Vax (biologisk) struktur, egenskaper, funktion, typer

En vax Det är ett hydrofobt material som består av fettsyror och alkoholer med lång kedja (alkoholestrar och fettsyror med lång kedja). De har flera funktioner i naturen, eftersom de naturligt produceras av många växt- och djurarter.

Ordet "vax" (från engelska Vax) härstammar från latinskt ord "vax", med hänvisning till ämnet som produceras av bin och används för att bygga sina honungskakor. Den engelska termen används med samma konnotation, som den härstammar från det anglo -saxoniska ordet "Weax" används också för att beskriva bivax (på engelska Bivax).

En honungskaka (Pexels -bild på www.Pixabay.com)

Med hänsyn till ovanstående är det underförstått att definitionen av "vax" omfattar en uppsättning ämnen som delar vissa egenskaper men som inte nödvändigtvis har samma kemiska och/eller fysiska egenskaper.

Men oavsett deras kemiska identitet är vax extremt hydrofoba ämnen och som tjänar olika syften beroende på organismen som producerar dem. Ett stort antal levande varelser använder dem som huvudämnet i Energy Reserve, medan andra använder dem som skyddande ämnen på sin yta.

Även om de är lika vanliga hos växter och djur, är växtvax de som har beskrivits med större intensitet (och några av vissa djur), eftersom de har biologisk betydelse för dessa organismer och även industriellt ur antropologisk synvinkel.

[TOC]

Vaxstruktur

Vaxen har klassiskt definierats som alkoholhaltiga estrar av fettsyror med lång kedja, kännetecknad av längder av 24-30 kolatomer, som är förknippade med primära alkoholer med 16-36 kolatomer (de kan också associeras med alkoholer i steroidgruppen).

De bildas av reaktioner som involverar "förening" av en alkohol och en fettsyra, mer eller mindre enligt följande:

CH3 (CH2) NCH2OH (alkohol) + CH3 (CH2) NCOOH (fettsyra) → CH3 (CH2) NCH2COOHCH2 (CH2) CH3 (vaxester) + H2O (vatten) (vatten) (vatten)

Naturen hos de alifatiska komponenterna i vaxarna kan vara oerhört varierande, att kunna vara i dessa fettsyror, primära och sekundära alkoholer, kolväten, ester, aldeoler alifatiska, ketoner, dicetoner, triacilglyceroler, triterpen och sterols, bland andra bland andra.

På samma sätt beror både kedjans längd och mättnadsgraden och grenen av fettsyror och andra alifatiska komponenter i vaxerna på deras ursprung.

Genom att veta detta har det visats att de vaxer som produceras i växter och de som produceras av marina djur och markdjur har till exempel varit olika.

Vaxegenskaper

Vax har olika fysikalisk -kemiska egenskaper som kan sammanfattas i en liten lista:

- Dess struktur kan variera från mjuk och hanterbar till hård (plast) eller "bryta" vid 20 ° C

- De är vanligtvis väldigt lite viskositet

- De är mycket olösliga i vatten, men de är i organiska lösningsmedel, även om denna process beror mycket på temperaturen

Fungera

Waxes uppfyller flera funktioner både i djurriket och i växtriket, eftersom de är extremt vanliga ämnen i naturen.

Kan tjäna dig: Globular Proteins: Egenskaper, struktur, exempel

I djur

Vax representerar den huvudsakliga energilagringsföreningen för flytande mikroorganismer som utgör i plankton.

Således är vaxerna samtidigt en av de viktigaste metaboliska källorna vid basen av den marina djurmatkedjan.

Djur har speciella dermala körtlar som utsöndrar vaxer för att skydda deras hud och hår, vilket gör dem mer flexibla, smörjade och vattenavstötningskapacitet.

Fåglarna har en körtel känd som "uroopiege" -körteln, som ständigt utsöndras växer, så det ansvarar för att upprätthålla de "vattentäta" fjädrarna.

I växter

En primär funktion av vax i växtorganismer är vävnadsskydd.

Ett bra exempel på detta består av kullskyddet i bladen av många växter, vilket minskar uttorkning med värme som induceras av solstrålarna.

Ett annat exempel som kan nämnas är kullen som har många frön på deras däck, vilket hjälper dem att undvika vattenförlust under lagring.

Dessa vaxer är vanligtvis inbäddade mellan huden och suberinpolymererna, som utgör ett amorft skikt på växtens yttre yta. Många grönsaker har ett epikutikulärt skikt av zery kristaller som överlappar nagelbanden och som ger dem grått utseende eller glauca.

Vax förhindrar inte bara vattenförlust, utan kan också hjälpa växten att förhindra vissa svamp- eller bakteriepatogener och spela en grundläggande roll i växtinsektiva interaktioner, förutom att undvika skador orsakade av ultraviolett strålning.

Inom industrin

Vax av biologiskt ursprung är också mycket användbara ur den industriella synvinkeln, eftersom de används vid produktion av läkemedel, kosmetika etc.

Lotionerna som vanligtvis används för hudhydrering, liksom pulital och vissa salvor består av blandningar av fett med bivax, brasiliansk palmvax, lammullvax, vaxvax av valar, etc.

Vax används också mycket i industriella beläggningar som möjliggör vattenavstötning, liksom i tillverkningen av ämnen som används för att polera bilar.

De används i den termofusiska mjukgörade, i smörjning av arbetsutrustning i den metallurgiska industrin och för att möjliggöra en försenad frisättning av föreningar som används i jordbruk och farmakologi.

Vaxtyper

Vax kan vara naturliga eller syntetiska. "Naturliga" vaxer kan också ha organiskt eller mineraliskt ursprung, som är den senare produkten av lignit (kol) bearbetning, så att de i allmänhet är icke -förnybara (som olja eller vaselin).

Vax av djur och/eller vegetabiliskt ursprung betraktas som förnybara och modifierbara naturliga vaxer, med tanke på att de kan modifieras med kemiska metoder såsom hydrering och recesserifiering, till exempel.

Kan tjäna dig: symbios

Således klassificeras vaxerna i det biologiska sammanhanget enligt källan från vilken de erhålls.

- Vegetabilisk vax

Växter producerar olika typer av vaxer i olika delar av deras kroppar: i bladen, i blommorna, i frukterna eller i frönna.

Hur är den biosintetiska vägen?

De alifatiska komponenterna i växtvax syntetiseras i epidermala celler från mycket långa fettsyror (20 till 34 kolatomer).

Syntesen börjar med produktionen av fettsyror på 16 och 18 kol, som ursprungligen har sitt ursprung i stroma i plastiderna tack vare aktiviteten hos de lösliga enzymerna som utgör den komplexa fettsyrasyntassyntas.

Därefter är dessa fettsyror långsträckta tack vare multienzimatiska komplex associerade med membranet som kallas Elongasas fettsyra. I varje förlängning av två kolatomer finns det fyra reaktioner:

- Kondensation Mellan en fet acylförstörad till en acetyl CO-A (substrat) molekyl och en malonisk-CoA-molekyl

- B-ceto minskning

- Uttorkning

- Enilreduktion

Två huvudvägar har beskrivits för produktion av komponenterna i växtvaxen, en av dem är ACYL -reduktionens väg och den andra är Rudition Path. De första resultaten i syntesen av alkoholer och vaxestrar, under tiden producerar den sista aldehydos, alkaner, sekundära alkoholer och ketoner.

Acylreduktion

Acil-CoA-estrar producerade genom kedjelongation reduceras i en tvåstegsreaktion som involverar ett övergående aldehyd-mellanhand och katalyseras av Acil-CoA reduceasenzymet. Den feta alkohol som produceras kan sterifieras för att bilda en vaxester tack vare ACIL-CoA-alkoholtransakilasenzymet.

Avvikande väg

Det första steget i denna rutt är reduktionen av en ACIL-CoA-ester till en aldehyd medierad av ett acyl-CoA-reduktasenzym. När ett enzymaldehyd decarbonilas eliminerar karbonylgruppen av nämnda molekyl, inträffar en alkan, som har en kolatom mindre än dess föregångarsyra.

Detta kolväte kan vara mer metabol.

Det sista steget för produktion av vaxestrar från långkedjiga alkoholer och fettsyror katalyseras av ett acyl-CoA-enzym: Transacilasalkohol, vilket också är nödvändigt för syntesen av triacilglyceroles.

- Djurvax

Djur producerar också rikliga mängder vax, särskilt insekter, valar, får och fåglar, från vilka de kan erhållas för bioteknologiska ändamål.

Dess biologiska användbarhet har studerats i detalj och beroende på djuret i fråga kan de uppfylla skydd, kommunikation, bland andra.

Det kan tjäna dig: Alizarina: Egenskaper, förberedelser, användningar och toxicitet

Exempel på biologiska vaxer

- Djurvax

bivax

Som namnet antyder produceras denna typ av vax av bin, som är den mest populära Apis mellifera. Dessa djur har specialiserade körtlar i buken som utsöndrar vaxet de använder för att bygga honungskakorna där de lägger sina ägg och organiserar bikupan.

Detta vax erhålls vanligtvis som en sekundär produkt av honung och används med olika ändamål, både inom kosmetologi och inom industrin (tillverkning av ljus, enheter, mat, textilier, lack, etc.). Den består av kolväten, estrar, fria syror och andra, och de mest specialiserade studierna indikerar att den är rik på cerotisk syra och myricine.

Valrav

Valspermierna är en annan välkänd typ av djurvax, erhållet från ett hålrum på valens huvud Fyseter makrochalus, som kan producera upp till 3 ton av detta ämne som det använder hur man låter.

Den är rik på feta estrar, triglycerider, fria alkoholer och syror; Bland de feta estrarna är huvudsakligen cetil palmitate (av 32 kol) och Cetil Miristato (30 kol).

Detta djurvax har använts mycket inom medicin, kosmetologi och läkemedel.

Vissa internationella bestämmelser är dock för närvarande.

- Vegetabilisk vax

Palmvax

Vaxflata Cevera copernice Martius är en slags brasiliansk handflata som producerar en av de viktigaste växtvaxarna ur den kommersiella synvinkeln.

Detta vax erhålls från den övre och nedre ytan på palmbladen och har flera applikationer både vid matlagning och i kosmetologi, vaxning av möbler och bilar, produktion av vaxad tandsilke etc.

Wax Palm Culture (Bild av Fernando Arteaga i www.Pixabay.com)

Jojoba olja

Jojobas vax erhålls från Simmondsia chinensis, En typisk buske i de torra områdena i Mexiko och USA. Dess frön är rika på ett vax eller olja som erhålls av en kall press och som har många medicinska tillämpningar, som är en av de viktigaste ersättningarna av valspermierna.

Frön av en Jojoba -anläggning (källa: Kenneth Bosma/CC av (https: // CreativeCommons.Org/licenser/av/2.0) via Wikimedia Commons)

Referenser

1. Domínguez, E., & Heredia, till. (1998). Vax: Ett glömt ämne i lipidundervisning. Biokemisk utbildning, 26 (4), 315-316.
2. Firestone, D. (2006). Fysiska och kemiska egenskaper hos oljor, fetter och vaxer (nej. L-0671). AOCS Press.
3. Kolattukudy, s. OCH. (1970). Växtvax. Lipider, 5 (2), 259-275.
4. Lusas, E. W., Riaz, m. N., Alam, m. S., & Clough, r. (2017). Djur- och grönsaksfetter, oljor och vaxer. I Handbook of Industrial Chemistry and Biotechnology (PP. 823-932). Springer, Cham.
5. Efter-beittenmiller, D. (nitton nittiosex). Biokemi och molekylärbiologi för vaxproduktion i växter. Årlig översyn av växtbiologi, 47 (1), 405-430.
6. Tinto, w. F., Elufioye, t. ANTINGEN., & Roach, J. (2017). Vax. I farmakognosi (sid. 443-455). Akademisk press.