Vahat (biologinen) rakenne, ominaisuudet, toiminto, tyypit

Eräs vaha Se on hydrofobinen materiaali, joka koostuu rasvahapoista ja pitkän ketjun alkoholista (alkoholiesterit ja pitkän ketjun rasvahapot). Heillä on luonteeltaan useita toimintoja, koska monet kasvi- ja eläinlajit tuottavat niitä luonnollisesti.

Sana "vaha" (englannista Vaha) johdetaan latinalaisesta sanasta "vaha", Mehiläisten tuottaman aineen viittaaminen ja heidän hunajakennojen rakentamiseen. Englanninkielistä termiä käytetään samalla konnotaatiolla, kuten se johtuu anglo -saksisesta sanasta "Weax" käytetään myös kuvaamaan mehiläisvahaa (englanniksi Mehiläisvaha-A.

Hunajakenno (Pexels -kuva www: ssä.Pixabay.com)

Edellä mainitun huomioon ottaen ymmärretään, että ”vahan” määritelmä kattaa joukon aineita, joilla on joitain ominaisuuksia, mutta joilla ei välttämättä ole samoja kemiallisia ja/tai fysikaalisia ominaisuuksia.

Kemiallisesta identiteetistään riippumatta vahat ovat kuitenkin erittäin hydrofobisia aineita ja palvelevat erilaisia ​​tarkoituksia riippuen siitä. Suuri joukko eläviä olentoja käyttää niitä energiavarannon pääaineena, kun taas toiset käyttävät niitä suojaavina aineena pinnallaan.

Vaikka kasvit ovat yhtä yleisiä kasveissa ja eläimissä, ne ovat niitä, joita on kuvattu suuremmalla voimakkuudella (ja joillakin tietyillä eläimillä), koska niillä on biologinen merkitys näille organismeille ja myös teollisuus antropologisesta näkökulmasta.

[TOC]

Vakkarakenne

Vahat on määritelty klassisesti pitkäketjuisten rasvahappojen alkoholisestereiksi, joille on ominaista 24-30 hiiliatomien pituudet, jotka liittyvät 16-36 hiiliatomien primaarisiin alkoholeihin (ne voivat liittyä myös steroidiryhmän alkoholiin).

Ne muodostuvat reaktioilla, joihin liittyy alkoholin ja rasvahappo "liiton", enemmän tai vähemmän seuraavasti:

CH3 (CH2) NCH2OH (alkoholi) + CH3 (CH2) NCOOH (rasvahappo) → CH3 (CH2) NCH2COOHCH2 (CH2) CH3 (vahaesteri) + H2O (vesi) (vesi)

Vahojen alifaattisten komponenttien luonne voi olla erittäin muuttuva, koska ne voivat olla näissä rasvahapoissa, primaarisissa ja sekundaarisissa alkoholissa, hiilivetyissä, esterleissä, aldehydos -alifaattisissa, ketoneissa, dicetonissa, triacilglyseroleissa, triterpeneissä ja steroleissa, muun muassa, muun muassa.

Samalla tavalla sekä ketjun pituus että kyllästymisaste ja rasvahappojen haara ja muut vahojen alifaattiset komponentit riippuvat niiden alkuperästä.

Tämän tietäen, on osoitettu, että kasveissa tuotetut vahat ja merieläimet ja maanpäälliset eläimet ovat olleet erilaisia, esimerkiksi esimerkiksi.

Vahaominaisuudet

Vahoilla on erilaiset fysikaalis -kemialliset ominaisuudet, jotka voidaan tiivistää pienessä luettelossa:

- Sen rakenne voi vaihdella pehmeästä ja hallittavissa ankariksi (muoviksi) tai "rikkoutumiseen" 20 ° C: ssa

- Ne ovat yleensä hyvin vähän viskositeettia

- Ne ovat erittäin liukenemattomia veteen, mutta ne ovat orgaanisissa liuottimissa, vaikka tämä prosessi riippuu paljon lämpötilasta

Funktio

Vahat suorittavat useita toimintoja sekä eläinvaltakunnassa että kasvien valtakunnassa, koska ne ovat luonteeltaan erittäin yleisiä aineita.

Voi palvella sinua: Globaalit proteiinit: ominaisuudet, rakenne, esimerkit

Eläimissä

Vahat edustavat pääenergian varastointiyhdistettä kelluville mikro -organismeille, jotka muodostavat planktonissa.

Siten vahat ovat samanaikaisesti yksi tärkeimmistä aineenvaihduntalähteistä merieläinten ruokaketjun juuressa.

Eläimillä on erityisiä ihon rauhasia, jotka erittävät vahoja ihon ja hiustensa suojelemiseksi, mikä tekee niistä joustavampia, voitelua ja veden torjumiskykyä.

Linnuilla on rauhaset, jotka tunnetaan nimellä "Uroopiege" -rauhanen, joka jatkuvasti erittää vahoja, joten se on vastuussa "vesitiivisteiden" höyhenten ylläpidosta.

Kasveissa

Vahojen ensisijainen toiminta kasvi -organismeissa on kudossuojaus.

Hyvä esimerkki tästä koostuu monien kasvien lehtilevyjen kukkulanpeitistä, mikä vähentää kuivausaukon indusoimien lämmön kuivumista.

Toinen esimerkki, joka voidaan mainita.

Nämä vahat upotetaan yleensä ihon ja suberiinipolymeerien väliin, muodostaen amorfisen kerroksen kasvin ulkopinnalle. Monissa vihanneksissa on epicutikulaarinen kerros nollakiitä, jotka ovat päällekkäisiä kynsinauhoja ja jotka antavat niille harmahtavan ulkonäön tai glaucan.

Vahat eivät vain estä veden menetystä, vaan voivat myös auttaa kasvia estämään sieni- tai bakteerien taudinaiheuttajia ja niillä on perusolontava rooli kasvien inservatiivisessa vuorovaikutuksessa, sen lisäksi, että vältetään ultraviolettisäteilyn aiheuttamat vahingot.

Teollisuudessa

Biologisen alkuperän vahat ovat myös erittäin hyödyllisiä teollisuuden kannalta, koska niitä käytetään lääkkeiden, kosmetiikan jne. Tuotannossa jne.

Voiteet, joita käytetään tyypillisesti ihon hydraatioon, samoin kuin Pulital, ja jotkut voiteet koostuvat rasvan seoksista, joissa on mehiläisvaha, brasilialainen palmuvaha, lampaan villavaha, valaiden vaha, jne.

Vahia käytetään myös hyvin teollisissa pinnoitteissa, jotka sallivat veden torjumisen, samoin kuin kiillottamiseen käytettyjen aineiden valmistuksessa.

Niitä käytetään thermofusable -plastisoituneessa, metallurgisen teollisuuden työlaitteiden voitelussa ja maataloudessa ja farmakologiassa käytettyjen yhdisteiden viivästyneiden yhdisteiden vapauttamisen sallimiseksi.

Vahan tyypit

Vahat voivat olla luonnollisia tai synteettisiä. "Luonnollisissa" vahoissa voi olla myös orgaanista tai mineraalista alkuperää, mikä on viimeksi mainitun (hiili) prosessoinnin tuote, joten niitä ei yleensä ole uusiutumattomia (kuten öljy tai vaseliini).

Eläinten ja/tai vihannesten alkuperän vahoja pidetään uusiutuvina ja muokattavissa olevissa luonnollisina vahoina, kun otetaan huomioon, että niitä voidaan modifioida kemiallisilla menetelmillä, kuten esimerkiksi hydraus ja syvennys, esimerkiksi.

Voi palvella sinua: Symbioosi

Siten biologisessa yhteydessä vahat luokitellaan sen lähteen mukaan, josta ne saadaan.

- Vihannesvahat

Kasvit tuottavat erityyppisiä vahoja kehon eri osissa: lehdissä, kukissa, hedelmissä tai siemenissä.

Kuinka biosinteettinen reitti on?

Kasvivahojen alifaattiset komponentit syntetisoidaan epidermaalisoluissa erittäin pitkistä rasvahapoista (20 - 34 hiiliatomia).

Synteesi alkaa 16 ja 18 hiilihapon rasvahappojen tuotannosta, jotka ovat alun perin peräisin plastidien stroomasta liukoisten entsyymien aktiivisuuden ansiosta, jotka muodostavat kompleksisen rasvahapposyntaasin syntaasin muodostavat aktiivisuuden.

Myöhemmin nämä rasvahapot ovat pitkänomaisia ​​multientsimaattisten kompleksien ansiosta, jotka liittyvät elongasas -rasvahapoksi, joka tunnetaan nimellä Elongasas -rasvahappo. Kahden hiiliatomin jokaisessa laajennuksessa on neljä reaktiota:

- Tiivistyminen Asetyyli-A-A (substraatti) -molekyylin ja malonic-CoA-molekyylin välisen rasva-asyylien välillä

- B-ceto vähennys

- Kuivuminen

- Vähennys

Kasvivahojen komponenttien tuottamiseksi on kuvattu kaksi pääreittiä, toinen niistä on asyylin vähentämisen polku ja toinen RUJODION POITE. Ensimmäiset tulokset alkoholien ja vaha -estereiden synteesiin, sillä välin viimeinen tuottaa aldehydoja, alkaaneja, sekundaarisia alkoholeja ja ketoneja.

Aseen vähentämisreitti

Ketjun pidentymisen tuottamat ACIL-CoA-esterit vähenevät kaksivaiheisessa reaktiossa, johon liittyy ohimenevä aldehydityyppinen välittäjä ja jota katalysoi ACIL-CoA-pelkistysentsyymi. Tuotettu rasva alkoholi voidaan sterioida vahaesterin muodostamiseksi ACIL-CoA-alkoholirransilasientsyymin ansiosta.

Kurkistava reitti

Tämän reitin ensimmäinen vaihe on ACIL-CoA -esterin pelkistys asyyli-CoA-reduktaasientsyymin välittämälle aldehydille. Kun entsyymi -aldehydi dekarbonilaasi eliminoi mainitun molekyylin karbonyyliryhmän, tapahtuu alkaania, jonka hiiliatomi on vähemmän kuin sen edeltäjä rasvahappo.

Tämä hiilivety voi olla enemmän metabolia.

Viimeinen vaihe vaha-estereiden tuottamiseksi pitkien ketjujen alkoholista ja rasvahapoista katalysoi askel asyyli-CoA-entsyymi: transacilaasi-alkoholi, joka on välttämätöntä myös triacilglyserolien synteesille.

- Eläinvahat

Eläimet tuottavat myös runsaasti määriä vahoja, erityisesti hyönteisiä, valaita, lampaita ja lintuja, joista ne voidaan saada bioteknologisiin tarkoituksiin.

Sen biologista hyötyä on tutkittu yksityiskohtaisesti, ja kyseisestä eläimestä riippuen he voivat täyttää suojan, viestintää muun muassa.

Se voi palvella sinua: Alizarina: Ominaisuudet, valmistelu, käyttö ja myrkyllisyys

Esimerkkejä biologisista vahoista

- Eläinvahat

Mehiläisvaha

Kuten nimestä voi päätellä, tämän tyyppiset vahat tuottavat mehiläiset Apis mellifera. Näillä eläimillä on vatsassaan erikoistuneet rauhaset, jotka erittävät vahan, jota he käyttävät hunajakennojen rakentamiseen, missä ne laittavat munansa ja järjestävät pesän.

Tätä vahaa saadaan yleisesti hunajan toissijaisena tuotteena ja sitä käytetään eri tarkoituksiin, sekä kosmetologiassa että teollisuudessa (kynttilöiden, asemien, ruoan, tekstiilien, lakat jne.-A. Se koostuu hiilivedyistä, estereistä, vapaista hapoista ja muista, ja erikoistuneimmat tutkimukset osoittavat, että siinä on runsaasti herkullista happoa ja myrifiä.

Siittiö

Valaan siittiö on toinen tunnettu eläinvaha, joka on saatu valaan pään ontelosta Physeter Macrochalus, joka voi tuottaa jopa 3 tonnia tätä ainetta, jota se käyttää kuulostamaan.

Se on runsaasti rasvaestereitä, triglyseridejä, vapaita alkoholeja ja happoja; Rasvaisten estereiden joukossa ovat pääasiassa setiil palmitaatti (32 hiilihiiliä) ja Cetil Miristato (30 hiilihiiliä).

Tätä eläinvahaa on käytetty hyvin lääketieteessä, kosmetologiassa ja lääkkeissä.

Jotkut kansainväliset määräykset ovat kuitenkin tällä hetkellä.

- Vihannesvahat

Palmuvaha

Vahapalmu Cevera Copernice Martius on eräänlainen brasilialainen palmu, joka tuottaa yhden tärkeimmistä kasvivahoista kaupallisesta näkökulmasta.

Tämä vaha saadaan kämmenlehtien ylä- ja alapinnalta, ja siinä on useita sovelluksia sekä elintarvikkeiden valmistuksessa että kosmetologiassa, huonekalujen ja autojen vahaamisessa, vahatun hammassilkin, jne. Tuotannossa jne.

Wax Palm -kulttuuri (kuva Fernando Arteagasta WWW: ssä.Pixabay.com)

Jojobaöljy

Jojoban vaha saadaan Simmondsia chinensis, Tyypillinen pensas Meksikon ja Yhdysvaltojen kuivien alueiden alueista. Sen siemenet sisältävät vahan tai öljyn, joka saa kylmän puristimen avulla ja jolla on monia lääkehakemuksia, jotka ovat yksi valaan siittiöiden pääkorvauksista.

Jojoban kasvin siemenet (lähde: Kenneth Bosma/CC kirjoittanut (https: // creativecommons.Org/lisenssit/by/2.0) Wikimedia Commonsin kautta)

Viitteet

1. Domínguez, E., & Heredia,. (1998). Vahat: Unohdettu aihe lipidiopetuksessa. Biochemical Education, 26 (4), 315-316.
2. Firestone, D. (2006). Öljyjen, rasvojen ja vahojen fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet (ei. L-0671). AOCS Press.
3. Kolattukudy, P. JA. (1970). Kasvivahat. Lipidit, 5 (2), 259-275.
4. Lusas, e. W -., Riaz, M. N., Alam, m. S., & Clough, R. (2017). Eläin- ja vihannesrasvat, öljyt ja vaha. Teollisuuskemian ja biotekniikan käsikirjassa (PP. 823-932). Springer, Cham.
5. Post-beittenmiller, D. (1996). Kasvien vahatuotannon biokemia ja molekyylibiologia. Vuotuinen kasvibiologian katsaus, 47 (1), 405-430.
6. Tinto, W. F., Elufioye, t. JOMPIKUMPI., & Roach, J. (2017). Vaha. Farmakognosiassa (PP. 443-455). Akateeminen lehdistö.