēt dzīvnieku ādas, pārvēršot tās ādā. Sauļošanās pamatā ir tanīnu mijiedarbība ar ādas proteīnu – kolagēnu. Šajā gadījumā starp proteīnu un tanīnu veidojas daudzas ūdeņraža saites.
Dabiskie tanīni ir sarežģīts savienojumu maisījums ar līdzīgu sastāvu molekulārais svars 500-5000.
Daudzi tanīni ir atrodami ozola, eikalipta, kastaņas mizā un koksnē, skābenes, rabarberu un sumaka lapu sakneņos. Daudz no tiem ir pākšaugu, mirtu un rožu mizā un koksnē. It īpaši augsts saturs Tanīnus izceļas ar žaunām, kas veidojas uz lapām, kad tās ir bojātas žultspūslī (līdz 50-70%).
Tanīnus (parasti pārtikas tanīnus) sauc arī par zemākām molekulārām vielām, kurām ir patīkama savelkoša garša, bet kuras nav spējīgas patiesi iedegties. Tie ir daudzos augļos (cidonijās, ābolos, hurmās, vīnogās) un tējas lapās.
Tanīnus plaši izmanto ne tikai ādas rūpniecībā. Tos izmanto plastmasas ražošanā, saistvielas saplākšņa un zāģu skaidu plātņu ražošanā un kā kodinātāju krāsošanai. Tos izmanto iekārtās verdošam ūdenim kā koloīdu stabilizatorus, lai regulētu šķīdumu viskozitāti, urbjot akas.
Tanīnu izmantošana vīna darīšanā ir saistīta ar to inhibējošo iedarbību uz fermentiem un mikroorganismiem, kas novērš vīnu duļķošanos un uzlabo to kvalitāti. Tējas tanīnu izmanto, lai stabilizētu betacianīnu, sarkano pārtikas krāsvielu, ko iegūst no bietēm.
Medicīnā tanīnus izmanto kā savelkošus, baktericīdus, pretradiācijas un pretaudzēju līdzekļus.
Lignīns ir daļa no koksnes audu šūnu membrānām. Tas tiek nogulsnēts starp celulozes mikrofibrilām, kas piešķir šūnu membrānām cietību un izturību. Taču šajā gadījumā tiek traucēta saikne starp šūnām, kas noved pie dzīvā satura nāves, tāpēc lignifikācija ir šūnu ontoģenēzes beigu posms.
Lignīns ir amorfa viela, nešķīst ūdenī, organiskajos šķīdinātājos un pat koncentrētā skābē.
Lignīnam ir vēl viena svarīga īpašība: tas ir izturīgs pret mikroorganismiem. Tikai daži mikroorganismi, un pēc tam ļoti lēni, to sadala.
Lignīns ir trīsdimensiju polimērs, kura monomēri ir hidroksikanēļa spirti. Tātad skujkokos lignīnā dominē skuju spirts, graudaugos - kumarspirts, daudzos lapu kokos - sinapiskais spirts.
Kā atkritumi uzkrājas celulozes un papīra rūpniecībā un hidrolīzes rūpnīcās liels skaits lignīns. To izmanto, lai iegūtu aktivētā ogle, plastmasas, sintētiskie sveķi.
Melanīni- fenola polimēri, kas ir tirozīna oksidācijas produkts. To struktūra vēl nav pilnībā noskaidrota.
Melanīni ir melnā vai brūni melnā krāsā. To veidošanās izskaidro sagriezta ābola, kartupeļu bumbuļu un dažu sēņu virsmas straujo tumšošanos. Melanīni atrodas arī dzīvnieku organismos, izraisot vilnas un matu krāsu. Tomēr augu un dzīvnieku melanīni atšķiras monomēru sastāvā. Hidrolizējot, augu melanīni veido pirokateholu, bet dzīvnieku melanīni veido dihidroksiindolu. Citiem vārdiem sakot, augu melanīni, atšķirībā no dzīvniekiem, ir slāpekli nesaturošas vielas.
Fenola savienojumu funkcijas augos. 1. Fenoli piedalās redoksprocesos: fenoli tiek pārvērsti hinonos un otrādi, piedaloties fermentam polifenola oksidāzei. Tajā pašā laikā dažādi savienojumi (aminoskābes, organiskās skābes, fenoli, citohromi utt.) var tikt oksidēti neenzimātiskā veidā.
2. Daži fenola savienojumi ir elektronu un protonu nesēji fotosintēzes un elpošanas ETC (plastohinons, ubihinons).
3. Vairāki fenoli iedarbojas uz augu augšanas procesiem, dažkārt aktivizējot, biežāk kavējot. Šo efektu veicina ietekme uz fitohormoniem. Tādējādi ir zināms, ka daži fenola savienojumi ir nepieciešami auksīna sintēzes laikā, citi - tā sadalīšanās laikā. Etilēna veidošanai ir nepieciešama kumārīnskābes estera klātbūtne. Konstatēts, ka stresa apstākļos augi uzkrāj lielu daudzumu fenolu, kas izraisa augšanas procesu kavēšanu un to izturības pret nelabvēlīgiem apstākļiem pieaugumu.
4. Fenoli darbojas augos aizsardzības funkcija: Fenola savienojumi nodrošina augu izturību pret slimībām. Piemēram, rezistence pret vairākām slimībām sīpoliem ar krāsainu mizu ir saistīta ar protokatehīnskābes klātbūtni tajā. Plkst mehāniski bojājumi Augu audos fenoli uzkrājas šūnās un, kondensējoties, veido aizsargslāni. Daži augi, reaģējot uz patogēno sēnīšu bojājumiem, veido aizsargvielas - fitoaleksīnus, no kuriem daudziem ir fenola raksturs.
5. Daudzi fenoli ir antioksidanti un aizsargā membrānas lipīdus no oksidatīvās iznīcināšanas. Dažus no tiem izmanto pārtikas rūpniecībā, lai aizsargātu taukus no sasmakšanas (gallskābes esteri, flavonoīdi utt.).
6. Fenola savienojumu loma augu vairošanās procesā ir ļoti svarīga. Tas ir saistīts ne tikai ar ziedu un augļu krāsu, bet arī ar fenolu tiešu līdzdalību mēslošanas procesā. Tādējādi flavonoīdi piedalās Chlamydomonas aļģu un augstākā forsītijas auga apaugļošanas procesā.
7. Fenoli dažos augos var darboties kā alelopātiskas vielas. Piemēram, šāda viela ozolā var būt salicilskābe.
8. Daži fenoli darbojas kā noteiktu procesu un enzīmu aktivatori vai inhibitori (šūnu dalīšanās, olbaltumvielu sintēze, oksidatīvā fosforilēšana utt.).
Notiek ielāde...