Saponiny - co to je? Definice a vlastnosti hmoty

Saponiny - co to je? .. Tato otázka a mnoho z "hádanek", které z toho plynou, se pokusíme zvážit zde. Tento článek určí jejich klasifikaci, existující druhy, význam termínu, kvalitativní parametry fyzické a chemické povahy apod.

Úvod

Látky saponiny jsou organických sloučenin typy náležející ke skupině glykosidů odvozených z rostlin a mající povrchově aktivní sadu vlastností. Jsou široce distribuovány v přírodě a lze je nalézt v rostlinných orgánech, počínaje kmenem a končit s ovocem nebo květinou. Hlavní konstrukční prvky představují karbohydrátová část a aglykon.

Tato skupina látek může zahrnovat glykosidy obsahující dusíkový steroidní alkaloid. Existuje celá řada glykosidů typu srdce, ale nemají biologické vlastnosti charakteristické pro látky uvnitř rostlin, a proto jsou považovány za samostatné.

Vlastnosti fyzické povahy

Vlastnosti saponinů z fyzického hlediska představují úplný nedostatek barvy a také popsané látky mohou mít nažloutlý nádech. Jedná se o amorfní typ látky, která nemá specifickou teplotu, při které se začne tát. Takové sloučeniny se rozpouštějí ve vodě a různých alkoholech a nerozkládají se v organických rozpouštědlech.

Jejich specifičností je schopnost snížit napětí na povrchu jakýchkoli kapalin, zejména vody. Při zodpovězení otázky o tom, co je - saponiny, je také důležité vědět o existenci aglykonů nebo sapogeninů. Tyto látky jsou nejčastěji látky s krystalickou formou a mají jasnou indikaci teploty, při které začíná proces tavení. Hemolytická aktivita chybí.

Chemické vlastnosti

Chemické vlastnosti saponinů jsou určovány parametry struktury aglykonu, přítomností odděleného souboru funkčních skupin a přítomností vazby glykosidického charakteru.
U saponinů se rozlišuje neutrální a kyselá struktura sloučeniny. Index kyslosti určuje celkový počet existujících skupin COOH v struktuře aglykonu. Je také důležité určit, kolik uronových kyselin je přítomno v sacharidovém řetězci.

Všechny saponiny jsou hydrolyzovány v přítomnosti kyseliny nebo enzymu jakéhokoliv typu a některé druhy mohou tvořit soli, jak rozpustné, tak nerozpustné.

Stávající druhy

Klasifikace saponinů, v závislosti na charakteristikách struktury a uspořádání atomů, rozlišuje skupiny steroidů a triterpenů. První jsou syntetizovány kvůli cholesterolu a obsahují dvacet sedm atomů uhlíku. Triterpenová skupina je tvořena přímo ze skvalenu. Jejich běžný fenomén cyklizace nastává bez ztráty atomů C.

Steroidní struktura

Definice saponinů úzce souvisí s jejich strukturní formou. Jejich zástupci steroidů obsahují látky vyrobené ze spirostanu nebo furostanu. Vzhledem k tomu, že většina z nich pochází z alkoholů s 3. polohou, která obsahuje hydroxyl, jsou nazývány buď spiro nebo furostanol glykosidy.

Zástupci spirostanolových sapogeninů často mají 27 atomů uhlíku. Sacharidová složka molekuly je zahrnuta v 3-hydroxylu a může obsahovat monosacharidy: D-glukózu, D-xylózu, L-ramnózu, L-arabinózu, galakturonovou a glukuronovou kyselinu. Někteří zástupci saponinů mají zbytky D-chinov, D-apiózy a D-fukózy.

Jedním z nejdůležitějších zástupců takových glykosidů je dioscin. Je tvořen ze sapogenních molekul diosgeninu a rozvětveného řetězce tří glykosidických látek najednou. Dioscin se nachází v oddenku rostlin Dioscorea.

Diosgenin, který se z něj tvoří, je široce používán ve farmaceutické oblasti výzkumu a léčení onemocnění. Slouží jako derivát k vytvoření celé řady kortikoidních léků.

Furostanol a saponiny odvozené od něj nejčastěji zahrnují uhlíkové řetězce a D-glukózové zbytky. Způsob štěpení cukru pod vlivem určitých enzymů i kyselin nakonec vede k tvorbě spirostanolových saponinů. Furastanoly nevykazují srážející účinek na molekuly cholesterolu, mají vysoký stupeň hydrofilnosti a nižší hladiny povrchové aktivity ve srovnání se spirostanoly.

Steroidní glykosidy mají řadu vlastností, které jim umožňují chránit rostliny před různými patogeny.

Struktura triterpenu

Odpověď na otázku saponinů - co to je, je důležité vědět o přítomnosti řady látek, které se nazývají triterpeny.
Triterpenické saponiny mají třicet atomů uhlíku a jejich chemická struktura má obrovské množství variací. Triterpenoidy zahrnují více než 30 skupin. Mohou být klasifikovány podle počtu kruhů v aglykonové struktuře:

• Tato tetracyklická skupina obsahuje čtyři kruhy tvořené uhlíkem a obsažené v aglykonu.
• Pentacyklická skupina má ve struktuře aglykonu pět uhlíkových kruhů.

Triterpenové pentacyklické glykosidy

Triterpenové pentacyklické saponiny zahrnují asi sedmdesát rodin. Takové aglykony jsou rozděleny do dvou typů skupin, které jsou odvozeny pro další formování různých struktur. Nejběžnější: aleanan, ursalan, lupan. Tetracyklické sloučeniny saponinů jsou zahrnuty do skupin dammaranů, cykloartanů, lanostanov, kukurbinátů atd.

Koncept glykoalkaloidů

Mezi saponiny existují glykoalkaloidy, látky s odlišnou sadou vlastností. Jejich hlavní rysy jsou uzavřeny na fungicidních, moluskicidních, insekticidních a protinádorových účincích na tělo.

Různé rostliny mohou obsahovat saponiny, jejichž specifický typ závisí na alkaloidech, které subjekt hledá. Například sloučeniny glykoalkaloidů najdou nejčastěji zástupci rod Solanaceae rostlinné organismy, jako jsou brambory nebo rajčata. Jsou také obsaženy v představitelích. rodina lilie.

Podle struktury aglykonu se alkaloidy steroidů dělí na spiro-solanové a solanidanové alkaloidy. Dusíkový atom v těchto látkách působí jako sekundární nebo terciární fragment řetězce. Spirosolan je analogický spirostan, který obsahuje dusík sám o sobě. Solanidy obsahují dusík pouze v indolizujícím se fragmentu struktury. Existuje karbohydrátová složka řady glykoalkaloidů, která má své vlastní triviální jméno.

Dalším solanidinovým glykosidem je hakonin. Jeho glykosidový fragment (β-hakotrióza) je tvořen dvěma molekuly ramnózy a jedním monosacharidem, glukózou.

Proces biosyntézy

Chcete-li odpovědět na otázku, co to je - saponiny, musíte se seznámit s procesem jejich formování.

Biosyntéza saponinu probíhá podle indikací isoprenoidní dráhy, během které se tvoří triterpeny a steroidy. K dispozici je spojení tří jednotek izoprenu a pěti atomů uhlíku, které jsou spojeny s koncem hlavy, který se nazývá 15-karbonový disulfát farnesyl. Dvě molekuly této látky jsou kombinovány a tvoří skvalen o 30 uhlících. Výsledná látka (skvalen) se začíná oxidovat na oxid-oxvalen, který slouží jako společný výchozí bod pro většinu reakcí na cyklizaci procesů biosyntézy triterpenoidu. Výsledný oxid skvalen začne cyklovat, ale teprve po vystavení epoxidovému proudu a protonaci. Nakonec se tvoří karbokace.

Neutralizační proces pokračuje s odstraněním protonu, během kterého se tvoří dvojitá vazba nebo cyklopropanový kruh. Při reakci s H 2O vzniká hydroxylová skupina. Konkretizace stereochemie a tvar skeletu je určena souborem cyklas, které se podílejí na reakci.

Fyziologický dopad

Saponiny ovlivňují organismy různými způsoby. Pokud zvážíme hladinu hemolytické aktivity, stojí za zmínku jejich schopnost vytvořit komplexní formu s molekulami cholesterolu. Během tohoto procesu se vytvoří póry, které se nacházejí v dutině dvojité vrstvy buněčné membrány, například uvnitř erytrocytů. Tato struktura vede k fenoménu hemolýzy, ke kterému dochází při injekci uvnitř žil. Umožňuje volný průnik hemoglobinu do krevní plazmy. Je důležité vědět, že pouze glykoze mají hemolytickou aktivitu, ale pro lidské tělo nebo zvířata jsou toxické, pokud se podávají přímo do krve. Orální podávání snižuje poškození saponinů.

Dotčené látky jsou vysoce toxické pro zvířata s chřtáčky. Saponiny porušují funkční schopnosti žábra, které se kromě zavádění respirační funkce podílejí na regulaci metabolismu soli a kontrolních indikátorech v těle osmotický tlak. Saponiny způsobují paralýzu a smrt chladnokrevných obyvatel vodních útvarů. Aglycones nejsou pro takové zvíře toxické.

Saponiny ovlivňují propustnost rostlinných buněk. Některé z jejich koncentrací mohou urychlit klíčení semen, stejně jako kultivaci a vývoj rostlin. Použití vysokých koncentrací může mít opačný účinek na zmíněné procesy. Také tyto látky mají dráždivý účinek na lidské oči, nos a dutinu ústní. V závislosti na koncentraci mohou způsobit nárůst práce každé žlázy v těle nebo vést k otravě, průjem, zvracení a nevolnost.

Existují látky saponiny s kardiotonickými a neurotrofickými vlastnostmi, mezi nimiž lze poznamenat: aralosid, kalendalendosid, patrizid a clematozidové sloučeniny. Zeleninové saponiny mohou mít léčivý účinek.

Provozní metody

Schopnost vytvářet pěnu umožňuje saponinům najít jejich použití jako detergentů pro hasicí přístroje. Emulgátory umožňují jejich použití při stabilizaci rozptýlený systém emulzí nebo suspenzí. Používají se vždy při výrobě různých produktů cukrářského průmyslu, stejně jako při výrobě piva. Farmakologický účinek saponinů umožňuje jejich použití jako prostředek pro: odvykání, odstranění moči, udržování tělesného tónu, sedativu nebo vakcíny.

Shrnutí lze říci, že saponiny jsou takové látky, jejichž hlavní obsah je koncentrován v rostlinných organismech. Mohou mít prospěšné i negativní účinky na tělo. Může být toxický a vést k smrti mnoha živých bytostí. Jsou široce používány v medicíně a jsou podrobně studovány biochemickou vědou.