Antocianinai • Arkadijus Kuramšinas • Mokslinis "Elementų" dienos paveikslas • Chemija

Antocianinai

Nuotraukoje – Norvegijos klevo lapai ("Acer" platanoidai) jau jaučia rudenį. Raudoną lapų spalvą sukelia žalias chlorofilo pigmentas ir raudonųjų augalų pigmentų – antocianinų – kaupimasis.

Rugsėjis jau praėjo viduryje, o artimiausioje ateityje laukia "liūdnas laikas, žavesio akys", kurį dainavo poetai ir menininkai įsitvirtino. Ir nors mes suprantame, kad jei lapai ant medžių pasidaro geltoni, pasidaro raudona ir pradeda kristi, arti žiemos, mūsų miškai, apsirengę raudonu ir auksu, patinka mūsų akims, kaip ir Aleksandro Sergejevičiaus akys. Kai kurie gali net galvoti apie tai, kokie procesai yra atsakingi už "gamtos dykumą".

Visi rudens spalvos riaušės dėl dviejų augalų pigmentų grupių. Pirmoji spalvotų junginių grupė yra atsakinga už auksinę miško geltonumo ir oranžinių karotinoidų spalvą, kurią taip pat galima rasti morkose ir vištidėse. Bagrat šaltinis yra antocianinai, galintys atspalvius nuo raudonos iki violetinės spalvos (žr. Antocianinai: spalvos paslaptys). Antocianinai tirpsta vandenyje ir be rudens purpurinės lapijos yra augalų gėlių ir vaisių.Braškės, mėlynės, juodos ir raudonos serbentės bei raudonieji kopūstai pasižymi dideliu antocianinų kiekiu. Antocianinų spalva priklauso nuo terpės rūgštingumo lygio ir kai kurių metalų kiekio (žr., Pavyzdžiui, Hortensijos besikeičiančią problemą). Didelis šių pigmentų jautrumas aplinkos veiksniams neleidžia naudoti antocianinų kaip dažiklių. Visi antocianinų privalumai, dėl kurių jie gali būti naudojami kaip natūralūs maisto dažai, – tirpumas vandenyje ir didelis spalvų intensyvumas mažose dozėse, kuriose jie yra saugūs žmonėms, – yra išskiriami dėl to, kad jie keičia spalvą, pasikeitusios terpės pH ir (arba) prieinamumo kai kurių metalų jonai.

Visų antocianinų molekulių skeletas yra dviem benzeno ciklais ir trečia ciklas, turintis deguonį kaip heteroatomą. Angliavandenių likutis (paprastai gliukozės likutis) yra susijęs su antocianino tricikliniu skeletu. Medžiagos, turinčios tą patį triciklinį skeletą, bet neturinčios angliavandenių dalies, vadinamos antocianidinu (žr. Antocianidiną) ir taip pat yra augaliniai pigmentai.Augalų pigmentai yra spalvoti dėl to, kad jie pakaitomis vienos ir dvigubos anglies-anglies obligacijų, todėl atsiranda konjugacijos sistema, kuri vadinama chromoforais – struktūriniais medžiagų elementais, kurie sukelia jų spalvą.

Antocianino molekulės schema. A ir In – benzeno ciklai, Su – ciklas, turintis deguonį kaip heteroatomą

Skirtingai nuo karotinoidų, kurie pasirodo jaunose lapuose kartu su chlorofilu – pavasarį ir vasarą, antocianai pradeda kauptis tik rudens lapuose, paprastai būdingi dideliu augalų angliavandenių kiekiu. Rudenį, mažėjant dienos šviesai ir paruošiant lapuočių medį žiemai, iš lapų į filialus ir bagažą pakartotinai sugeria svarbiausius maistinių elementų elementus, o tai lemia ryšį tarp chlorofilo ir baltymų, kurie prisideda prie fotosintezės proceso. Laisvoje be baltymų formoje chlorofilas yra fototoksiškas, o saulės spinduliavimas laisvu chlorofilu gali žymiai pažeisti medį. Kad tai nebūtų, augalas pradeda procesus, kurie prisideda prie chlorofilo sunaikinimo, jo žalioji spalva dingsta, nustoja maskuoti karotinoidų ir antocianų geltonosios ir raudonos spalvos.

Augalų pigmentų cheminę struktūrą ir jų ryšį tarpusavyje nustatė Vokietijos chemikas Richardas Martin Willstätter, 1915 m. Nobelio premijos laureatas chemiškai "… tyrinėjant augalų pasaulį …". Dėl Pirmojo pasaulinio karo Willstätter galėjo gauti prizą ir skaityti Nobelio paskaitą tik 1920 m.

Willstätter išsiaiškino, kad visi antocianino pigmentai yra trijų panašios struktūros antocianidinų dariniai – pelargonidinas, cianidinas ir delfinidinas. Cianidinas, jungiantis du gliukozės likučius, sudaro pigmentą, dėl kurio atsiranda rožių žiedlapių, moliūgų ir aguonų spalva. Spalvotas junginys, susidaręs cianidino ir vienos molekulės gliukozės sąveikos metu, yra aistrų ir chrizantemų. Geraniume ir raudonosiose vynuogėse yra atitinkamai pelargonidino ir delfinidino dariniai.

Pelargonidinas, cianidinas, delfinidinas

Savo Nobelio paskaitoje Willstätter paminėjo šį faktą: jis ir jo mokiniai planavo tęsti augalų pigmentų tyrimą 1914 m. Rudenį, tačiau prasidėjo Didysis karas ir nebuvo laiko dirbti su augalų pigmentais.Todėl kuo greičiau Astra, pasodinti už eksperimentus pavasarį, žydintis, Willstätter ir tie jos darbuotojams, kurie nebuvo pašauktas į armiją, vykdomos armfuls gėlių prie sužeistų kareivių į ligoninę.

Antocianinai negali būti naudojami kaip maisto dažikliai, bet vis dėlto šie junginiai mus domina ne tik kaip medžiagos, kurios suteikia spalvą gėlėms ir patenka į lapus. Antocianinai yra stiprūs antioksidantai (žr. "Red Threat" užduotį). Kaip medicinos mokslinių tyrimų, šių augalų pigmentai, ypač kartu su kitais pigmentais – flavonoidų – gali užkirsti kelią neužkrečiamų ligų, tokių kaip diabetas, širdies ir kraujagyslių ligų ir kai kurių vėžio rūšių arba palengvinti jų tėkmę.

Nuotraukos iš chesapeakebay.net.

Arkadijus Kuramshinas


Like this post? Please share to your friends:
Parašykite komentarą

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: