Voski (biološka) struktura, lastnosti, funkcije, vrste

A vosek Gre. V naravi imajo več funkcij, saj jih seveda proizvajajo številne rastlinske in živalske vrste.

Beseda "vosek" (iz angleščine Vosek) izhaja iz latinske besede "vosek", se nanašajo na snov, ki jo proizvajajo čebele in se uporabljajo za gradnjo satja. Angleški izraz se uporablja z isto konotacijo, saj izhaja iz anglo -saksonske besede "Weax" Uporablja se tudi za opis čebeljih voska (v angleščini Čebelji vosek).

Satjo (Pexels slika na www.Pixabay.CO)

Ob upoštevanju zgoraj navedenega, potem se razume, da definicija "voska" obsega niz snovi, ki imajo nekatere značilnosti, vendar nimajo nujno enakih kemičnih in/ali fizičnih lastnosti.

Vendar so ne glede na njihovo kemično identiteto voski izjemno hidrofobne snovi in ​​ki služijo različnim namenom, odvisno od organizma, ki jih proizvaja. Veliko število živih bitij jih uporablja kot glavno snov rezerve energije, medtem ko jih drugi uporabljajo kot zaščitne snovi na svoji površini.

Čeprav so v rastlinah in živalih enako pogoste, so rastlinski voski tisti, ki so bili opisani z večjo intenzivnostjo (in nekaterimi živali), saj imajo biološki pomen za te organizme in tudi industrijsko z antropološkega vidika.

[TOC]

Struktura voska

Voski so bili klasično opredeljeni kot alkoholni estri dolgih verižnih maščobnih kislin, za katere so značilne dolžine 24-30 ogljikovih atomov, ki so povezani s primarnimi alkoholi 16-36 ogljikovih atomov (lahko so povezani tudi z alkoholi steroidne skupine).

Nastajajo z reakcijami, ki vključujejo "zvezo" alkohola in maščobne kisline, bolj ali manj na naslednji način:

CH3 (CH2) NCH2OH (alkohol) + CH3 (CH2) NCOOH (maščobna kislina) → CH3 (CH2) NCH2COOHCH2 (CH2) CH3 (voščeni ester) + H2O (voda) (voda)

Narava alifatskih komponent voskov je lahko izjemno spremenljiva, saj je lahko v teh maščobnih kislinah, primarnih in sekundarnih alkoholih, ogljikovodikih, estrovih, aldehidovih alifatskih, ketonih, dicetonih, triacilgliceroli, triterpeni in steri.

Na enak način sta dolžina verige in stopnja nasičenosti ter veja maščobnih kislin in drugih alifatskih komponent voskov odvisna od njihovega izvora.

Če to vemo, se je pokazalo, da so bili ti voski, proizvedeni v rastlinah, in tisti, ki jih proizvajajo morske živali in kopenske živali.

Lastnosti voska

Voski imajo različne fizikalno -kemijske lastnosti, ki jih je mogoče povzeti na majhnem seznamu:

- Njegova tekstura se lahko razlikuje od mehke in obvladljive do ostre (plastika) ali "lomljenja" pri 20 ° C

- Običajno so zelo malo viskoznosti

- V vodi so zelo netopni, vendar so v organskih topilih, čeprav je ta postopek veliko odvisen od temperature

Delovanje

Voski izpolnjujejo več funkcij tako v živalskem kraljestvu kot v rastlinskem kraljestvu, saj so v naravi izjemno pogoste snovi.

Vam lahko služi: kroglični proteini: značilnosti, struktura, primeri

Pri živalih

Voski predstavljajo glavno spojino za shranjevanje energije za plavajoče mikroorganizme, ki sestavljajo v Planktonu.

Tako so voski hkrati eden glavnih presnovnih virov na dnu prehranjevalne verige morskih živali.

Živali imajo posebne dermalne žleze, ki izločajo voske, da bi zaščitili svojo kožo in lase, zaradi česar so bolj prilagodljive, mazane in vodne odbojne zmogljivosti.

Ptice imajo žlezo, znano kot žleza "uroopiege", ki nenehno izloča voske, zato je odgovorna za vzdrževanje "vodoodporenega" perja.

V rastlinah

Primarna funkcija voskov v rastlinskih organizmih je zaščita tkiv.

Dober primer tega je sestavljen iz hribovskega pokrova foliarnih listov številnih rastlin, kar zmanjšuje dehidracijo s toploto, ki jo povzročajo sončni žarki.

Drug primer, ki ga je mogoče omeniti, je hrib, ki ima na palubi veliko semen, kar jim pomaga, da se med skladiščenjem izognejo izgubi vode.

Ti voski so običajno vgrajeni med kožne in suberinske polimere, ki predstavljajo amorfno plast na zunanji površini rastline. Številna zelenjava ima epikulno plast zelijskih kristalov, ki prekrivajo kutikulo in jim dajo sivkast videz ali glavko.

Voski ne samo preprečujejo izgubo vode, ampak lahko rastlini pomagajo preprečiti nekatere glivične ali bakterijske patogene in igrajo temeljno vlogo pri rastlinskih inzionktivnih interakcijah, poleg tega pa preprečite škodo, ki jo povzroča ultravijolično sevanje.

V industriji

Tudi voski biološkega izvora so zelo koristni z industrijskega vidika, saj se uporabljajo pri proizvodnji drog, kozmetike itd.

Losjoni, ki se običajno uporabljajo za hidracijo kože, pa tudi pulitalna in nekatera mazila so sestavljena iz mešanic maščobe s čebeljim voskom, brazilskim palmovim voskom, jagnjetinam volnenega voska, voska voska kitov itd.

Voski se zelo uporabljajo tudi v industrijskih premazah, ki omogočajo odbojnost vode, pa tudi pri izdelavi snovi, ki se uporabljajo za poliranje avtomobilov.

Uporabljajo se v termofuzivnem plastiranju, pri mazanju delovne opreme v metalurški industriji in omogočajo zapoznelo sproščanje spojin, ki se uporabljajo v kmetijstvu in farmakologiji.

Vrste voskov

Voski so lahko naravni ali sintetični. "Naravni" voski imajo lahko tudi organski ali mineralni izvor, ki je slednji produkt predelave lignita (premoga), zato so na splošno neobnovitveni (na primer nafta ali vazelin).

Voski živalskega in/ali zelenjavnega izvora se štejejo za obnovljive in spremenljive naravne voske, glede na dejstvo, da jih je mogoče spremeniti s kemičnimi metodami, kot sta hidrogenizacija in recesifikacija, na primer.

Vam lahko služi: simbioza

Tako se v biološkem kontekstu voski razvrstijo glede na vir, iz katerega so pridobljeni.

- Zelenjavni voski

Rastline proizvajajo različne vrste voskov v različnih delih svojih teles: v listih, cvetih, v sadju ali v semenu.

Kako je z biosintetsko potjo?

Alifatske sestavine rastlinskih voskov se sintetizirajo v epidermalnih celicah iz zelo dolgih maščobnih kislin (20 do 34 ogljikovih atomov).

Sinteza se začne s proizvodnjo maščobnih kislin 16 in 18 ogljikov, ki sprva izvirajo iz strome plastidov, zahvaljujoč aktivnosti topnih encimov, ki sestavljajo kompleksno maščobno kislino sintazo sintazo.

Nato so te maščobne kisline podolgovate zaradi multienzimatskih kompleksov, povezanih z membrano, znano kot elongasas maščobne kisline. V vsakem podaljšku dveh ogljikovih atomov so štiri reakcije:

- Kondenzacija med maščobnim acilom, esterificiranim na molekulo acetil ko-A (substrata) in molekulo malonic-CoA

- B-ceto zmanjšanje

- Dehidracija

- Zmanjšanje enoila

Za proizvodnjo sestavnih delov rastlinskih voskov sta bili opisani dve glavni poti, ena od njih je pot redukcije acila, druga. Prvi povzročijo sintezo alkoholov in voščenih estrov, medtem pa zadnji proizvaja aldehido, alkane, sekundarne alkohole in ketone.

Pot za zmanjšanje acila

Estri ACIL-CoA, ki nastanejo z raztezanjem verige, se zmanjšajo v dvostopenjski reakciji, ki vključujejo prehodni posrednik tipa aldehid. Maščobni alkohol lahko sterificirate, da tvori voščen ester, zahvaljujoč encimu ACIL-CoA Alkohol Transacilase.

Razvrstitev poti

Prvi korak te poti je zmanjšanje estra Acil-CoA na aldehid, ki ga posreduje encim acil-CoA reduktaze. Ko encim aldehid dekarboninaza odpravi karbonilno skupino omenjene molekule, se pojavi alkan, ki ima ogljikov atom manj kot predhodno maščobno kislino.

Ta ogljikovodik je lahko bolj presnova.

Končni korak za proizvodnjo voščenih estrov iz dolgih verižnih alkoholov in maščobnih kislin katalizira encim acil-CoA: transacilazni alkohol, ki je potreben tudi za sintezo triacilglicerolov.

- Živalski voski

Živali proizvajajo tudi obilo voskov, zlasti žuželk, kitov, ovac in ptic, od katerih jih je mogoče dobiti v biotehnološke namene.

Njegova biološka uporabnost je bila podrobno preučena in, odvisno od zadevne živali, lahko med drugim izpolnijo zaščito, komunikacijo.

Lahko vam služi: Alizarina: značilnosti, priprave, uporabe in strupenosti

Primeri bioloških voskov

- Živalski voski

Čebelji vosek

Kot že ime pove, to vrsto voska proizvajajo čebele, ki je najbolj priljubljena API -ji mellifera. Te živali imajo v trebuhu specializirane žleze, ki izločajo vosek, ki ga uporabljajo za izgradnjo satja, kjer so dali jajca in organizirali panj.

Ta vosek je običajno pridobljen kot sekundarni produkt medu in se uporablja z različnimi nameni, tako v kozmetologiji kot v industriji (proizvodnja sveč, pogonov, hrane, tekstila, lakijev itd.). Sestavljen je iz ogljikovodikov, estrov, prostih kislin in drugih, najbolj specializirane študije pa kažejo, da je bogata s cerotsko kislino in miricico.

Spermaceti

Sperma kitov je še ena dobro znana vrsta živalskega voska, pridobljena iz votline na glavi kita Physeter Macrochalus, ki lahko proizvede do 3 tone te snovi, ki jo uporablja, kako zveni.

Bogata je z maščobnimi estri, trigliceridi, prostimi alkoholi in kislinami; Med maščobnimi estri sta večinoma Cetil palmitat (32 ogljikovih) in Cetil Miristato (30 ogljikov).

Ta živalski vosek se je zelo uporabljal v medicini, kozmetologiji in farmacevtskem prostoru.

Vendar so trenutno nekateri mednarodni predpisi.

- Zelenjavni voski

Palm vosek

Voščena dlan Cevera Copernica Martius je nekakšna brazilska palma, ki s komercialnega vidika proizvaja enega najpomembnejših rastlinskih voskov.

Ta vosek dobimo z zgornje in spodnje površine palmovih listov in ima več aplikacij tako pri pripravi hrane kot pri kozmetologiji, voskanju pohištva in avtomobilov, proizvodnji voščene zobne svile itd.

Kultura palme v voskah (podoba Fernanda Arteaga v www.Pixabay.CO)

Olje Jojoba

Jojobin vosek dobimo od Simmondsia chinensis, Tipičen grm sušnih območij Mehike in ZDA. Njegova semena so bogata z voskom ali oljem, ki ga dobimo s hladno stiskalnico in ima veliko zdravilnih aplikacij, kar je ena glavnih nadomestkov kitove sperme.

Semena rastline Jojoba (vir: Kenneth Bosma/CC by (https: // createCommons.Org/licence/by/2.0) prek Wikimedia Commons)

Reference

1. Domínguez, npr., & Heredia,. (1998). Voski: pozabljena tema v poučevanju lipidov. Biokemijsko izobraževanje, 26 (4), 315–316.
2. Firestone, d. (2006). Fizikalne in kemijske značilnosti olj, maščob in voskov (ne. L-0671). AOCS Press.
3. Kolattukudy, str. In. (1970). Rastlinski voski. Lipidi, 5 (2), 259-275.
4. Lusas, e. W., Riaz, m. N., Alam, m. S., & Clough, r. (2017). Živalske in zelenjavne maščobe, olja in voske. V priročniku za industrijsko kemijo in biotehnologijo (pp. 823-932). Springer, Cham.
5. Post-Bettenmiller, d. (devetnajst devetdeset šest). Biokemija in molekularna biologija proizvodnje voska v rastlinah. Letni pregled biologije rastlin, 47 (1), 405-430.
6. Tinto, w. F., Elufioye, t. Tudi., & Roach, j. (2017). Voski. V farmakognozi (pp. 443-455). Akademski tisk.