Saponine - che cos'è? Definizione e proprietà della materia

Saponine - che cos'è? .. Questa domanda e molti degli "enigmi" che ne derivano, cercheremo di considerare qui. Questo articolo determinerà la loro classificazione, le specie esistenti, il significato del termine, i parametri qualitativi di natura fisica e chimica, ecc.

introduzione

Le sostanze saponine sono composti organici tipi appartenenti al gruppo di glicosidi derivati ​​da piante e che possiedono un insieme di proprietà tensioattive. Sono ampiamente distribuiti in natura e possono essere trovati negli organi delle piante, a partire dal gambo e termina con un frutto o un fiore. I principali elementi strutturali sono rappresentati dalla parte dei carboidrati e dall'aglycone.

Questo gruppo di sostanze può includere glicosidi contenenti azoto alcaloide steroide. Ci sono un certo numero di glicosidi di tipo cardiaco, ma non possiedono le proprietà biologiche caratteristiche delle sostanze all'interno delle piante, e quindi sono considerati a un livello separato.

Proprietà della natura fisica

Le proprietà delle saponine, da un punto di vista fisico, sono rappresentate da una completa mancanza di colore, e anche le sostanze descritte possono avere una sfumatura giallastra. Questo è un tipo amorfo di sostanza che non ha una temperatura specifica a cui inizia a fondere. Tali composti si dissolvono in acqua e vari alcoli e non si decompongono in solventi organici.

La loro specificità è la capacità di ridurre la tensione sulla superficie di qualsiasi liquido, in particolare l'acqua. Rispondendo alla domanda su cosa sia - saponine, è anche importante conoscere l'esistenza di agliconi o sapogenine. Si tratta più spesso di sostanze con una forma cristallina e con una chiara indicazione della temperatura alla quale inizia il processo di fusione. L'attività emolitica è assente.

Proprietà chimiche

Le proprietà chimiche delle saponine sono determinate dai parametri della struttura dell'aglicone, dalla presenza di un insieme separato di gruppi funzionali e dalla presenza di un legame di natura glicosidica.
Nelle saponine si distingue la struttura neutra e acida del composto. L'indice di acidità determina il numero totale di gruppi -COOH esistenti all'interno della struttura aglicone. È anche importante determinare la quantità di acidi uronici presenti nella catena dei carboidrati.

Tutte le saponine sono idrolizzate in presenza di un acido o di un enzima di qualsiasi tipo e alcune specie possono formare sali, sia solubili che insolubili.

Specie esistenti

La classificazione delle saponine, a seconda delle caratteristiche della struttura e della disposizione degli atomi, distingue i gruppi steroidi e triterpenici. I primi sono sintetizzati a causa del colesterolo e comprendono ventisette atomi di carbonio. Il gruppo triterpene è formato direttamente dallo squalene. Il loro comune fenomeno di ciclizzazione avviene senza perdita di atomi C.

Struttura steroide

La definizione di saponine è strettamente correlata alla loro forma strutturale. I loro rappresentanti di steroidi contengono sostanze prodotte da spirostan o furostan. A causa del fatto che la maggior parte di essi deriva da alcoli con la terza posizione, che contiene idrossile, sono chiamati glicosidi spiro o furostanolo.

I rappresentanti delle sapogenine spirostanolo hanno spesso 27 atomi di carbonio. Il componente carboidrato della molecola è incluso in 3-idrossile e può avere monosaccaridi: D-glucosio, D-xilosio, L-ramnosio, L-arabinosio, galacturonico e acido glucuronico. Alcuni rappresentanti di saponine hanno residui di D-chinovosi, D-apiosi e D-fucosi.

Uno dei rappresentanti più importanti di tali glicosidi è la dioscina. È formato da molecole di digenina sapogene e una catena ramificata di tre sostanze glicosidiche contemporaneamente. La dioscina può essere trovata nel rizoma delle piante di Dioscorea.

La diosgenina formata da esso è ampiamente utilizzata nel campo farmaceutico della ricerca e della cura delle malattie. Serve come un derivato per creare una varietà di farmaci corticoidi.

Furostanolo e saponine da esso derivati ​​includono più spesso catene di carbonio e residui di D-glucosio. Il processo di scissione dello zucchero, sotto l'influenza di alcuni enzimi, nonché degli acidi, porta alla fine alla formazione di saponine spirostanolo. I furastanoli non hanno un effetto precipitante sulle molecole di colesterolo, hanno un alto grado di idrofilia e bassi livelli di attività superficiale, rispetto agli spirostanoli.

I glicosidi steroidei possiedono un certo numero di proprietà che consentono loro di proteggere le piante da vari agenti patogeni.

Struttura triterpenica

Rispondendo alla domanda sulle saponine: di cosa si tratta, è importante conoscere la presenza di un certo numero di sostanze che vengono chiamate triterpeni.
Le saponine triterpeniche possiedono trenta atomi di carbonio e la loro struttura chimica ha un numero enorme di variazioni. I triterpenoidi comprendono più di 30 gruppi. Possono essere classificati in base al numero di anelli all'interno della struttura aglicone:

• Il gruppo tetraciclico contiene quattro anelli formati da carbonio e contenuti nell'aglycone.
• Il gruppo pentaciclico ha cinque anelli di carbonio nella struttura dell'aglicone.

Glicosidi pentaciclici triterpenici

Le saponine pentacicliche triterpeniche comprendono una settantina di famiglie. Tali agliconi sono divisi in due tipi di gruppi, che sono derivati ​​per l'ulteriore formazione di varie strutture. Il più comune: aleanan, ursalan, lupan. Composti tetraciclici di saponine sono inclusi nei gruppi di dammarani, cicloartani, lanostanov, cucurbinati, ecc.

Il concetto di glicoalcaloidi

Tra le saponine ci sono gli glicoalcaloidi, sostanze con un diverso insieme di proprietà. Le loro caratteristiche principali si concludono con effetti fungicidi, molluschicidi, insetticidi e antitumorali sul corpo.

Varie piante possono contenere saponine, il cui tipo specifico dipende dall'alcaloide che il soggetto sta cercando. Ad esempio, composti di glicoalcaloidi possono essere trovati più spesso in rappresentanti di famiglia delle solanacee organismi vegetali come patate o pomodori. Sono anche contenuti nei rappresentanti. famiglia del giglio.

In accordo con la struttura dell'aglicone, gli alcaloidi steroidei sono suddivisi in alcaloidi spiro-solano e solanidano. L'atomo di azoto in tali sostanze agisce come un frammento di catena secondario o terziario. Spirosolan è un analogo dello spirostan, contenente azoto in sé. Le solanidi possiedono azoto solo nel frammento indolizzante della struttura. C'è un componente di carboidrati di un numero di glicoalcaloidi, che ha il suo nome banale.

Un altro glicoside solanidinico è hakonin. Il suo frammento glicosidico (β-hakotrioza) è formato da due molecole di ramnosio e un monosaccaride, il glucosio.

Processo di biosintesi

Per rispondere alla domanda su cosa sia - saponine, è necessario familiarizzare con il processo della loro formazione.

La biosintesi della saponina procede secondo le istruzioni del percorso isoprenoide, durante il quale si formano triterpeni e steroidi. C'è una connessione di tre unità di isoprene e cinque atomi di carbonio, che sono collegati alla testa-coda, che è chiamato 15-carbonio farnesyl disulfate. Due molecole di questa sostanza sono combinate e formano uno squalene di 30-carbonio. La sostanza risultante (squalene) inizia ad essere ossidata a ossido-ossalene, che funge da punto di partenza comune per la maggior parte delle reazioni sulla ciclizzazione dei processi di biosintesi triterpenoide. Lo squalene ossido risultante inizia a girare, ma solo dopo l'esposizione all'apertura e alla protonazione dell'anello epossidico. Alla fine, si formano carbocationi.

Il processo di neutralizzazione procede con la rimozione del protone, durante il quale si forma una doppia forma di legame o un anello di ciclopropano. Quando reagisce con H ₂ O crea un gruppo ossidrile. La concretizzazione della stereochimica e la forma dello scheletro sono determinate dall'insieme di ciclasi coinvolte nella reazione.

Impatto fisiologico

Le saponine influenzano gli organismi in un'ampia varietà di modi. Se consideriamo il livello di attività emolitica, vale la pena notare la loro capacità di creare una formazione complessa con molecole di colesterolo. Durante questo processo, vengono creati pori che si trovano nella cavità del doppio strato della membrana cellulare, ad esempio all'interno degli eritrociti. Questa struttura porta al fenomeno dell'emolisi, che si verifica quando un'iniezione all'interno delle vene. Permette all'emoglobina di penetrare liberamente nel plasma sanguigno. È importante sapere che solo la glicosi ha attività emolitica, ma per il corpo umano o gli animali sono tossici se somministrati direttamente nel sangue. La somministrazione orale riduce il danno delle saponine.

Le sostanze in questione sono altamente tossiche per gli animali con branchie. Le saponine violano le capacità funzionali delle branchie, che, oltre all'implementazione della funzione respiratoria, sono coinvolte nella regolazione del metabolismo del sale e degli indicatori di controllo nel corpo pressione osmotica. Le saponine causano paralisi e morte di abitanti a sangue freddo di corpi idrici. Gli agliconi non sono tossici per questi animali.

Le saponine influenzano la permeabilità delle cellule vegetali. Alcune delle loro concentrazioni possono accelerare la germinazione dei semi, così come la coltivazione e lo sviluppo delle piante. L'uso di alte concentrazioni può avere l'effetto opposto sui processi menzionati. Inoltre, queste sostanze hanno un effetto irritante sugli occhi umani, sul naso e sulla cavità orale. A seconda della loro concentrazione, possono causare un aumento del lavoro di ciascuna ghiandola nel corpo o portare ad avvelenamento, diarrea, vomito e nausea.

Esistono sostanze saponine con proprietà cardiotoniche e neurotrofiche, tra le quali si possono notare: composti di araloside, calenduloside, patrizide e clematozide. Le saponine vegetali possono avere un effetto medicinale.

Metodi operativi

La capacità di formare schiuma consente alle saponine di trovare il loro uso come detergenti per estintori. Le caratteristiche emulsionanti consentono di utilizzarle nella stabilizzazione sistema disperso emulsioni o sospensioni. Sono sempre utilizzati nella fabbricazione di vari prodotti dell'industria dolciaria, oltre che nel loro utilizzo per produrre birra. L'azione farmacologica delle saponine consente loro di essere utilizzate come mezzo per: espettorazione, rimozione delle urine, mantenimento del tono del corpo, come sedativo o come vaccino.

Per riassumere, possiamo dire che le saponine sono tali sostanze, il cui contenuto principale è concentrato negli organismi vegetali. Possono avere effetti benefici e negativi sul corpo. Può essere tossico e portare alla morte di molti esseri viventi. Sono ampiamente utilizzati in medicina e sono studiati in dettaglio dal ramo della scienza biochimica.