Saponiny - co to jest? Definicja i własności materii

Saponiny - co to jest? .. To pytanie i wiele "zagadek" z niego wynikających, spróbujemy tutaj rozważyć. Ten artykuł określi ich klasyfikację, istniejące gatunki, znaczenie terminu, parametry jakościowe o charakterze fizycznym i chemicznym itp.

Wprowadzenie

Substancje saponiny są związki organiczne rodzaje należące do grupy glikozydów pochodzących z roślin i posiadające aktywny powierzchniowo zestaw właściwości. Są one szeroko rozpowszechnione w naturze i można je znaleźć w organach roślin, poczynając od łodygi i kończąc na owocach lub kwiatach. Główne elementy strukturalne są reprezentowane przez część węglowodanową i aglikon.

Ta grupa substancji może obejmować glikozydy zawierające steroidowy alkaloidowy azot. Istnieje wiele glikozydów typu sercowego, ale nie mają one właściwości biologicznych charakterystycznych dla substancji wewnątrz roślin, a zatem są rozpatrywane na odrębnym poziomie.

Właściwości natury fizycznej

Właściwości saponin z fizycznego punktu widzenia są reprezentowane przez całkowity brak koloru, a także opisane substancje mogą mieć żółtawy odcień. Jest to amorficzny rodzaj substancji, która nie ma określonej temperatury, w której zaczyna się topić. Takie związki rozpuszczają się w wodzie i różnych alkoholach i nie rozkładają się w rozpuszczalnikach organicznych.

Ich specyfiką jest zdolność do zmniejszania napięcia na powierzchni cieczy, w szczególności wody. Odpowiadając na pytanie o to, czym jest - saponiny, ważne jest również, aby wiedzieć o istnieniu aglikonów lub sapogenin. Są to najczęściej substancje o krystalicznej postaci i wyraźne wskazanie temperatury, w której zaczyna się proces topienia. Aktywność hemolityczna jest nieobecna.

Właściwości chemiczne

Właściwości chemiczne saponin określają parametry struktury aglikonu, obecność oddzielnego zestawu grup funkcyjnych i obecność wiązania o charakterze glikozydowym.
W saponinach rozróżnić neutralną i kwasową strukturę związku. Wskaźnik kwasowości określa całkowitą liczbę istniejących grup -COOH w strukturze aglikonu. Ważne jest również ustalenie, ile kwasów uranowych jest obecnych w łańcuchu węglowodanowym.

Wszystkie saponiny są hydrolizowane w obecności kwasu lub enzymu dowolnego typu, a niektóre gatunki mogą tworzyć sole, zarówno rozpuszczalne, jak i nierozpuszczalne.

Istniejące gatunki

Klasyfikacja saponin, w zależności od cech struktury i rozmieszczenia atomów, wyróżnia grupy steroidowe i triterpenowe. Pierwsze są syntetyzowane z powodu cholesterolu i zawierają dwadzieścia siedem atomów węgla. Grupa triterpenowa powstaje bezpośrednio ze skwalenu. Ich powszechne zjawisko cyklizacji zachodzi bez utraty atomów C.

Struktura sterydów

Definicja saponin jest ściśle związana z ich formą strukturalną. Ich przedstawiciele steroidów zawierają substancje wytwarzane z spirostanu lub furostanu. Ze względu na to, że większość z nich pochodzi z alkoholi o trzeciej pozycji, która zawiera hydroksyl, nazywa się je glikozydami spiro lub furostanol.

Przedstawiciele sapogenin spirostanolu często mają 27 atomów węgla. Składnik węglowodanowy cząsteczki jest zawarty w 3-hydroksylach i może zawierać monosacharydy: D-glukozę, D-ksylozę, L-ramnozę, L-arabinozę, galakturonię i kwasy glukuronowe. Niektórzy przedstawiciele saponin mają resztki D-quinovoses, D-apiosis i D-fukozy.

Jednym z najważniejszych przedstawicieli takich glikozydów jest dioscyna. Powstaje z sapogennych cząsteczek diosgeniny i rozgałęzionego łańcucha trzech substancji glikozydowych naraz. Dioscin można znaleźć w kłączach roślin Dioscorea.

Utworzona z niego diosgenina jest szeroko stosowana w dziedzinie farmacji w badaniach i leczeniu chorób. Służy jako pochodna do tworzenia różnych leków kortykoidowych.

Furostanol i saponiny pochodzące z niego najczęściej zawierają łańcuchy węglowe i reszty D-glukozy. Proces rozcinania cukru, pod wpływem pewnych enzymów, a także kwasów, ostatecznie prowadzi do powstania saponin spirostanolu. Furastanole nie wywierają wpływu na cząsteczki cholesterolu, mają wysoki stopień hydrofilowości i niższy poziom aktywności powierzchniowej w porównaniu z spirostanolami.

Glikozydy steroidowe mają wiele właściwości, które pozwalają chronić rośliny przed różnymi patogenami.

Struktura triterpenowa

Odpowiadając na pytanie o saponiny - co to jest, ważne jest, aby wiedzieć o obecności wielu substancji, które nazywane są triterpenami.
Saponiny Triterpenowe mają trzydzieści atomów węgla, a ich struktura chemiczna ma ogromną liczbę odmian. Triterpenoidy obejmują więcej niż 30 grup. Można je klasyfikować zgodnie z liczbą pierścieni w strukturze aglikonu:

• Grupa tetracykliczna zawiera cztery pierścienie utworzone przez węgiel i zawarte w aglikonie.
• Grupa pentacykliczna ma pięć pierścieni węglowych w strukturze aglikonu.

Glikozydy pentacykliczne Triterpenu

Saponiny pentacykliczne Triterpenu obejmują około siedemdziesięciu rodzin. Takie aglikony są podzielone na dwa typy grup, które pochodzą z dalszego tworzenia różnych struktur. Najczęściej: aleanan, ursalan, lupan. Tetracykliczne związki saponin są zawarte w grupach dammaran, cykloartan, lanostanov, cucurbinianach itp.

Pojęcie glikoalkaloidów

Wśród saponin znajdują się glikoalkaloidy, substancje o innym zestawie właściwości. Ich główne cechy są zakończone działaniem grzybobójczym, mięczakobójczym, owadobójczym i przeciwnowotworowym na organizm.

Różne rośliny mogą zawierać saponiny, których specyficzny rodzaj zależy od alkaloidu, którego poszukuje. Na przykład związki glikoalkaloidów można znaleźć najczęściej w przedstawicielach rodzina Solanaceae organizmy roślinne, takie jak ziemniaki lub pomidory. Są również zawarte w przedstawicielach. rodzina lilii.

Zgodnie ze strukturą aglikonu, alkaloidy steroidowe dzielą się na alkaloidy spiro-solanowe i solanidanowe. Atom azotu w takich substancjach działa jako drugorzędowy lub trzeciorzędowy fragment łańcucha. Spirosolan jest analogiem spirostanu, zawierającym sam azot. Solanidy zawierają azot jedynie w indolizującym fragmencie struktury. Istnieje składnik węglowodanowy wielu glikoalkaloidów, który ma swoją własną banalną nazwę.

Kolejnym glikozydem solanidyny jest hakonina. Jego fragment glikozydowy (β-hakotrioza) powstaje z dwóch cząsteczek ramnozy i jednego monosacharydu, glukozy.

Proces biosyntezy

Aby odpowiedzieć na pytanie, co to jest - saponiny, musisz zapoznać się z procesem ich formowania.

Biosynteza saponiny przebiega zgodnie z instrukcjami ścieżki izoprenoidowej, podczas której powstają triterpeny i steroidy. Istnieje połączenie trzech jednostek izoprenu i pięciu atomów węgla, które są połączone w jeden ogórek, zwany 15-węglowym disachianem farnezylu. Dwie cząsteczki tej substancji są połączone i tworzą skwalen o 30 atomach węgla. Powstała substancja (skwalen) zaczyna się utleniać do oksawenu-tlenku, który służy jako punkt wyjścia dla większości reakcji związanych z cyklizacją procesów biosyntezy triterpenoidów. Powstały tlenek skwalenu zaczyna się cyklicznie, ale tylko po ekspozycji na otwarcie pierścienia epoksydowego i protonację. Ostatecznie powstają karbokationy.

Proces neutralizacji przebiega po usunięciu protonu, podczas którego powstaje forma wiązania podwójnego lub pierścień cyklopropanu. Podczas reakcji z H2O tworzy grupę hydroksylową. Konkretność stereochemii i kształtu szkieletu zależy od zestawu cykla- rów zaangażowanych w reakcję.

Wpływ fizjologiczny

Saponiny wpływają na organizmy na wiele różnych sposobów. Jeśli weźmiemy pod uwagę poziom aktywności hemolitycznej, warto zwrócić uwagę na ich zdolność do tworzenia kompleksu z cząsteczkami cholesterolu. Podczas tego procesu tworzone są pory, które znajdują się we wnęce podwójnej warstwy błony komórkowej, na przykład wewnątrz erytrocytów. Ta struktura prowadzi do zjawiska hemolizy, które występuje, gdy zastrzyk w żyłach. Pozwala hemoglobinie swobodnie wnikać do osocza krwi. Ważne jest, aby wiedzieć, że tylko glikozy ma aktywność hemolityczną, ale dla ludzkiego ciała lub zwierząt są one toksyczne, jeśli są podawane bezpośrednio do krwi. Doustne podawanie zmniejsza szkodliwość saponin.

Substancje, o których mowa, są wysoce toksyczne dla zwierząt z blaszkami. Saponiny naruszają funkcjonalne zdolności skrzeli, które, oprócz realizacji funkcji oddechowej, biorą udział w regulacji metabolizmu soli i wskaźników kontrolnych w ciele ciśnienie osmotyczne. Saponiny powodują paraliż i śmierć zimnokrwistych mieszkańców zbiorników wodnych. Aglicy nie są toksyczne dla takich zwierząt.

Saponiny wpływają na przepuszczalność komórek roślinnych. Niektóre z ich koncentracji mogą przyspieszyć kiełkowanie nasion, a także uprawę i rozwój roślin. Zastosowanie wysokich stężeń może mieć odwrotny wpływ na wspomniane procesy. Ponadto substancje te działają drażniąco na ludzkie oczy, nos i jamę ustną. W zależności od ich stężenia mogą powodować wzrost pracy każdego gruczołu w ciele lub prowadzić do zatrucia, biegunki, wymiotów i nudności.

Istnieją substancje saponiny o właściwościach kardiotonowych i neurotroficznych, wśród których można wymienić: aralosid, kalendulozyd, patrizid i związki glicerydowe. Saponiny roślinne mogą mieć działanie lecznicze.

Metody operacyjne

Możliwość tworzenia piany pozwala saponinom znaleźć zastosowanie jako detergenty dla gaśnic. Funkcje emulgujące umożliwiają ich stosowanie w stabilizacji system rozpraszania emulsje lub zawiesiny. Są one zawsze wykorzystywane do produkcji różnych produktów przemysłu cukierniczego, a także do ich parzenia. Farmakologiczne działanie saponin pozwala na ich stosowanie jako środka do: odkrztuszania, usuwania moczu, utrzymywania tonu ciała, jako środka uspokajającego lub jako szczepionki.

Podsumowując, można powiedzieć, że saponiny to takie substancje, których główna zawartość koncentruje się w organizmach roślin. Mogą mieć zarówno korzystny jak i negatywny wpływ na organizm. Może być toksyczny i prowadzić do śmierci wielu żywych istot. Są szeroko stosowane w medycynie i są szczegółowo badane przez biochemiczną gałąź nauki.