Wachse (biologische) Struktur, Eigenschaften, Funktion, Typen

A Wachs Es ist ein hydrophobe Material, das aus Fettsäuren und langkettigen Alkoholen (Alkoholester und langkettige Fettsäuren) besteht. Sie haben mehrere Funktionen in der Natur, da sie natürlich von vielen Pflanzen- und Tierarten erzeugt werden.

Das Wort "Wachs" (aus Englisch Wachs) stammt aus dem lateinischen Wort "Wachs", In Bezug auf die von Bienen erzeugte Substanz und zum Bau ihrer Waben verwendet. Der englische Begriff wird mit derselben Konnotation verwendet, wie er aus dem anglo -Saxon -Wort stammt "Weax" auch verwendet, um Bienenwachs zu beschreiben (auf Englisch Bienenwachs).

Eine Wabe (Pexels Bild auf www.Pixabay.com)

Unter Berücksichtigung des oben genannten, dann wird davon ausgegangen.

Unabhängig von ihrer chemischen Identität sind Wachse jedoch extrem hydrophobe Substanzen, die je nach Organismus, der sie produziert, unterschiedliche Zwecke dienen. Eine große Anzahl von Lebewesen nutzt sie als Hauptsubstanz der Energiereserve, während andere sie als Schutzsubstanzen auf ihrer Oberfläche verwenden.

Obwohl sie bei Pflanzen und Tieren gleichermaßen häufig vorkommen, sind Pflanzenwachsen diejenigen, die mit größerer Intensität (und einigen bestimmten Tieren) beschrieben wurden.

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Wachsstruktur

Die Wachse wurden klassisch als alkoholische Ester von langkettigen Fettsäuren definiert, die durch Längen von 24 bis 30 Kohlenstoffatomen gekennzeichnet sind, die mit primären Alkoholen von 16 bis 36 Kohlenstoffatomen assoziiert sind (sie können auch mit Alkoholen der Steroidgruppe in Verbindung gebracht werden).

Sie werden durch Reaktionen gebildet, die die "Vereinigung" eines Alkohols und eine Fettsäure beinhalten, mehr oder weniger wie folgt:

CH3 (CH2) NCH2OH (Alkohol) + CH3 (CH2) NCOOH (Fettsäure) → CH3 (CH2) NCH2COOHCH2 (CH2) CH3 (Wachsester) + H2O (Wasser) (Wasser) (Wasser)

Die Art der aliphatischen Komponenten der Wachse kann enorm variabel sein und in diesen Fettsäuren, primären und sekundären Alkoholen, Kohlenwasserstoffen, Estern, Aldehydos aliphatischen, Ketonen, Dicetons, Tribydos, Triterpenen und Sterolen unter anderem sein können.

Auf die gleiche Weise hängen sowohl die Länge der Kette als auch der Sättigungsgrad und der Zweig von Fettsäuren und anderen aliphatischen Komponenten der Wachse von ihrem Ursprung ab.

Wenn man dies wusste, wurde gezeigt, dass die in Pflanzen hergestellten Wachs und diejenigen, die von marinen Tieren und terrestrischen Tieren erzeugt werden, zum Beispiel unterschiedlich waren.

Wachseigenschaften

Wachse haben unterschiedliche physikochemische Eigenschaften, die in einer kleinen Liste zusammengefasst werden können:

- Die Textur kann von weich und überschaubar bis hart (Kunststoffe) oder "Brechen" bei 20 ° C variieren

- Sie sind normalerweise sehr wenig Viskosität

- Sie sind in Wasser sehr unlöslich, sind aber in organischen Lösungsmitteln, obwohl dieser Prozess stark von der Temperatur abhängt

Funktion

Wachse erfüllen mehrere Funktionen sowohl im Tierreich als auch im Pflanzenreich, da sie in der Natur äußerst häufige Substanzen sind.

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Bei Tieren

Wachse repräsentieren die wichtigste Energiespeicherverbindung für schwimmende Mikroorganismen, die in Plankton ausmachen.

Somit sind die Wachse zur gleichen Zeit eine der wichtigsten Stoffwechselquellen an der Basis der marinen Tiernahrungskette.

Tiere haben spezielle dermale Drüsen, die Wachse absondern, um ihre Haut und ihr Haar zu schützen, wodurch sie flexibler, geschmiert und Wasserabstoßkapazität mehr.

Die Vögel haben eine Drüse.

In Pflanzen

Eine primäre Funktion von Wachs in Pflanzenorganismen ist der Gewebeschutz.

Ein gutes Beispiel dafür besteht aus der Hügelabdeckung der Blattblätter vieler Pflanzen, wodurch die Dehydration durch Wärme verringert wird, die durch die Sonnenstrahlen induziert werden.

Ein weiteres Beispiel, das erwähnt werden kann, ist der Hügel, der viele Samen auf ihrem Deck hat, was ihnen hilft, Wasserverlust während der Lagerung zu vermeiden.

Diese Wachse sind normalerweise zwischen Haut und Suberinpolymeren eingebettet, was eine amorphe Schicht auf der Außenoberfläche der Pflanze darstellt. Viele Gemüse haben eine epikutikuläre Schicht von Zerykristallen, die die Nagelhaut überlappt und ihnen graues Aussehen oder Glauca verleiht.

Wachse verhindern nicht nur Wasserverlust, sondern können auch der Pflanze helfen, einige Pilz- oder Bakterienpathogene zu verhindern und eine grundlegende Rolle bei pflanzlichen Wechselwirkungen zu spielen, zusätzlich zur Vermeidung von Schäden, die durch ultraviolette Strahlung verursacht werden.

In der Industrie

Wachsen biologischer Herkunft sind auch aus industrieller Sicht sehr nützlich, da sie bei der Produktion von Arzneimitteln, Kosmetika usw. verwendet werden.

Die Lotionen, die typischerweise für Hauthauthydratation sowie Impulital und einige Salben verwendet werden, bestehen aus Fettmischungen mit Bienenwachs, brasilianischem Palmwachs, Lammwollwachs, Wachswachs usw.

Wachse werden auch sehr in Industriebeschichtungen verwendet, die Wasserabstoßung sowie bei der Herstellung von Substanzen zum polnischen Autos ermöglichen.

Sie werden in der thermofusiblen plastizierten Plastizierung verwendet, bei der Schmierung von Arbeitsausrüstung in der metallurgischen Industrie und um die verzögerte Freisetzung von Verbindungen in der Landwirtschaft und Pharmakologie zu ermöglichen.

Arten von Wachsen

Wachse können natürlich oder synthetisch sein. "Natural" -Wachse können auch organischen oder mineralischen Ursprungs haben, was das letztere Produkt der Verarbeitung von Braunkohle (Kohle) ist, daher sind sie im Allgemeinen nicht erneuerbar (wie Öl oder Vaseline).

Wachsen von tierischen und/oder pflanzlichen Ursprungs werden als erneuerbare und veränderbare natürliche Wachse angesehen, da sie beispielsweise durch chemische Methoden wie Hydrierung und Rezessivierung modifiziert werden können.

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Somit werden im biologischen Kontext die Wachsen nach der Quelle klassifiziert, aus der sie erhalten werden.

- Gemüsewachsen

Pflanzen produzieren verschiedene Arten von Wachs in verschiedenen Teilen ihres Körpers: in den Blättern, in den Blüten, in den Früchten oder in den Samen.

Wie ist die Bio -Route??

Die aliphatischen Komponenten von Pflanzenwachs werden in epidermalen Zellen aus sehr langen Fettsäuren (20 bis 34 Kohlenstoffatome) synthetisiert.

Die Synthese beginnt mit der Produktion von Fettsäuren von 16 und 18 Kohlenstoffen, die zunächst aus dem Stroma der Plastiden stammen.

Anschließend sind diese Fettsäuren dank multienzimatischer Komplexe, die mit der Membran, die als Elongasas Fettsäure bekannt ist, im Zusammenhang mit der Membran, verlängert werden. In jeder Ausdehnung von zwei Kohlenstoffatomen gibt es vier Reaktionen:

- Kondensation zwischen einem fettverärbten Fett-Acyl-Molekül und einem Malonic-CoA-Molekül

- B-Ceto die Ermäßigung

- Dehydration

- Enoil Reduktion

Für die Herstellung der Komponenten der Pflanzenwachsen wurden zwei Hauptrouten beschrieben, einer davon ist der Weg der Acylreduktion und der andere der Rukitionspfad. Die ersten Ergebnisse zur Synthese von Alkoholen und Wachsestern. Inzwischen produziert der letzte Aldehydos, Alkane, sekundäre Alkohole und Ketone.

Acylreduktionsroute

Acil-CoA-Ester, die durch Kettenverlängerung produziert werden, sind in einer zweistufigen Reaktion reduziert. Der produzierte Fettalkohol kann dank des Acil-CoA-Alkohol-Transacilase-Enzyms sterifiziert werden, um einen Wachsester zu bilden.

Streckenroute

Der erste Schritt dieser Route ist die Reduktion eines Acil-CoA-Esters zu einem Aldehyd, das durch ein Acyl-CoA-Reduktase-Enzym vermittelt wird. Wenn ein Enzym Aldehyd Decarbonilase die Carbonylgruppe des Moleküls eliminiert, tritt ein Alkan auf, das ein Kohlenstoffatom weniger als seine Vorläuferfettsäure hat.

Dieser Kohlenwasserstoff kann mehr Metabol sein.

Der letzte Schritt für die Herstellung von Wachsestern aus langkettigen Alkoholen und Fettsäuren wird durch ein Acyl-CoA.

- Tierwachsen

Tiere produzieren auch reichlich Wachsmengen, insbesondere Insekten, Wale, Schafe und Vögel, aus denen sie für biotechnologische Zwecke erhalten werden können.

Der biologische Nutzen wurde ausführlich untersucht und kann je nach dem fraglichen Tier unter anderem Schutz und Kommunikation erfüllen.

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Beispiele für biologische Wachse

- Tierwachsen

Bienenwachs

Wie der Name schon sagt, wird diese Art von Wachs von den Bienen erzeugt, die der beliebteste ist Apis Mellifera. Diese Tiere haben Spezialdrüsen in ihrem Bauch, die das Wachs absondern, mit dem sie die Waben bauen, wo sie ihre Eier stecken und den Bienenstock organisieren.

Dieses Wachs wird üblicherweise als sekundäres Produkt von Honig erhalten und mit unterschiedlichen Zwecken sowohl in der Kosmetologie als auch in der Industrie verwendet (Herstellung von Kerzen, Laufwerken, Lebensmitteln, Textilien, Lacken usw.). Es besteht aus Kohlenwasserstoffen, Estern, freien Säuren und anderen, und die spezialisiertesten Studien deuten darauf hin, dass es reich an Cerotik -Säure und Myrizin ist.

Walrat

Das Walsperma ist eine weitere gut bekannte Art von Tierwachs, die aus einem Hohlraum am Kopf des Wales erhalten wird Physeter Makrochalus, Dies kann bis zu 3 Tonnen dieser Substanz erzeugen, die zum Klang verwendet werden.

Es ist reich an Fettester, Triglyceriden, freien Alkoholen und Säuren; Unter den Fettester befinden sich hauptsächlich Cetil Palmitat (von 32 Kohlenstoffen) und Cetil Miristato (30 Kohlenstoffe).

Dieses Tierwachs wurde in Medizin, Kosmetologie und Pharmazeutikum sehr verwendet.

Einige internationale Vorschriften sind derzeit jedoch.

- Gemüsewachsen

Palmwachs

Wachsfläche Cevera Copernice Martius ist eine Art brasilianischer Handfläche, die aus kommerzieller Sicht eines der wichtigsten Pflanzenwachsen produziert.

Dieses Wachs wird von der oberen und unteren Oberfläche der Palmblätter erhalten und hat mehrere Anwendungen sowohl bei der Zubereitung der Lebensmittel als auch in der Kosmetologie, des Wachsens von Möbeln und Autos, der Produktion von gewachster Zahnseide usw.

Wachspalmenkultur (Bild von Fernando Artaga in www.Pixabay.com)

Jojobaöl

Jojobas Wachs wird von erhalten Simmondsia chinensis, Ein typischer Busch der trockenen Gebiete Mexikos und der Vereinigten Staaten. Seine Samen sind reich an einem Wachs oder Öl, das von einer Kaltpresse erhalten wird und die viele medizinische Anwendungen aufweist, was einer der Hauptersatz des Walsperms ist.

Samen einer Jojoba -Pflanze (Quelle: Kenneth Bosma/CC BY (https: // creativecommons.Org/lizenzen/by/2.0) über Wikimedia Commons)

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