الأحماض العضوية وغيرها مفيدة. الأحماض العضوية

حمض الكربوكسيل هو ممثل للأحماض الأحادية المشبعة.

الأحماض الكربوكسيلية هي مواد عضوية تحتوي على مجموعة الكربوكسيل أو، بترميز مبسط، COOH. تتكون مجموعة الكربوكسيل من مجموعتي الكربونيل والهيدروكسيل المرتبطتين، وهو ما يحدد اسمها.

في الأحماض الكربوكسيلية، ترتبط مجموعة الكربوكسيل بالجذر الهيدروكربوني R، لذلك بشكل عام يمكن كتابة صيغة الحمض الكربوكسيلي على النحو التالي: R-COOH.

في الأحماض الكربوكسيلية، يمكن دمج مجموعة الكربوكسيل مع مختلف الجذور الهيدروكربونية - المشبعة وغير المشبعة والعطرية. وفي هذا الصدد يتم عزل الأحماض الكربوكسيلية المشبعة وغير المشبعة والعطرية، على سبيل المثال:

اعتمادًا على عدد مجموعات الكربوكسيل الموجودة في جزيئات حمض الكربوكسيل، يتم التمييز بين الأحماض الأحادية وثنائي القاعدة، على سبيل المثال:

ذرة الكربون حمض الكحول الدهون

وتسمى الأحماض الأحادية أيضًا بالأحماض الكربوكسيلية الأحادية، وتسمى الأحماض الثنائية القاعدة بالأحماض ثنائية الكربوكسيل.

الصيغة العامة لأعضاء السلسلة المتجانسة من الأحماض الكربونية الأحادية المشبعة هي CnH2n-1COOH، حيث n = 0، 1، 2، 3..

التسميات.

يتم إنشاء أسماء الأحماض الكربوكسيلية حسب التسمية البديلة من اسم الألكان المقابل مع إضافة النهاية -ova وكلمة "حمض". إذا كانت سلسلة الكربون متفرعة، فيكتب بديل في بداية اسم الحمض مع الإشارة إلى موقعه في السلسلة، ويبدأ ترقيم ذرات الكربون في السلسلة بكربون مجموعة الكربوكسيل.

بعض الأحماض الأحادية المشبعة:

بالنسبة لبعض أعضاء السلسلة المتجانسة من الأحماض الكربوكسيلية المشبعة، يتم استخدام أسماء تافهة؛

نظائر.بدءًا من حمض البيوتانويك C3H7COOH9، فإن أعضاء السلسلة المتماثلة من الأحماض الأحادية المشبعة تحتوي على أيزومرات. ترجع ايزوميريتها إلى سلسلة الكربون المتفرعة من جذور الهيدروكربون. وبالتالي، يحتوي حمض البيوتانويك على الايزومرين التاليين (الاسم التافه مكتوب بين قوسين).

تتوافق الصيغة C 4 H 9 COOH مع أربعة أحماض كربوكسيلية متصاوغة:

الخواص، الأحماض ذات السلسلة المتجانسة ذات البنية العادية -v من الفورميك إلى > C 8 H 17 COOH (حمض غير نانويك) في الظروف العادية هي سوائل عديمة اللون ذات رائحة نفاذة. العناصر الأعلى في السلسلة، بدءًا من C.9 H 19 COOH، هي مواد صلبة. أحماض الفورميك والخليك والبروديونيك شديدة الذوبان في الماء ويمكن خلطها بأي نسبة. الأحماض السائلة الأخرى لها قابلية ذوبان محدودة في الماء. الأحماض الصلبة غير قابلة للذوبان عمليا في الماء.

ترجع خصوصيات الخواص الكيميائية للأحماض الكربوكسيلية إلى التأثير المتبادل القوي لمجموعات الكربونيل C-O والهيدروكسيل O-H.

في مجموعة الكربوكسيل، تكون الرابطة بين الكربون وأكسجين الكربونيل قطبية للغاية، ومع ذلك، تقل الشحنة الموجبة على ذرة الكربون جزئيًا نتيجة لجذب الإلكترونات من ذرة الأكسجين في مجموعة الهيدروكسيل. لذلك، في الأحماض الكربوكسيلية، يكون كربونيل الكربون أقل عرضة للتفاعل مع الجسيمات النووية مقارنة بالألدهيدات والكيتونات.

من ناحية أخرى، تحت تأثير مجموعة الكربونيل، تزداد قطبية الرابطة OH بسبب تحول كثافة الإلكترون من الأكسجين إلى ذرة الكربون. يمكن توضيح جميع الميزات المذكورة أعلاه* لمجموعة الكربوكسيل من خلال الرسم البياني التالي:

تحدد الطبيعة المدروسة للتركيب الإلكتروني لمجموعة الكربوكسيل السهولة النسبية لاستخراج الهيدروجين من هذه المجموعة. ولذلك، فإن الأحماض الكربوكسيلية لها خصائص حمضية محددة جيدا. في الحالة اللامائية وخاصة في المحاليل المائية، تتفكك الأحماض الكربوكسيلية إلى أيونات؛

يمكن تحديد الطبيعة الحمضية لمحاليل الأحماض الكربوكسيلية باستخدام المؤشرات. الأحماض الكربوكسيلية هي إلكتروليتات ضعيفة، وتتناقص قوة الأحماض الكربوكسيلية مع زيادة الوزن الجزيئي للحمض.

الأحماض الدهنية الأكثر شيوعا هي:

البالمتيك CH 3 (CH 2) 14COOH،

· دهني CH 3 (CH 2) 16COOH،

· الأوليك CH 3 (CH 2) 7 CH=CH(CH 2)7COOH،

· اللينوليك CH3(CH2) 4 (CH=CHCH2)2(CH2) 6 COOH،

· لينولينيك CH 3 CH 2 (CH=CHCH 2)3(CH2)6COOH،

· الأراكيدونيك CH 3 (CH 2) 4 (CH = CH CH 2) 4 (CH2) 2COOH،

· الأراكيديك CH 3 (CH 2) 18COOH وبعض الأحماض الأخرى.

حمض الفورميك.وهو سائل عديم اللون ومتحرك للغاية وله رائحة نفاذة بشكل استثنائي، ويمتزج مع الماء بأي نسب، وهو مادة كاوية للغاية، مما يسبب ظهور بثور على الجلد. يتم استخدامه كمادة حافظة. حمض الاسيتيك. له نفس خصائص الفورميك. يتصلب حمض الأسيتيك المركز عند درجة حرارة 17 درجة مئوية، ويتحول إلى كتلة تشبه الجليد. يتم استخدامه في إنتاج ألومينا حمض الأسيتيك، كمادة مضافة إلى محلول الحلاقة، وكذلك في إنتاج المواد العطرية والمذيبات (مزيل الورنيش - أسيتات الأميل). حمض البنزويك. لها إبر بلورية، عديمة اللون والرائحة. يذوب بشكل سيئ في الماء ويسهل في الإيثانول والأثير. هذه مادة حافظة معروفة. وعادة ما يستخدم في شكل ملح الصوديوم كعامل مضاد للميكروبات ومبيدات الفطريات.

حمض اللاكتيك. في شكل مركز له تأثير القرنية. تستخدم كريمات الترطيب حمض اللاكتيك الصوديوم، والذي، بسبب خصائصه الاسترطابية، له تأثير ترطيب جيد ويبيض البشرة أيضًا. حمض النبيذ. يتكون من بلورات شفافة عديمة اللون أو عبارة عن مسحوق بلوري ذو طعم حامض لطيف. يذوب بسهولة في الماء والإيثانول. يتم استخدامه في أملاح الاستحمام، وكذلك في شطف الشعر بعد وضع مثبتات الشعر.

حمض الثيولاكتيك.هذا هو حمض اللبنيك الذي يتم فيه استبدال ذرة أكسجين بذرة كبريت.

حمض البيوتيريك. وهو سائل عديم اللون والرائحة، قابل للذوبان فقط في المذيبات العضوية (البنزين والبنزين ورابع كلوريد الكربون). لا يستخدم حمض البوتريك في مستحضرات التجميل بشكله الحر، فهو أحد مكونات الصابون والشامبو.

حمض السوربيك.وهو حمض دهني صلب أبيض اللون وغير مشبع، قابل للذوبان بشكل طفيف في الماء البارد وقابل للذوبان بسهولة في الكحول أو الأثير. أملاحه واستراته غير سامة على الإطلاق؛ إذ يتم استخدامها كمواد حافظة في الأغذية ومستحضرات التجميل. أحماض اللينوليك واللينولينيك والأراكيدونيك. الأحماض الدهنية الأساسية (التي لا يمكن تعويضها) غير المشبعة والتي لا يتم تصنيعها في الجسم. يسمى مجمع هذه الأحماض فيتامين ج. ودورها الفسيولوجي هو كما يلي: - تطبيع مستويات الكوليسترول في الدم. - المشاركة في تركيب البروستاجلاندين. - تحسين وظائف الأغشية البيولوجية؛ - المشاركة في استقلاب الدهون في الجلد. إنها جزء من دهون البشرة، وتشكل هياكل دهنية منظمة بشكل صارم (طبقات) في الطبقة القرنية للبشرة، والتي توفر وظائفها الحاجزة. إذا كان هناك نقص في الأحماض الدهنية الأساسية، يتم استبدالها بالأحماض المشبعة. على سبيل المثال، يؤدي استبدال حمض اللينوليك بحمض البالمتيك إلى عدم تنظيم طبقات الدهون، حيث تتشكل مناطق خالية من الدهون، وبالتالي نفاذية للكائنات الحية الدقيقة والعوامل الكيميائية في البشرة. توجد الأحماض الدهنية الأساسية في زيت بذور الذرة والقمح وفول الصويا والكتان والسمسم والفول السوداني واللوز وعباد الشمس.

الأحماض العضوية هي مكونات أساسية في التركيب الكيميائي للمواد النباتية. توجد في جميع أنسجة وأعضاء النباتات: تتميز أجهزة التخزين - الفواكه والجذور وما إلى ذلك - بغلبة الأحماض العضوية الحرة في الأعضاء النباتية - العشب والبراعم والأوراق - وتوجد عادة في على شكل أملاح حمضية.

تلعب الأحماض دورًا مهمًا للغاية في عملية التمثيل الغذائي للخلية النباتية: كونها منتجات تحويل السكريات بشكل أساسي، فهي تشارك في تركيب الأحماض الأمينية والقلويدات والعديد من المركبات الأخرى. يتمتع عدد من النباتات بالقدرة على تصنيع وتجميع الأحماض العضوية ويمكن أن تكون بمثابة مواد خام لإنتاجها الصناعي.

قائمة الأحماض العضوية التي تشكل المواد الخام النباتية واسعة جدًا، وأكثرها شيوعًا هو حمض الأسيتيك، الذي يشارك في عملية التمثيل الغذائي لجميع النباتات دون استثناء على شكل أسيتيل. لجنة الزراعةبالإضافة إلى أحماض الماليك والستريك والأكساليك والسكسينيك، والتي تعد من المنتجات الأساسية لعملية التمثيل الضوئي وتشارك في عملية التمثيل الغذائي للخلية النباتية.

حمض التفاح(COOH–CH 2 –CH(OH)–COOH)) هو الأكثر قابلية للتغير، فهو يشارك في عمليات التمثيل الضوئي، ويخضع لتغيرات سريعة ويكون منتجًا وسيطًا في التخليق الحيوي للعديد من المركبات. يُعرف هذا الحمض في ثلاثة أشكال أيسومرية مجسمة، لكن الأيزومر L فقط هو الذي يوجد في النباتات.

حمض الماليك هو السائد في التفاح (0.4...0.7 جم/100 جم المنتج)، معظم أنواع الفواكه ذات النواة؛ الروان ذو الثمار الحمراء، فراولة الحديقة (1.2 جم/100 جم)، التوت البري وعنب الثعلب (1.0 جم/100 جم)، التوت (1.4 جم/100 جم) ونبق البحر (2.0 جم/100 جم) غنية به). توت العنب الأخضر (0.7...1.5 جم/100 جم)، ولوحظ وجود نسبة عالية إلى حد ما في البرقوق (3.5% من محتوى المادة الجافة) وتوت البرباريس (حتى
تم الكشف عن وجود حمض الماليك في التركيبة الحمضية للسفرجل (0.5 جم/100 جم) والخوخ (0.2 جم/100 جم)، والحمضيات، ووركين الورد، وعشب الليمون، والتوت، وزهور الآذريون.

مثل مالاتيسيتراكم حمض الماليك في أوراق حشيشة السعال والكشمش الأسود والموز (في الأخير 0.2...0.5٪) وعشب ذيل الحصان وأنواع أخرى من المواد الخام؛ أهمية خاصة في أوراق هذه العائلة. تولستيانكوف. كما يدخل الحمض الحر وأملاحه في المواد المصاحبة للـ PAS لمعظم أنواع المواد الخام المحصودة من الجذور والجذور.

وباستخدام العنب كمثال، تبين أن النباتات التي تنمو في المناطق الشمالية تتراكم كميات أكبر من حمض الماليك مقارنة بنفس المحاصيل المزروعة في الجنوب. تفسر هذه الحقيقة حقيقة أنه عند ارتفاع متوسط ​​\u200b\u200bدرجات الحرارة اليومية، يتم استهلاك حمض الماليك في الفواكه والكتلة الخضراء من النباتات للأكسدة بشكل أسرع من حمض الطرطريك، ونتيجة لذلك تنخفض حصته في تكوين الأحماض.

حمض الليمونو أملاحه هي السيترات:

تم العثور عليها في المواد النباتية في كثير من الأحيان. الحمضيات هي الأغنى بها (الليمون - 5.5...5.7 جم/100 جم)، والتي تم عزل حامض الستريك منها بشكل أساسي على نطاق صناعي حتى عام 1922؛ الرمان، التوت الكشمش (2.0...10.0 جم/100 جم)، عشبة الليمون، التوت، التوت البري (1.1...3.0 جم/100 جم)، يوجد كمية أقل من حمض الستريك في عنب الثعلب (0.3 جم/100 جم) والفراولة ( 0.1 جم/100 جم)، السفرجل (0.3 جم/100 جم)، الخوخ (0.1...0.2 جم/100 جم) والتفاح (0.1 جم/ 100 جم)، الورد، الروان الأحمر والزعرور؛ من المواد الخام العشبية تم التعرف على حامض الستريك في أوراق التوت، الكشمش الأسود، بقلة الخطاطيف، لسان الحمل (1.2...1.5٪) وبعض الآخرين.

حمض الأكساليك(HOOC–COOH) هو أحد المنتجات الثانوية لنشاط الخلايا النباتية ولذلك فهو الأقل نشاطاً كيميائياً ويتراكم في المواد النباتية بشكل رئيسي على شكل أملاح الكالسيوم ( الأكسالات- بلورات ذات أشكال مختلفة خاصة بأنواع النباتات؛ تُستخدم هذه الميزة في تحديد المواد الخام الطبية والتقنية)، والتي تتراكم بشكل رئيسي في المواد الخام العشبية العصيرية: أوراق الحميض (أوكسالات الكالسيوم 0.56...0.93 جم/100 جم) والراوند (2.37 جم/100 جم) وعشب ذيل الحصان. ، المقاييس النضرة للنباتات المنتفخة ولحاء الأشجار وما إلى ذلك. منتجات الفاكهة والتوت ليست غنية بحمض الأكساليك (حتى 0.01...0.02 جم/100 جم)، وتم العثور على كميات صغيرة في توت شيساندرا (0.06 جم/100 جم) وتوت العائلة. لينجونبيري.

محتوى مهم من الناحية الفسيولوجية حمض السكسينيك(HOOC–CH 2 –CH 2 –COOH) هي سمة من سمات عنب الثعلب، عشبة الليمون، الكشمش الأحمر، التوت والعوسج، وأعناق الراوند. بكميات عالية إلى حد ما (0.01...0.02 جم/100 جم) هذا الحمض وأملاحه سكسيناتيوجد في الفواكه والتوت غير الناضج، مثل الكرز والكرز والخوخ والتفاح والعنب. من بين الأنواع الأخرى من المواد الخام، في المركب الحمضي الذي يتم عزل حمض السكسينيك الحر وأملاحه، يمكن ملاحظة توت الزعرور وجذور الروديولا وأوراق لسان الحمل (0.2...0.5٪)، الشيح، البلادونا، الخشخاش والذرة.

أقل شيوعا في المواد النباتية حمض النبيذ(COOH–CH(OH)–CH(OH)–COOH, D-isomer): في التوت (الأخضر – 0.8…1.3 جم/100 جم، الناضج – من 0.2 إلى 1.0 جم/100 د)، سيقان وأوراق العنب (يصل إلى 3.7٪ بالوزن الجاف)، وفاكهة الروان الأحمر، والزعرور، والبرقوق والرمان؛ توت العليق وعنب الثعلب والكشمش وعشب الليمون والتوت البري. جنبا إلى جنب مع حمض D، يحتوي العنب على حمض البيروفيك (آثار) وأيزومر DL غير النشط لحمض الطرطريك - حمض العنب. بالإضافة إلى أنواع المواد الخام المذكورة أعلاه، يعد حمض الطرطريك جزءًا من الأحماض الموجودة في أوراق عنب الثور، حشيشة السعال، لسان الحمل، إلخ.

لا يعتمد طعم المواد الخام النباتية فقط على محتوى وتكوين الأحماض العضوية، بل يعتمد أيضًا إلى حد ما على خصائصها العطرية، والتي يتم تحديدها من خلال وجود أحماض الفورميك الحرة، والخليك، والبروبيونيك، والزبدي، والكابريليك، والفاليريك واستراتها. في الجزء المتطاير. تحدد الأحماض المذكورة ظلال معينة من رائحة المواد الخام الطبية والتقنية، وخاصة النباتات الأساسية، وجميعها لها رائحة حادة ونفاذة. لذا، حمض الفورميك(HCOOH) هو جزء من الأحماض العضوية للتفاح، عنب الدب، الويبرنوم، مخاريط العرعر، التوت (1.76 مجم/100 جم)، سيقان وأوراق نبات القراص، عشب اليارو والعديد من أنواع المواد الخام الأخرى؛ في الحالة الحرة، يتم العثور عليه في كثير من الأحيان في الأوراق الخضراء، ويعتقد أنه ينتمي إلى المنتجات الوسيطة لعملية التمثيل الضوئي. حمض الاسيتيك(CH 3 –COOH) سواء في حالة حرة أو كجزء من الاسترات مع الكحوليات، يشارك في تكوين النكهة والخصائص العطرية للويبرنوم والعرعر والتوت البري.
(آثار) وأوراق النعناع وعشب الشيح وتربة الغابات -
النكات، اليارو، جذور وجذور حشيشة الهر، الراسن و
انجليكا، الخ. التوفر حشيشة الهرو/أو حمض الإيزوفاليريك((CH 3) 2 CH – CH 2 –COOH) تم تركيبه للنعناع وأوراق الغار وعشب الزوفا والأفسنتين واليارو والفراولة البرية وثمار الويبرنوم والخوخ وثمار الكاكاو وجذور وجذور حشيشة الهر والأنجليكا. يتضمن التركيب الكيميائي لحشيشة الهر، بالإضافة إلى الأحماض العضوية المذكورة بالفعل زيت(CH 3 –CH 2 –CH 2 –COOH)؛ يتم تضمين حمض الزبدة أيضًا في تركيبة زهور البابونج.

حمض الكابريليكيحدد رائحة الخوخ:

حمض البروبيونيك(CH 3 –CH 2 –COOH) من المجموعة الكاملة للمواد النباتية توجد فقط في سلال زهور اليارو. وكما يتبين مما سبق فإن العديد من أنواع المواد الخام النباتية - مصادر الزيوت العطرية - تتميز بوجود جميع الأحماض المتطايرة في وقت واحد.

تحدد استرات الأحماض العضوية الرائحة المميزة للمواد النباتية: أسيتات الأوكتيل - البرتقال، بيوتيرات الميثيل - المشمش، إيزواميل إستر حمض الإيزوفاليريك - التفاح، أسيتات السيباسين - مخاريط العرعر، إستر بورنيول مع حمض الفاليريك - جذور وجذور حشيشة الهر، إلخ .

تم العثور على بعض الأحماض العضوية في المواد الخام المحصودة بشكل أقل تكرارًا، وفي بعض الحالات تمثل اهتمامًا معينًا كميزة تعريف. وتشمل هذه الأحماض انجليكا– جذور وجذور حشيشة الملاك. البيش(COOH–CH=C(COOH)–CH 2 –COOH) – عشب ذيل الحصان، الدلفينيوم، أدونيس واليارو؛ مالونيك(COOH–CH 2 –COOH) – أوراق لسان الحمل، عصارة القيقب، الأنسجة النباتية للعائلة. البقوليات فوماريكا(COOH–CH=CH–COOH)، والذي يعتبر مرتبطًا وراثيًا بالأحماض السكسينيكية والماليكية، ومن بين النباتات العليا، تم تحديده فقط في نباتات العائلة. زهور الخشخاش، في التوت
البرباريس والتوت البري والإيريكا الزرقاء وفواكه السفرجل ؛ السوربين
(CH 3 –CH = CH –CH = CH –COOH)، يرتبط بلا شك بالكحول والسوربيتول ويوجد في الروان الأحمر وتوت لينجونبيري؛ حليب DL(CH 3 –CH(OH)–COOH) – أوراق التوت والصبار، والعنب البري والعوسج؛ جليوكسال(CHO–COOH) – الأوراق الخضراء والعنب غير الناضج والتوت البري وفاكهة قرانيا
إلخ.

من الضروري بشكل خاص أن نقول عن أحماض الكيتو، التي تعد رابطًا في عملية التمثيل الغذائي للكربوهيدرات والبروتينات ولها نشاط فسيولوجي مرتفع. ليس من المعتاد أن تتراكم النباتات أحماض الكيتو بكميات كبيرة، المحتوى الإجمالي بيروفيك(CH 3 –CO-OOH)، α -كيتوجلوتاريك(COOH–CH 2 –CH 2 –CO–COOH)، أوكسالوسيتيك(COOH-CH 2 –CO-COOH) و حميض العنبرعادة لا تتجاوز أحماض (COOH-CH 2 –CH(COOH) –CO-COOH) عدة ملغ لكل 100 غرام من المادة الخام. تم العثور على الحد الأقصى لمحتوى أحماض الكيتو في أوراق التوت البري والتوت (0.13 مجم / 100 جم بيروفيك؛ 0.22 مجم / 100 جم ألفا كيتوجلوتاريك؛ 0.025 مجم / 100 جم أوكسالاسيتيك)، وأوراق الفراولة (0.87 مجم / 100 جم بيروفيك؛ 0.025 مجم) /100 جم بيروفيك؛ 0.025 مجم/100 جم أوكسالوسيتيك؛ 28.4 مجم/100 جم ألفا-كيتوجلوتاريك؛
أوكسالوسيتيك) وأوراق النعناع (0.11 مجم/100 جم بيروفيك و1.9 مجم/100 جم كيتوجلوتاريك).

أحماض سلسلة الهكسان الحلقي – الكينا(القهوة، ثمار السفرجل، الخدمة، البرقوق والخوخ، التوت الأكتينيديا، التوت البري والتوت، أوراق لينجونبيري، إلخ) و شيكيموفايا، الموجودة في ثمار الينسون النجمي والتوت البري، ليست محددة فحسب، بل يتم تصنيفها أيضًا عادةً على أنها مجموعة فرعية منفصلة من PAS، لأنها تلعب دورًا مهمًا بشكل خاص في التخليق الحيوي للأحماض الأمينية العطرية (حمض الشيكيميك هو مقدمة للفينيل ألانين و التيروزين) وأحماض السيناميك وبعض المواد الأخرى.

تشارك الأحماض في تكوين الذوق الفردي لأنواع معينة من المواد النباتية. كل حمض له طعمه الخاص وعتبة الإحساس الخاصة به: أحماض الماليك والستريك لها طعم نظيف وغير قابض؛ يتميز حمض الطرطريك بطعمه اللاذع والقابض. حمض السكسينيك له طعم كريه، وما إلى ذلك. يتم تحديد شدة الطعم الحامض للمواد الخام من خلال التركيب والنسبة الكمية للأحماض الفردية، ونسبة الأحماض الحرة والمرتبطة، وتكوين المواد المصاحبة (السكريات تخفي الطعم الحامض، والعفص تعززها وتجعلها قابضة).

لتقييم موضوعي طعم المواد الخام النباتية، يتم اعتماد ما يسمى بمعامل حمض السكر، الذي يعتمد حسابه على نسبة الأحماض والسكريات (مع الأخذ بعين الاعتبار حلاوة الأخير):

,

أين هو محتوى الجلوكوز،٪؛

- محتوى الفركتوز،٪؛

- محتوى السكروز،٪؛

– المحتوى الحمضي %.

يتم التعبير عن الحموضة كنسبة مئوية من الحمض السائد.

من الناحية الفسيولوجية، للأحماض العضوية تأثير مفيد على العمليات الهضمية، مما يقلل من درجة الحموضة في البيئة ويعزز إنشاء تكوين معين من النباتات الدقيقة، مما يمنع عمليات التعفن في الجهاز الهضمي. الأحماض الفينولية لها تأثير مبيد للجراثيم. تشارك الأحماض العضوية القابلة للهضم أيضًا في تكوين قيمة الطاقة للأطعمة والمشروبات بمشاركتها: حمض الماليك - 2.4 سعرة حرارية / جم، وحمض الستريك - 2.5 سعرة حرارية / جم، وحمض اللبنيك - 3.6 سعرة حرارية / جم، وما إلى ذلك. لا يمتص جسم الإنسان حمض الطرطريك.

وتشارك بعض الأحماض العضوية في آليات العمليات الأيضية المسؤولة عن التحكم في وزن الجسم (على سبيل المثال، حمض الهيدروكسي سيتريك، الذي يثبط لياز السترات في نظام إنزيم تخليق الأحماض الدهنية) - تطوير المكملات الغذائية من المواد الخام النباتية الطبية، ويستند عملها على تثبيط التوليف، ويستند على هذه الخاصية للأحماض الدهنية من الكربوهيدرات من جديد. يساعد حمض السكسينيك على تحسين إمدادات الطاقة لخلايا الدماغ وعضلة القلب والكبد والكلى. له تأثير مضاد للأكسدة ومضاد للتأكسج (ترتبط آلية العمل بزيادة تخليق ATP وتثبيط تحلل السكر وتفعيل العمليات الهوائية في الخلايا وزيادة تكوين السكر). بالإضافة إلى ذلك، يساعد حمض السكسينيك على استقرار أغشية الخلايا، مما يمنع فقدان الإنزيمات ويضمن عمل آليات إزالة السموم في الخلايا. على خلفية مركبات الفلافونويد والصابونين (عرق السوس، على سبيل المثال)، يُظهر حمض السكسينيك تأثيرات مضادة للالتهابات ومزيلة للسموم ومضادة للتشنج.

من وجهة نظر صحية وسمية، هناك قدرة الأحماض العضوية على التأثير على استقلاب المعادن. وبالتالي، فإن حمض الأكساليك يربط الكالسيوم بشكل مكثف، وحمض الستريك، على العكس من ذلك، يعزز امتصاصه من قبل جسم الإنسان. يجب أن تؤخذ الخصائص المذكورة للأحماض العضوية في الاعتبار عند إنشاء وصفات للأغذية والمشروبات، واستهداف الأخيرة لفئات معينة من المستهلكين.

استنادا إلى البيانات المعممة التي تم الحصول عليها باستخدام الأساليب الوبائية، يتم تضمين الأحماض العضوية في قائمة المكونات الإلزامية للنظام الغذائي الأمثل. مستوى مناسب من استهلاك إجمالي الأحماض العضوية (الملائكية، الطرطريك، الجليكوليك، الجليوكساليك، الستريك، الإيزوتريك، الماليك، الفوماريك، السيناميك و زوج-كوماروفا) للشخص الحديث، الذي يتميز نشاط حياته بانخفاض استهلاك الطاقة (عند مستوى 2300 سعرة حرارية في اليوم)، هو 500 ملغ / يوم؛ الحد الأقصى المسموح به للاستهلاك هو 1500 ملغ / يوم. يتم تحديد المستوى المناسب لاستهلاك حمض الفاليريك على وجه التحديد -
2 ملغم/يوم – وحمض السكسينيك – 200 ملغم/يوم (مستويات الاستهلاك الأعلى المسموح بها 5 ملغم و500 ملغم على التوالي).

الاستخدامات الغذائية الرئيسية هي أحماض الستريك والطرطريك واللاكتيك، وخاصة في إنتاج الحلويات والمشروبات الغازية والأطعمة المعلبة ومركزات الأغذية. تجد أيضًا الأحماض العضوية الحرة وأملاحها استخدامًا طبيًا: يستخدم حمض الأسيتيك على نطاق واسع في إنتاج المنتجات الصيدلانية (العديد من الأدوية أكثر قابلية للذوبان وبالتالي أكثر قابلية للهضم في شكل أسيتات) ؛ يجد حمض السكسينيك استخدامًا مستقلاً كأدوية؛ تستخدم أملاح حمض الماليك (على سبيل المثال، حمض الماليك) في علاج فقر الدم. يستخدم حامض الستريك الصوديوم كمادة حافظة لعمليات نقل الدم، ويستخدم سترات النحاس في بعض الأحيان في علاج أمراض العيون؛ تُستخدم النفايات الناتجة عن إنتاج نبيذ العنب - طرطرات البوتاسيوم الحامضة، "الجير" (كريموتارتار) - في الطب وصناعة الأغذية للحصول على حمض الطرطريك البلوري.

قائمة المراجع للقسم 3

1. Grebinsky، S. الكيمياء الحيوية للنباتات / S. Grebinsky. - لفوف: دار النشر بجامعة لفوف، 1967. - 272 ص.

2. شيرباكوف، ف.ج. الكيمياء الحيوية: كتاب مدرسي / ف.ج. شيرباكوف، ف. لوبانوف، ت.ن. برودنيكوفا، أ.د. ميناكوفا. – سانت بطرسبورغ: جيورد، 2003. – 440 ص.

3. مارك، أ.ت. الكيمياء الحيوية لتعليب الفواكه والخضروات / أ.ت. يمشي. – م: الصناعات الغذائية، 1973. – 372 ص.

4. تسابالوفا، آي.إي. فحص الفواكه البرية والتوت والنباتات العشبية: دليل تعليمي ومرجعي / I.E. تسابالوفا، (دكتور في الطب) جوبينا، ف.م. بوزنياكوفسكي. – نوفوسيبيرسك: دار النشر بجامعة نوفوسيبيرسك، 2000. – 180 ص.

5. بلوتنيكوفا، تي.في. فحص الفواكه والخضروات الطازجة / تلفزيون بلوتنيكوفا، ف. بوزنياكوفسكي، تي.في. لارينا. - نوفوسيبيرسك: سيب. يونيفر. دار النشر، 2001. – 302 ص.

6. التركيب الكيميائي للمنتجات الغذائية / إد. هم. سكوريكين وم.ن. فولغاريفا. – م: أجروبروميزدات، 1987. – 223 ص.

7. مورافيوفا، د.أ. العقاقير / د.أ. مورافيوفا. – م: الطب، 1981. – 656 ص.

8. رودوبولو، أ.ك. الكيمياء الحيوية لصناعة النبيذ / أ.ك. رودوبولو. – م: الصناعات الغذائية، 1971. – 374 ص.

9. كاركلينش، ر.ل. التخليق الحيوي للأحماض العضوية / ر.ل. كاركلينش، أ.ك. الازدحام المروري. – ريغا: زيناتنة، 1972. – 200 ص.

10. دوماريتسكي، في.أ. إنتاج المركزات والمستخلصات والمشروبات الغازية: كتاب مرجعي / V.A. دوماريتسكي. – كييف: الحصاد، 1990. – 245 ص.

11. تشيلناكوفا، ن.ج. المنتجات الغذائية لتصحيح وزن الجسم: التقنيات الجديدة وتقييم الجودة والفعالية: دراسة / N.G. تشيلناكوفا، إي.أو. إرموليفا. – م. كيميروفو: IO "الجامعات الروسية"؛ Kuzbassvuzizdat – ASTI، 2006. – 214 ص.

12. بوزنياكوفسكي، ف.م. المبادئ الصحية للتغذية وجودة وسلامة المنتجات الغذائية: كتاب مدرسي / V.M. بوزنياكوفسكي. - نسيب.: سيب. جامعة. دار النشر، 2004. – 556 ص.

13. إنتاج الأحماض الغذائية / تحت عام . إد. إي. تشو رافليفوي. – م.: بيشبروميزدات، 1953. – 236 ص.

14. سميرنوف، ف.أ. الأحماض الغذائية / V.A. سميرنوف. – م: الصناعات الخفيفة والغذائية، 1983. – 264 ص.

يوجد بشكل نقي في النباتات، كما أنه يأخذ شكل أملاح أو استرات – مركبات عضوية

في الحالة الحرة، غالبًا ما توجد أحماض الهيدروكسي متعددة القاعدة في الفواكه، في حين أن المركبات تتميز بشكل أساسي بعناصر نباتية أخرى مثل السيقان والأوراق وما إلى ذلك. إذا نظرت إلى الأحماض العضوية، فإن قائمتها تنمو باستمرار، وبشكل عام، ليست مغلقة، أي أنها تتجدد بانتظام. تم بالفعل اكتشاف هذه الأحماض:

أديبيك,

البنزوينايا،

ثنائي كلورو أسيتيك،

فاليريان،

الجليكوليك،

جلوتاروفايا،

ليمون،

ماليك،

سمن،

الزيتية،

ألبان،

أحادي كلورو أسيتيك،

نملة,

البروبيونيك،

حمض الصفصاف،

ثلاثي فلورو أسيتيك،

فوماروفايا،

خل،

حميض،

تفاحة،

السكسينيك والعديد من الأحماض العضوية الأخرى.

في كثير من الأحيان يمكن العثور على هذه المواد في نباتات الفاكهة والتوت. تشمل نباتات الفاكهة المشمش، والسفرجل، والبرقوق، والعنب، والكرز، والكمثرى، والحمضيات، والتفاح، بينما تشمل نباتات التوت التوت البري، والكرز، والتوت الأسود، والتوت البري، وعنب الثعلب، والتوت، والكشمش الأسود. أنها تحتوي بشكل أساسي على أحماض الطرطريك والستريك والساليسيليك والأكساليك والعضوية، ويحتوي التوت أيضًا على أحماض عضوية، بما في ذلك الكثير

تمت حتى الآن دراسة العديد من خصائص الأحماض بشكل مباشر في مجال علم الأدوية والتأثيرات البيولوجية على جسم الإنسان. على سبيل المثال:

• أولا، الأحماض العضوية هي مكونات مهمة جدا في عملية التمثيل الغذائي (التمثيل الغذائي، وهي البروتينات والدهون والكربوهيدرات)؛
• ثانيا، أنها تسبب نشاطا إفرازيا للغدد اللعابية. تعزيز التوازن الحمضي القاعدي.
• ثالثاً: لها دور كبير في زيادة إفراز العصارة الصفراوية والمعدية والبنكرياس؛
• وأخيرا، فهي المطهرات.

وتتراوح حموضتها من أربعة فاصل أربعة إلى خمسة فاصل خمسة.

بالإضافة إلى ذلك، تلعب الأحماض العضوية دورًا مهمًا في صناعة المواد الغذائية، حيث تعمل ككاشف مباشر لجودة المنتجات أو سوء جودتها. بالنسبة لهذا الأخير، يتم استخدام طريقة اللوني الأيوني في كثير من الأحيان، حيث لا يمكن اكتشاف الأحماض العضوية فحسب، بل يمكن أيضًا اكتشاف الأيونات غير العضوية في وقت واحد. باستخدام هذه الطريقة، يُظهر الكشف عن قياس التوصيل مع قمع الموصلية الكهربائية الخلفية نتيجة أكثر دقة بعشر مرات تقريبًا من الكشف عند الأطوال الموجية المنخفضة للأشعة فوق البنفسجية.
يعد تحديد ملف الأحماض العضوية في عصائر الفاكهة أمرًا ضروريًا ليس فقط لتحديد جودة المشروب ومدى قبوله للاستهلاك، بل يساعد أيضًا في التعرف على المنتجات المقلدة.
إذا نظرنا مباشرة إلى خصائص الأحماض الكربوكسيلية، فهي تشمل في المقام الأول:

إعطاء اللون الأحمر لورق عباد الشمس؛

سهولة الذوبان في الماء.

تقديم الطعم الحامض.

كما أنها موصل كهربائي مهم إلى حد ما. من حيث قوة التحلل، تنتمي جميع الأحماض تمامًا إلى المجموعة الضعيفة من الإلكتروليتات، باستثناء حمض الفورميك بالطبع، والذي بدوره يحتل قيمة متوسطة في الشدة. يؤثر ارتفاع الوزن الجزيئي للحمض الكربوكسيلي على قوة التحلل وله علاقة طردية. وبمساعدة معادن محددة، يصبح من الممكن فصل الهيدروجين والملح عن الأحماض، وهو ما يحدث بشكل أبطأ بكثير مما يحدث عند التفاعل مع شيء مثل حمض الكبريتيك أو حمض الهيدروكلوريك. تظهر الأملاح أيضًا عند تعرضها للأكاسيد والقواعد الأساسية.

الأحماض العضوية، كما قد تتخيل، هي مواد عضوية لها خصائص حمضية. وهي تشمل الأحماض الكربوكسيلية والأحماض السلفونية وبعض الأحماض الأخرى. تحتوي الأحماض الكربوكسيلية على مجموعة الكربوكسيل -COOH، وتحتوي الأحماض السلفونية على مجموعة حمض السلفونيك ذات الصيغة العامة SO 3 H.

الأحماض الكربوكسيلية

الأحماض الكربوكسيلية هي مشتقات هيدروكربونية تشكل في جزيئاتها ذرة كربون واحدة أو أكثر مجموعة كربوكسيل. تصنف الأحماض الكربوكسيلية حسب القاعدة (عدد مجموعات الكربوكسيل) وحسب نوع الجذر:

• الأحماض المشبعة أحادية القاعدة. العضو الأول في السلسلة المتماثلة هو حمض الفورميك HCOOH، يليه حمض الأسيتيك (الإيثانويك) CH 3 COOH. في الطبيعة، تحتوي الدهون على أحماض دهنية أعلى. وأهمها حمض دهني C 17 H3 35 COOH.
• الأحماض المشبعة ثنائي القاعدة. أبسط هذه الأحماض هو حمض الأكساليك (اسم آخر هو الإيثانديويك) حمض HOOC-COOH، الذي يتكون في بعض النباتات (الحميض، الراوند).

وبما أنني طبيب حسب المهنة، إذن حول دور الأحماض في حياة الإنسانأنا أعرف الكثير. سأخبرك عن تلك الأحماض الموجودة في الطبيعة، وكذلك تلك التي تعتبر الأكثر أهمية من وجهة نظر طبية.

حيث تتواجد الأحماض في الطبيعة

نواجهها كل يوم، على سبيل المثال، تبدو قطرات المطر نظيفة للوهلة الأولى فقط. في الواقع، أنها تحتوي على الكثير من المواد في شكل مذاب. على سبيل المثال، هناك محلول حمض الكربونيك- ثاني أكسيد الكربون، أو حمض الكبريتيك، وهو نتيجة لانبعاثات غازات العادم. طعامنا غني أيضًا بالأحماض، على سبيل المثال. حمض اللبنيك في الكفيرأو حمض الكربونيك في الصودا. شكرا ل حامض الهيدروكلوريكفي أجسامنا، يكون الهضم ممكنًا، حيث يتم خلاله تكسير البروتينات لتخليق البروتينات الخاصة عناصر مهمة - الأحماض الأمينية.

الأحماض العضوية

ومع ذلك، فإن الأكثر أهمية للحياة على كوكبنا هي الأحماض العضويةوالتي تلعب دورًا مهمًا بشكل خاص في دورة الحياة. أساس الشخص هو الخلايا التي تتكون من البروتين والبروتينات، لذلك نحن بحاجة إلى تناول الطعام لتجديد إمدادات هذه المواد. ومع ذلك، فقط تلك التي تعتبر مهمة للتغذية هي البروتينات التي تحتوي على الأحماض الأمينية. ولكن ما هي الأحماض الأمينية؟ هناك أكثر من 165 نوعًا، لكن 20 منها فقط ذات قيمة للجسم، والتي تعمل بمثابة الوحدة الهيكلية الأساسيةكل خلية.

هل لدينا الجسم قادر على تصنيع 12 فقطبالطبع بشرط التغذية الجيدة. أما الثمانية المتبقية فلا يمكن تصنيعها، بل يمكن الحصول عليها من الخارج فقط:

• حمض أساسي- يدعم تبادل مركبات النيتروجين. منتجات الألبان، وكذلك الفطر؛
• يسين- الغرض الأساسي هو امتصاص وتوزيع الكالسيوم في الجسم. اللحوم ومنتجات المخابز؛
• فينيل ألانين- يدعم نشاط الدماغ والدورة الدموية. موجود في لحم البقر وفول الصويا والجبن.
• التربتوفان- أحد المكونات الرئيسية لنظام الأوعية الدموية. الشوفان والموز والتمر.
• ثريونين- يلعب دوراً في جهاز المناعة، وينظم وظائف الكبد. منتجات الألبان وبيض الدجاج.
• ميثيونين- تقوية عضلة القلب . موجود في الفول والبيض.
• لوسين- يعزز ترميم العظام والعضلات. ويوجد بكثرة في المكسرات والأسماك.
• آيزوليوسين- يحدد مستويات السكر في الدم. بذور، كبد، دجاج.

مع نقص حمض واحدالجسم غير قادر على تصنيع البروتين اللازم، مما يعني أنه يضطر إلى اختيار العناصر الضرورية من البروتينات الأخرى. هذا يؤدي إلى اختلال التوازن العاموالذي يتطور إلى مرض، ويسبب في مرحلة الطفولة إعاقات عقلية وجسدية.