FERULIK ASIT: ELDE ETME, IŞLEVLER, UYGULAMALAR - KIMYA - 2025

Ferulik asit bitki hücre duvarında her yerde bulunan bir bulunan fenolik asit ve böylece insanlar tarafından tüketilen çoğu gıdalar mevcuttur.

Bitki dokularındaki bolluğu buğday tanesinde kilogram doku başına 5 gram, pancar posasında kilogram başına 9 gram veya mısır tanesinde kilogram başına 50 gram arasında değişebilir.

Ferulik asit kimyasal yapısı (Kaynak: Calvero, Wikimedia Commons aracılığıyla)

Kimyasal sentezden veya bitkisel kaynaklı doğal kaynaklardan elde edilebilir ve güçlü antioksidan özelliklere sahiptir. Bu, birden çok klinik farmakolojik uygulamaya ve ayrıca gıda ve kozmetik endüstrilerinde olmasına izin verir.

1975 yılından beri farklı amaçlar için gıda veya bitkisel yağlar için koruyucu ve antimikrobiyal ajan olarak kullanılmaktadır.

karakteristikleri

4-hidroksi-3-metoksisinamik asit olarak da bilinen ferulik asit, sırasıyla 3 ve 4 pozisyonlarında metoksi ve hidroksi ikame edicilere sahip bir trans-sinnamik asit molekülünden oluşur. Bu bileşik, ferulatın konjuge asididir.

Moleküler formülü C10H10O4'tür ve 194.18 g / mol moleküler ağırlığa sahiptir. Örneğin arabinoksilanlar, pektin ve ksiloglikanlar gibi hücre duvarının polisakkaritleri ile esterler oluştururken daha yaygın olarak gözlendiğinden, serbest formunda nadiren bulunur.

Aynı zamanda proteinlerle kompleks halinde bulunabilir, bu da kompleks jellerin ve diğer biyomoleküllerin hazırlanmasında kullanılabileceğini düşündürür.

edinme

Ferulik asit, kimyasal sentezle veya doğal bileşiklerden elde edilebilir. Kimyasal sentez yoluyla bu, vanilin ile malonik asit molekülleri arasındaki yoğunlaşma reaksiyonlarından ve katalizör olarak piperidin kullanılarak elde edilebilir.

Bu yöntemle ferulik asidin cis ve trans izomerlerinin karışımları elde edilir (yüksek verimle), ancak reaksiyonların tamamlanmasının üç haftaya kadar sürmesi dezavantajına sahiptir.

Bazı araştırmacılar, katalitik bir ajan olarak benzilamin kullanarak ve reaksiyon sıcaklığını artırarak, verimi artırarak ve toplam sentez süresini 3 saatin altına düşürerek bu elde etme yöntemini geliştirdiler.

Doğal kaynaklardan elde edildi

Ferulik asit elde etmek için ana doğal kaynaklar şunlardır:

- Düşük moleküler ağırlıklı ferulik asit konjugatları.

- Bitki hücrelerinin duvarlarındaki ferulik asit.

- Doku kültürü (pancar, mısır vb.) Veya mikrobiyal fermantasyon.

Pirinç tanelerinin kepeğinden çıkarılan yağ, yüksek oranda ferulol ester içerir ve bu da onu önemli bir doğal ferulik asit kaynağı yapar.

Bazı mikroorganizmaların (mantarlar, bakteriler ve mayalar) ürettiği feruloil esteraz enzimleri kullanılarak salınımı gerçekleştirilen bitkilerin hücre duvarından ferulik asit elde edilmesine ilişkin bilimsel raporlar bulunmaktadır.

Feruloil esterazlar, karboksilesterazların bir alt sınıfına ait olan enzimlerdir ve örneğin, metil ferulat ve belirli ferüloillenmiş oligo ve polisakkaritler gibi farklı tipteki maddelere esterleştirilmiş ferulik asit moleküllerini salabilir.

Ticari olarak temin edilememelerine rağmen, bu enzimler, fermantasyon teknolojileri ve genetik mühendisliği kullanılarak ferulik asit üretimini optimize etme açısından potansiyel bir sıçramayı temsil ettikleri için kapsamlı bir şekilde incelenmiştir.

Özellikler ve uygulamalar

Ferulik asit, çeşitli biyolojik ve endüstriyel bağlamlarda birçok işleve sahiptir. Güçlü bir antioksidan, bazı bitki türlerinde bir metabolit, bir anti-enflamatuar ajan ve bir kalp koruyucudur.

Bitki dokularında en çok bulunan fenolik asitlerden biridir, öncelikle tohumlarda ve yapraklarda bulunur, serbest formda veya diğer biyopolimerlerle konjuge olarak bulunur.

Polisakkaritlerle bağlantı kurma yeteneği, pektin ve bazı arabinoksilanlar gibi moleküllerden oluşan jellerin viskozitesini ve şeklini arttırmak için endüstriyel olarak kullanılır.

Aynısı, ferulik asit ile birçok amino asit arasında meydana gelen reaksiyonlar için de geçerli olduğundan, protein bazlı "filmlerin" özelliklerini iyileştirmek için kullanılır.

Gıda endüstrisinde ve diğer ilgili

Ferulik asit düşük bir toksisite yüzdesine sahip olduğu için, gıda, içecek ve hatta kozmetikte temel olarak doğal bir antioksidan olarak işlev gördüğü farklı mutfak preparatlarında katkı maddesi olarak insan tüketimi için onaylanmıştır.

Kuzey Amerika'da ferulik asit, kahve, vanilya, şifalı otlar, baharatlar ve ticari açıdan önemli diğer bitkilerin esanslarının ve doğal özlerinin hazırlanmasında yaygın olarak kullanılmaktadır.

Gastronomi ve kozmetolojide yaygın olarak kullanılan aromatik bir bileşik olan vanilin (vanilya) özel durumunda, lignin, amino asitler gibi doğal kaynaklardan (orkide kabukları dışında) çeşitli biyo-dönüşüm deneyleri gerçekleştirilmiştir. aromatikler ve ferulik asit.

Vanilinin kimyasal yapısı (Kaynak: Edgar181, Wikimedia Commons)

Bazı mantar, maya ve bakteri türleri, dekarboksilasyon, indirgeme veya koniferil alkol oluşumu yoluyla ferulik asidi vaniline dönüştürebilen enzimler salgılama yeteneğine sahiptir.

Farmakoloji ve tıpta

Yemeklere ferulik asit ve kurkumin ilavesi, Alzheimer hastalığına bağlı oksidatif hasarı ve amiloid patolojisini azaltmak için bir beslenme tekniği olarak kabul edilir.

Ek olarak, çeşitli çalışmalar ferulik asidin serbest radikalleri nötralize etmesi ve vücutta serbest radikal üreten enzimlerin inhibisyonundan sorumlu enzimlerin aktivitesini arttırması nedeniyle mükemmel bir antioksidan olduğunu göstermektedir.

Ferulik asidin kan plazmasındaki kolesterol ve düşük yoğunluklu lipoprotein seviyelerini düşürmedeki etkinliği de kanıtlanmıştır; bu, hindistancevizi yağı ve kolesterol yönünden zengin diyetlerle beslenen kemirgenlerde de kanıtlanmıştır.

Çin tıbbı ayrıca ferulik asidin çeşitli yönlerini kullanır; tromboz ve arteryoskleroz gibi yaygın durumların tedavisi için bu yönden zengin bitkilerin kullanılması durumudur.

Ferulik asit, grip, AIDS virüsü ve Japon oryantal tıbbında bin yıldır kullanılan solunum yolunun diğer sinsi virüsleri gibi virüslerin büyümesini ve çoğalmasını önlediği için antimikrobiyal ve anti-enflamatuar aktiviteye sahiptir.

Referanslar

1. Ashwini, T., Mahesh, B., Jyoti, K. ve Uday, A. (2008). Tarımsal atıklardan ferulik asidin hazırlanması: geliştirilmiş ekstraksiyonu ve saflaştırılması. Tarım ve Gıda Kimyası Dergisi, 56 (17), 7644–7648.
2. Bourne, LC ve Rice-Evans, C. (1998). Ferulik asidin biyoyararlanımı. Biyokimyasal ve Biyofiziksel Araştırma İletişimi, 253 (2), 222–227.
3. Mancuso, C. ve Santangelo, R. (2014). Ferulik asit: Farmakolojik ve toksikolojik yönler. Gıda ve Kimyasal Toksikoloji, 65, 185-195.
4. Ulusal Biyoteknoloji Bilgi Merkezi. PubChem Veritabanı. Ferulic acid, CID = 445858, www.pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Ferulic-acid (17 Ekim 2019'da erişildi)
5. Ou, S. ve Kwok, KC (2004). Ferulik asit: Farmasötik fonksiyonları, gıdalarda hazırlanması ve uygulamaları. Gıda ve Tarım Bilimi Dergisi, 84 (11), 1261–1269.
6. Rathore, B., Mahdi, A., Paul, B., Saxena, P., & Kumar, S. (2007). Hint Bitkisel İlaçları: Romatoid Artrit için Olası Güçlü Terapötik Ajanlar. Klinik Biyokimya ve Beslenme Dergisi, 41, 12–17.
7. Zhao, Z. ve Moghadasian, MH (2008). Ferulik asidin kimyası, doğal kaynakları, diyetle alımı ve farmakokinetik özellikleri: Bir inceleme. Gıda Kimyası, 109 (4), 691-702.