В статье авторами рассматриваются структурные особенность малоизученного
вещества – гиматомелановой кислоты торфа, а также рассказывается о биологической активности данного вещества, обусловленной представленными особенностями.
Кроме того, в статье приводятся сравнения биологической активности гиматомелановой кислоты и других гумусовых веществ, в частности гуминовых кислот.
Перечисляются основные функции и области применения исследуемого вещества.
Гиматомелановые кислоты (ГК), наравне с фульвовыми и гуминовыми
кислотами (ГК), представляют часть гуминовых веществ, определяющих
биологическую активность гумуса.
Глобальными являются функции гумусовых веществ (ГВ): аккумулятивная, питательная, транспортная, физиологическая, протекторная.
ГВ имеются во всех природных средах планеты в почве, воде, горных породах, образуя жизненный фон человечества.
ГМК являются природными соединениями, со сложной органической
структурой с конденсированными ароматическими ядрами, имеющими боковые цепи различной степени разветвления, в состав которых входят разнообразные гидрофильные функциональные группы: карбоксильные, гидроксильные, хиноидные, фенольные, аминогруппы.
Присутствие данных функциональных групп в структуре макромолекул
обусловливает биологическую активность ГВ и подразумевает их способность
к антиоксидантному и антирадикальному действию.
Хиноны, обладающие высоким окислительновосстановительным потенциалом, представляют собой биокатализаторы окислительновосстановительных реакций, которые протекают через стадию образования радикалов типа семихинонов.
Присутствие в составе ГМК карбоксильных и фенольных групп обуславливает их взаимодействие с ионами металлов. Функциональные группы, отвечающие за кислотно-основные свойства, распределены по всей длине молекул ГМК и могут быть связаны как с ароматическими соединениями, так и с алифатическими фрагментами. Особенно значимыми функциональными группами являются кислородсодержащие группы.
Гиматомелановые кислоты больше обогащены фенольными группами по
сравнению с исходными гуминовыми веществами. Сорбционная способность
ГМК выше, чем у исходных ГВ.
ГМК заключают в себе большую физиологическую активность, чем ГК
(на 50% больше, чем ГК по общему показателю), имея при этом существенное
общестимулирующие и протекторно - адаптогенное действиее в области
концентрацией 0,12 - 0,13 г\л. Область угнетение жизнедеятельности для ГМК
начинается при концентрациях от 0,3 г/литр.
Высокая биологическая активность, связана с особенностями структуры
ГМК, содержащих на 20-30 % большее число карбоксильных и финильных
групп, по сравнению с исходными ГК, и на 40% больше насыщенных
полисопряженных терпеноидных фрагментов и гетероциклов.
ГМК, обладая большим количеством полярных групп и более низкой
молекулярной массой проще способны проникать через клеточные мембраны,
обусловливая повышенную, в сравнении с гуминовыми кистлотами и гумином
питательную ценность.
ГМК имеют довольно сложный состав, включая неконденсированные
ароматические, фурановые, пиррольные, тиофеновые гетероциклы с высоким
вкладом алифатических заместителей, циклоалкановых фрагментов,
функциональных групп [14]. Они монодисперсны, состоят из одной фракции.
ГМК содержат до 50% алифатических фрагментов (карбоксильных,
карбонильных, метоксильных групп) и, следовательно, являются основной
реакционноспособной частью в составе макромолекул ГВ.
Для ГМК свойственно высокое содержание углерода (более 60%).
Высокие значения атомного отношения водорода к углероду (Н/С) – более
единицы - это одна из главных отличительных особенностей ГМК от других ГВ.
Особенностью ГМК так же является их обогащенность аминокислотами,
полипептидами, пяти- и шестичленными азотсодержащими гетероциклами,
пигментами, витаминами, стеринами, каротиноидами, металопорфиринами.
Названный спектр соединений отвечает за высокую биологическую активность.
Большая биологическая активность ГМК в сравнении с другими ГВ
обуславливается так же их отношением к рН среды. При высоких значениях рН
молекулы гуминовых веществ линейны из-за сил электростатического
отталкивания между ионизированными группами. В кислой среде гуминовые
вещества – это глобулы, стабилизированные внутримолекулярными
водородными связям. В результате этого часть фенольных групп может
блокироваться за счет водородных связей во внутреннем объеме исходных ГВ и
становиться нереакционноспособной. ГМК монодисперсны, имеют
«вытянутую» форму, поэтому рН среды не оказывает существенного влияния
на конформацию молекулы. Фенольные группы ГМК не заблокированы внутри
молекулярного объема и практически полностью титруются при обратном
титровании...
#Гуматы #Гуминовые_кислоты #Фульвовые_Кислоты #ФульвоКислоты #Фульваты #Гиматомелановые_кислоты
ПОДРОБНЕЕ:
1. БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ ГИМАТОМЕЛАНОВЫХ КИСЛОТ
2. Гиматомелановые кислоты почв
3. ВЛИЯНИЕ ГИМАТОМЕЛАНОВОЙ КИСЛОТЫ НА УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВЕННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ КАРТОФЕЛЯ СОРТА ТЮМЕНСКИЙ
4. Биологическая активность гумусовых кислот донных отложений озер
5. АНТИРАДИКАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА ГУМИНОВЫХ ВЕЩЕСТВ ИЗ БУРОГО УГЛЯ И ТОРФА
6. МОЛЕКУЛЯРНО-МАССОВОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ГУМИНОВЫХ ВЕЩЕСТВ И ГИМАТОМЕЛАНОВЫХ КИСЛОТ РАЗНЫХ ТОРФОВ
7. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ И БИОХИМИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ ГИМАТОМЕЛАНОВЫХ КИСЛОТ ПЕЛОИДОВ
8. АНТИРАДИКАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА ГУМИНОВЫХ ВЕЩЕСТВ ИЗ БУРОГО УГЛЯ И ТОРФА