Saponini - što je to? Definicija i svojstva tvari

Saponini - što je to? .. Ovo pitanje i mnoge "zagonetke" koje proizlaze iz njega, pokušat ćemo razmotriti ovdje. Ovaj članak će odrediti njihovu klasifikaciju, postojeće vrste, značenje pojma, kvalitativne parametre fizičke i kemijske prirode, itd.

uvod

Tvari su saponini organski spojevi vrste koje pripadaju skupini glikozida dobivenih iz biljaka i koje imaju površinski aktivan skup svojstava. Oni su široko rasprostranjeni u prirodi i mogu se naći u biljnim organima, počevši od stabljike i završavajući s voćem ili cvijetom. Glavni strukturalni elementi su ugljikohidratni dio i aglikon.

Ova skupina tvari može uključivati ​​glikozide koji sadrže steroidni alkaloidni dušik. Postoji niz glikozida srčanog tipa, ali oni ne posjeduju biološka svojstva svojstvena tvarima unutar biljaka, te se stoga smatraju na zasebnoj razini.

Svojstva fizičke prirode

Svojstva saponina, s fizičkog stajališta, predstavljaju potpuni nedostatak boje, a također i opisane tvari mogu imati žućkastu nijansu. To je amorfna vrsta tvari koja nema specifičnu temperaturu pri kojoj se počinje topiti. Takvi spojevi se otapaju u vodi i raznim alkoholima i ne razgrađuju se u organskim otapalima.

Njihova specifičnost je sposobnost smanjivanja napetosti na površini bilo koje tekućine, posebno vode. Odgovarajući na pitanje što je to - saponini, također je važno znati o postojanju aglikona ili sapogenina. To su najčešće tvari kristalnog oblika koje imaju jasnu naznaku temperature na kojoj počinje proces taljenja. Hemolitička aktivnost je odsutna.

Kemijska svojstva

Kemijska svojstva saponina određena su parametrima strukture aglikona, prisutnošću odvojenog skupa funkcionalnih skupina i prisutnošću veze glikozidne prirode.
Kod saponina razlikuju se neutralna i kisela struktura spoja. Indeks kiselosti određuje ukupan broj postojećih -COOH skupina unutar strukture aglikona. Također je važno odrediti koliko je uronskih kiselina prisutno u lancu ugljikohidrata.

Svi saponini se hidroliziraju u prisutnosti kiseline ili enzima bilo kojeg tipa, a neke vrste mogu tvoriti soli, topljive i netopljive.

Postojeće vrste

Klasifikacija saponina, ovisno o značajkama strukture i rasporeda atoma, razlikuje grupe steroida i triterpena. Prvi se sintetiziraju zbog kolesterola i uključuju dvadeset sedam atoma ugljika. Triterpenska skupina se formira izravno iz skvalena. Njihov uobičajeni fenomen ciklizacije događa se bez gubitka atoma C.

Struktura steroida

Definicija saponina usko je povezana s njihovim strukturnim oblikom. Njihovi steroidni predstavnici sadrže tvari proizvedene iz spirostan ili furostana. Zbog činjenice da je većina njih izvedena iz alkohola s trećim položajem, koji sadrži hidroksil, nazivaju se spiro ili furostanol glikozidi.

Predstavnici spirostanol sapogenina često imaju 27 atoma ugljika. Ugljikohidratna komponenta molekule uključena je u 3-hidroksil i može imati monosaharide: D-glukozu, D-ksilozu, L-ramnozu, L-arabinozu, galakturonsku i glukuronsku kiselinu. Neki predstavnici saponina imaju ostatke D-kinovoza, D-apiosisa i D-fukoze.

Jedan od najvažnijih predstavnika takvih glikozida je dioscin. Nastaje od sapogenih molekula diosgenina i razgranatog lanca od tri glikozidne tvari odjednom. Dioscin se može naći u rizomu biljke Dioscorea.

Diosgenin nastao iz njega široko se koristi u farmaceutskom području istraživanja i liječenja bolesti. On služi kao derivat za stvaranje raznih kortikoidnih lijekova.

Furostanol i saponini dobiveni iz njega najčešće uključuju ugljikove lance i D-glukozne ostatke. Proces cijepanja šećera, pod utjecajem određenih enzima, kao i kiselina, u konačnici dovodi do stvaranja spirostanol saponina. Furastanoli nemaju precipitacijski učinak na molekule kolesterola, imaju visok stupanj hidrofilnosti i niže razine površinske aktivnosti u usporedbi sa spirostanolima.

Steroidni glikozidi imaju brojna svojstva koja im omogućuju da zaštite biljke od raznih patogena.

Triterpena struktura

Odgovaranje na pitanje o saponinima - što je to, važno je znati o prisutnosti brojnih tvari koje se nazivaju triterpeni.
Triterpenski saponini imaju trideset atoma ugljika, a njihova kemijska struktura ima veliki broj varijacija. Triterpenoidi uključuju više od 30 skupina. Mogu se klasificirati prema broju prstenova unutar strukture aglikona:

• Tetraciklička skupina sadrži četiri prstena formirana ugljikom i sadržana u aglikonu.
• Pentaciklička skupina ima pet ugljikovih prstenova u strukturi aglikona.

Triterpen pentaciklički glikozidi

Triterpenski pentaciklični saponini uključuju oko sedamdeset obitelji. Takvi aglikoni su podijeljeni u dvije vrste skupina, koje su izvedene za daljnje formiranje različitih struktura. Najčešći: aleanan, ursalan, lupan. Tetraciklički spojevi saponina uključeni su u skupine dammaranesa, cikloartana, lanostanova, kukurbinata itd.

Pojam glikoalkaloida

Među saponinima nalaze se glikoalkaloidi, tvari s različitim skupinama svojstava. Njihove glavne značajke su u fungicidnim, moluskicidnim, insekticidnim i antitumorskim učincima na tijelo.

Različite biljke mogu sadržavati saponine, čija specifična vrsta ovisi o alkaloidima koje subjekt traži. Na primjer, spojevi glikoalkaloida najčešće se mogu naći kod predstavnika obitelj Solanaceae biljni organizmi kao što su krumpir ili rajčica. Oni su također sadržani u zastupnicima. obitelj ljiljana.

U skladu s strukturom aglikona, steroidni alkaloidi su podijeljeni na spiro-solan i solanidan alkaloide. Atom dušika u takvim tvarima djeluje kao sekundarni ili tercijarni fragment lanca. Spirosolan je analog spirostanca koji sadrži sam dušik. Solanidi imaju dušik samo u fragmentu strukture. Postoji ugljikohidratna komponenta brojnih glikoalkaloida, koja ima svoje trivijalno ime.

Drugi solanidin glikozid je hakonin. Njegov glikozidni fragment (β-hakotrioza) nastaje iz dvije molekule ramnoze i jednog monosaharida, glukoze.

Proces biosinteze

Da biste odgovorili na pitanje što je to - saponini, morate se upoznati s procesom njihovog formiranja.

Biosinteza saponina odvija se u skladu s uputama izoprenoidnog puta, tijekom kojeg nastaju triterpeni i steroidi. Postoji veza između triju jedinica izoprena i pet atoma ugljika, koje su povezane s repom glave, koji se naziva 15-ugljik farnesil disulfat. Dvije molekule ove tvari se kombiniraju i tvore 30-ugljični skvalen. Nastala tvar (skvalen) počinje se oksidirati u oksid-oksvalen, što služi kao zajednička polazna točka za većinu reakcija na ciklizaciju procesa biosinteze triterpenoida. Nastali oksidni skvalen počinje kružiti, ali tek nakon izlaganja otvaranju epoksidnog prstena i protonacije. Na kraju se formiraju karbokacije.

Postupak neutralizacije odvija se uklanjanjem protona, tijekom kojeg se formira oblik dvostruke veze ili ciklopropanski prsten. Kada se reagira s H20 stvara se hidroksilna skupina. Koncentracija stereokemije i oblik kostura određuje se skupom ciklasa uključenih u reakciju.

Fiziološki učinak

Saponini utječu na organizme na različite načine. Ako uzmemo u obzir razinu hemolitičke aktivnosti, vrijedi spomenuti njihovu sposobnost stvaranja kompleksne formacije s molekulama kolesterola. Tijekom tog procesa nastaju pore koje se nalaze u šupljini dvostrukog sloja stanične membrane, na primjer, unutar eritrocita. Ta struktura dovodi do pojave hemolize, koja se javlja kada se injekcija nalazi unutar vena. Omogućuje slobodno prodiranje hemoglobina u krvnu plazmu. Važno je znati da samo glikozidi imaju hemolitičku aktivnost, ali za ljudsko tijelo ili životinje toksični su ako se primjenjuju izravno u krv. Oralna primjena smanjuje štetnost saponina.

Sporne tvari su vrlo toksične za životinje s škrgama. Saponini narušavaju funkcionalne sposobnosti škrga, koje su, uz provedbu respiratorne funkcije, uključene u regulaciju metabolizma soli i kontrolnih pokazatelja u tijelu osmotski tlak. Saponini uzrokuju paralizu i smrt hladnokrvnih stanovnika vodnih tijela. Aglikoni nisu toksični za takve životinje.

Saponini utječu na propusnost biljnih stanica. Neke od njihovih koncentracija mogu ubrzati klijanje sjemena, kao i uzgoj i razvoj biljaka. Uporaba visokih koncentracija može imati suprotan učinak na navedene procese. Također, ove tvari imaju iritantan učinak na ljudske oči, nos i usnu šupljinu. Ovisno o njihovoj koncentraciji, mogu uzrokovati povećanje rada svake žlijezde u tijelu ili dovesti do trovanja, proljeva, povraćanja i mučnine.

Postoje tvari saponini s kardiotoničkim i neurotrofnim svojstvima, među kojima se mogu uočiti: aralozid, kalendulozid, patrizidni i clematozidni spojevi. Biljni saponini mogu imati ljekoviti učinak.

Načini rada

Sposobnost stvaranja pjene omogućuje saponinima da se koriste kao deterdženti za aparate za gašenje požara. Emulgirajuće značajke omogućuju im da se koriste za stabilizaciju disperzni sustav emulzije ili suspenzije. Uvijek se koriste u proizvodnji raznih proizvoda konditorske industrije, kao i za njihovo pivo. Farmakološko djelovanje saponina omogućuje im da se koriste kao sredstvo za: iskašljavanje, uklanjanje urina, održavanje tonusa tijela, kao sedativa ili kao cjepivo.

Da sumiramo, možemo reći da su saponini takve tvari, čiji je glavni sadržaj koncentriran u biljnim organizmima. Oni mogu imati blagotvorne i negativne učinke na tijelo. Može biti otrovna i dovesti do smrti mnogih živih bića. Široko se primjenjuju u medicini i detaljno ih proučava biokemijska grana znanosti.