Каротеноиди – история, структура, свойства, начини на получаване, биосинтез, разпространение и приложение


Категория на документа: Други


 Технологичен факултет
Катедра: Биотехнологии
.................................................................................................................................

Реферат

По Основи на биотехнологичните производства

на тема:

Каротеноиди - история, структура,свойства, начини на получаване, биосинтез, разпространение и приложение

Изготвили: Златина Далемска и Ваня Иванова

Каротинът е най-важният представител на групата природни червено-оранжеви багрила, които се образуват в тъканите и органелите на растенията, в микроорганизмите и в някои животни в процеса на жизнедеятелността им. Съвременната класификация на природните органични пигменти обединява цялата тази група под общото название каротинови багрила. Поради ненаситения характер на междинната верига у тези съединения те са получили и името полиенови багрила,което съответства на систематичната химическа номенклатура. Терминът полиенови багрила не получава обаче широко разпространение в литературата. Съществуват още и названията липохроми и липохромни багрила. Напоследък каротинът се причислява към групата на каротеноидите.

Някои представители от групата на тези багрила са твърде разпространени в природата. Те се срещат често заедно с други природни багрила в най-различни съчетания, който факт на времето е причинил големи трудности при изолирането им в чисто състояние.

Каротинът е открит пре 1881 г. от Вакенродер, който го е изолирал от моркови. Интензивното разработване на тази област води обаче началото си от 1928 г. и довежда както до установяване структурата на каротина, така и до откриването на цял ред каротеноиди. Изследванията са проведени от Цехмайстер, Карер и Кун.

Двата най-важни представители на каротеноидите са каротинът и ликопинът. Те са изолирани в чисто състояние и имат брутна формула C40H56 .

Естественият каротин е смес от три изомера α-, β- и γ- каротин. В α-каротина един от пръстените има α-йонов строеж, а в γ-каротина един от β- йоновите пръстени е отворен.

α-, β- и γ-каротините са най-разпространениете природни структурни изомери на каротина. Напоследък са открити още няколко такива с емпирична формула C40H56. Дневната нужда на човешкия организъм от каротин възлиза на 3-5 мг.

Структура

По химичен строеж каротеноидите са полиени, съдържащи до 40 въглеродни атоми. Ако в молекулата има само въглерод и водород, те се наричат каротени. Към тях се отнасят α-, β- и γ- каротенът.

От установените в природата над 80 каротеноиди от Капер, само някои от тях могат да се превръщат чрез хипотетично β- окисление в организма на човека и животните в ретинол, дехидроретинол или в техните епоксиди. Провитаминна активност проявяват α-, β- и γ- каротените и някои тяхни производни, които съдържат в молекулата си хидроксилни, епоксидни, кето- или карбокси- групи или фураноидни и циклопентанолови пръстенни системи.

β- каротенът носи името си от латинската дума carata (морков). Той е широко разпространен в растителните и животинските продукти. Той е с най- висока биологична активност, защото се състои от две молекули витамин А. Неговата структурна формула е:

α-Каротенът съпътства β- каротена. Неговата структурна формула е:

γ- каротенът е по-слабо разпространен. Неговата структура е:

Ликопен- представлява тъмно- червена вискозна течност или твърди кристали. Съдържа се в доматите, в шипките, някои плодове, също и в палмово масло.

Други представители:

Криптоксантин- съдържа се в жълтата царевица, някои плодове и цветя. Неговата структурна формула е:

Ехиненон- името му произлиза от наименованието на морски таралеж (Echinoidea). Съдържа се в морски водорасли и червени гъби.

Провитамините А, съдържащи два β- йонолиденови пръстена, проявяват два пъти по-голяма биологична активност в сравнение с тези, съдържащи само един такъв пръстен. При изучаване структурата на каротеноидите са използвани различни класически методи на анализ и главно определяне на броя на двойните връзки чрез каталитично хидриране, определяне на броя на метилните групи по метода на Кун-Рот , на изопролипиденовите радикали чрез разпадане с алкален разтвор на KMnO4 и др. За струкрурния анализ в последните години се използват и спектрите за ядреномагнитния резонанс. Изучаването на абсорбционните спектри на каротените определя отнасянето им към полиените със спрегнати двойни връзки.

Наличието на двойни връзки в страничната верига на каротените създава възможност за образуването на голям брой геометрични изомери. Фактически обаче на цис- транс- изомеризация се подлагат само онези двойни връзки, при които няма пространствено пречене на заместителите (C9 , C11, C13 , C15 ).

Спектралният анализ, хроматографските отнасяния и специално анализът с x-лъчи показват,че в природата каротените съществуват предимно в транс- форма. До сега са изолирани много малко цис- транс изомери. Често е трудно да се реши дали цис- изомерите се срещат в природата или се образуват в процеса на изолирането,тъй като под действието на топлината, светлината, киселините и йода лесно се образуват равновесни смеси.



Сподели линка с приятел:





Яндекс.Метрика
Каротеноиди – история, структура, свойства, начини на получаване, биосинтез, разпространение и приложение 9 out of 10 based on 2 ratings. 2 user reviews.