chp9 shikimic pathway pt3 Flashcards
what are ταννίνες
= είναι σύνθετα οργανικά, μη αζωτούχα φυτικά προϊόντα, τα οποία γενικά έχουν στυπτικές ιδιότητες.
How are tannins detected
ανιχνεύονται από ένα τεστ «μαυρίσματος δέρματος» λόγω απορρόφησης από τυποποιημένες σκόνες δέρματος
—> Goldbeater’s skin test
Breakdown the subcategories of tannins
- Pseudo tannins
- True tannins
a) complex tannins
b) hydrolysable tannins
—> gallotannins
—> ellagitannins
c) condensed tannins
Compare pseudo vs true tannins
Different based on their δερματική δοκιμή
- Αληθής ταννίνη
- ομάδα που δίνει θετικό τεστ
- high Mr
- πολύπλοκες πολυφαινόλες
- που παράγονται με πολυμερισμό των απλών πολυφαινολών
- Μπορούν να σχηματίσουν συμπλέγματα γλυκοζίτων ή να άγλυκα
- ψευδοταννίνες
- εκείνες που συγκρατούνται εν μέρει από τη σκόνη
- αποτυγχάνουν να δώσουν τη δοκιμή
What is the structure of tannins and where are they found
= ετερογενής οµάδα φυσικών προϊόντων πολυφαινολών
= Οι περισσότερες είναι γλυκοζίτες
Found in all plants
—> Εντοπίζονται σε συγκεκριµένα όργανα, π.χ. φύλλα, καρποί, φλοιός
—> Εξαφανίζονται κατά τη διάρκεια της ωρίμανσης
Describe the physical properties of tannins and their general role
Role —> προστατευτικός ρόλος έναντι µικροοργανισµών
- Άµορφες ουσίες
- Παρέχουν κολλοειδή, όξινα υδατικά διαλύµατα
- µε στυφή γεύση
- μαύρο χρώμα
- Mr 1000-5000
List the uses of tannins
- θεραπεία της διάρροιας
- των αιµορραγούντων ούλων
- των τραυµατισµών του δέρµατος
- βυρσοδεψία
what allows tannins to form the black color and where can that be used
= Μαύρισμα
= είναι ο σχηματισμός των δεσμών μεταξύ των ινών κολλαγόνου στο
δέρμα, το οποίο προσδίδει αντοχή στο νερό , τη θερμότητα και την τριβή.
How?
- Αυτή η ικανότητα των ταννινών να συνδέoνται με μακρομόρια εξηγεί γιατί
καθιζάνουν η κυτταρίνη οι πηκτίνες και οι πρωτεΐνες - εξηγεί επίσης τη χαρακτηριστική στυφάδα και οξύτητα τους
—> προκαλούν καθίζηση των γλυκοπρωτεϊνών που περιέχονται στο σάλιο με αποτέλεσμα αυτό να χάνει τη δύναμη λίπανσής του
Use —> ως δεψικές ύλες γιατί αντιδρούν με συστατικά του δέρματος και προκαλούν το μαύρισμα (tanning)
what do tannins bind on to cause tanning
Με άλατα σιδήρου σχηματίζουν βαθυκύανες ή βαθυπράσινες ενώσεις
—> μελάνι
Tannins have the ability of binding with proteins such as collagen. What bonds are formed
- Hydrogen bonding
- Covalent bonding after oxidation
List characteristics of tannins
- Οι ταννίνες δίνουν κολλοειδή διαλύματα στο νερό.
- Μη κρυσταλλικές ενώσεις
- Διαλυτές στο νερό, την αλκοόλη, αραιά αλκάλια, και γλυκερίνη
—> εξαίρεση κάποιες δομές υψηλού μοριακού βάρους δομές (for water solubility) - Αδιάλυτες σε οργανικούς διαλύτες, εκτός ακετόνης
- Mr 500 - 20 000
- Ολιγομερείς ενώσεις με πολλαπλές δομικές μονάδες με ελεύθερες φαινολικές ομάδες.
- Μπορεί να δεσμεύονται με πρωτεΐνες και να σχηματίζουν αδιάλυτα ή διαλυτά σύμπλοκα ταννίνης-πρωτεΐνης.
Name the 2 subtypes to real tannins that are Υδρολυόµενες ταννίνες + generally a common trait they have
- Γαλλοταννίνες
—> Με υδρόλυση δίνουν σάκχαρο και γαλλικό οξύ - Ελλαγιταννίνες
—> Με υδρόλυση δίνουν σάκχαρο, γαλλικό και ελλαγικό οξύ
BOTH with οξέων ή ενζύµων διασπώνται σε απλούστερα µόρια
Name some Συµπυκνωµένες ταννίνες + describe a common trait
- ταννίνες κατεχίνης
- προανθοκυανιδίνες
—> επίδραση οξέων ή ενζύµων οδηγούν σε αδιάλυτα σύµπλοκα προϊόντα
—> Δεν περιέχουν σάκχαρα
Compare hydrolysable vs condensed tannins based on structure
slide 8
which enzymes allow the breakdown of hydrolysed tannins
Yδρολυόμενες με ανόργανα οξέα ή ένζυμα
—> όπως ταννάση
what are the main components of hydrolysable tannins
Περιλαμβάνουν πολλά μόρια πολυφαινολικών οξέων, όπως:
- το γαλλικό
- ή το ελλαγικό οξύ
—> ενωμένα μέσω εστερικών δεσμών
—> σε ένα κεντρικό μόριο γλυκόζης
Based on what do we decide which subcategory the hydrolysable tannins is
Βάσει των φαινολικών οξέων που παράγονται μετά την υδρόλυση
a) γαλλικό οξύ
b) ελλαγιταννίνες
What other name is given to υδρολυόμενες ταννίνες
πυρογαλλόλης
Test to identify υδρολύομενες ταννίνες
- είναι διαλυτές στο νερό
- δίνουν μπλε χρώμα με χλωριούχο σίδηρο
List all the actions of hydrolysable tannins
- Προστασία φλεγμαινόντων βλεννογόνων υμένων
- Ξήραντική δράση στους βλεννογόνους υμένες, μειώνουνυπερεκκρίσεις
- Μείωσητης φλεγμονής και του οιδήματος που συνοδεύει λοιμώξεις
- πρόληψητης αιμορραγίαςαπό μικρές πληγές
- Μειώσηαιμορραγίαςτης μήτρας
- Ανακουφίζουν τη διάρροια,τη δυσεντερία
- Εξωτερικά ως πλύμματα, οφθαλμικά πλύμματα
how do συμπυκνωμένες ταννίνες differ from hydrolysable tannins?
δεν είναι άμεσα υδρολυόμενες σε απλούστερα μόρια με ανόργανα οξέα και ένζυμα
what’s another name for the condensed tannins
προανθοκυανιδίνες
what are the components of condensed tannins
Περιέχουν μόνο φαινολικούς πυρήνες οι οποίοι βιοσυνθετικά σχετίζονται με τα φλαβονοειδή
—> Η κατεχίνη η οποία βρίσκεται σε ταννίνες είναι μια φλαβαν-3-ολη
—> οι λευκοανθοκυανιδίνες είναι δομές φλαβαν-3,4-διόλης
—> συνδέονται συχνά με υδατάνθρακες ή πρωτεϊνικά μόρια για να παράγουν πιο πολύπλοκες ενώσεις
Describe reactions that condensed tannins can go through and what happens (eg hydrolysis)
- Όταν κατεργαστούν με οξέα ή ένζυμα:
- τείνουν να πολυμερίζονται
- δίδοντας αδιάλυτα κόκκινου χρώματος προϊόντα
- όπως ο φλοιός κιγχόνας και ο φλοιός της άγριας κεράσιας
- Σε ξηρή απόσταξη
- δίνουν παράγωγα κατεχίνης
Test for the presence of condensed tannins
- Είναι διαλυτες σε νερό
- δίνουν πράσινο χρώμα με χλωριούχο σίδηρο
what are Ψευδοταννίνες
= Απλές φαινολικές ενώσεις χαμηλότερου μοριακού βάρους
—> Δε δίνουν τη δερματική αντίδραση
name and describe where pseudo tannins can be found
- Γαλλικό οξύ
- χλωρογενικό οξύ
- ή οι απλά φαινολικά όπως κατεχίνη
—> βρίσκονται άφθονα στα φυτά
—> ειδικά σε νεκρούς ιστούς και κύτταρα που πεθαίνουν
Differentiate a condensed vs hydrolysable tannin based on its chemical structure
slide 12
what is Goldbeater’s skin test
= είναι μια μεμβράνη που παράγεται από το έντερο του ταύρου και συμπεριφέρεται ως δέρμα που δεν έχει υποστεί δέψη
- Dip part of the goldbeater in HCl and then wash with purified water
- Then dip it in the tannin and then wash with purified water
- Put it in a θειικού σιδήρου solution
Result:
a) Μια αλλαγή του χρώματος σε καφέ ή μαύρο
—> υποδηλώνει την παρουσία τανινών
—> Οι υδρολυόμενες και οι συμπυκνωμένες ταννίνες δίνουν τη θετική αντίδραση
b) λίγο χρώμα ή αρνητική δοκιμασία
—> οι ψευδο τανίνες
Name 3 sources of hydrolysable tannins
- Κηκίδες —> Gallae
- Κινέζικη ταννίνη —> Rhus chinensis
- Φύλλα αµαµηλίδος —> Hamamelidis folium / Hamamelis virginiana L
Describe Κηκίδες + give their latin name
= Φυτικοί όγκοι made with the interaction of insects
—> Quercus infectoria (Fagaceae)
List the uses of Κινέζικη ταννίνη
- Αιµοστατικό
- Τοπική θεραπεία καταρράκτου και διαφόρων µολύνσεων
- Αντίδοτο δηλητηριάσεων από αλκαλοειδή
—> forms H-bonds with the N of the αλκαλοειδή - Παρασκευή µελάνης
- βαφή υφασµάτων
- βυρσοδεψία
what is the main component of Φύλλα αµαµηλίδος + list uses + form
- Γαλλοταννίνες (MAIN)
- Ελλαγιταννίνες
- Γαλλικό οξύ
- Προανθοκυανιδίνες
Uses:
- αιµορροίδων
- ως ήπιο στυπτικό για την τοπική θεραπεία φλεγµονών του δέρµατος
Form —> µορφή εγχυµάτων ή εκχυλισµάτων σε αλοιφές και υπόθετα
Name sources + latin names of condensed tannins sources
- Kράταιγος —> Crataegus monogyna = Whitethorn
- Ρόδι (φλοιός κυρίως) —> Punica granatum
- Camellia sinensis/Thea sinensis
List the main components of Crataegus monogyna
- Προκυανιδίνες
- Φλαβονοειδή
- Υπεροσίδες
List all the uses of Crataegus monogyna
- καρδιαγγειακή δράση
—> του έχει αποδοθεί ως ιδιότητα, λόγω των φλαβονοειδών που περιέχει, και συγκεκριμένα των προκυανιδινών - αγγειοδιασταλτικής δραστηριότητας του παρά μέσω αδρενεργικών, μουσκαρινικών ή ισταμινεργικών υποδοχέων
2b. αρνητικές χρονότροπες και θετικές ινότροπες δράσεις
—> Η υποτασική δράση που έχει αποδοθεί ως ιδιότητα στον κράταιγο - επίδραση στην πίεση του αίματος
—> Για εκχυλίσματα του κραταίγου
—> but δεν επηρεάζουν τον καρδιακό ρυθμό και τη συσταλτικότητα των μυών - προληπτική αντιαρρυθμική δράση
—> Τα εκχυλίσματα του κραταίγου - προστατευτική δράση, σε ισχαιμία του μυοκαρδίου
- προστατευτική δράση στα καρδιακά κύτταρα που στερούνται οξυγόνου και γλυκόζης
—> Ο ραμνοσίδης της βιτεξίνης (φλαβόνη) - Ασκεί ήπια κατασταλτική δράση του ΚΝΣ
—> Αύξηση στη διάρκεια και ποιότητας του ύπνου - αντιοξειδωτική δράση
—> Για τον κράταιγο - κατά της καρδιακής ανεπάρκειας
—> Σε κλινικές μελέτες
—> χρήση τυποποιημένων (τιτλοδοτημένων) εκχυλισμάτων των φύλλων με άνθη
what components do pomegranates have + uses
- τανίνες
- ανθοκυανίνες
- ελλαγικό οξύ
- Αντιδιαρροϊκό —> ταννινών
- Ανθελμινικο —> αλκαλοειδών
Describe / define essential oils + their usual components
= είναι πολυσύνθετα, αρωµατικής οσµής, πτητικά µίγµατα
- τα φαινυλοπροπάνια
- τα τερπένια
Describe the main properties of essential oils
- υψηλό δείκτη διαθλάσεως
- συνήθως είναι οπτικά ενεργά
- Μικρή διαλυτότητα στο νερό
- ευδιάλυτα σε οργανικούς διαλύτες
List the main field where essential oils are used
- στην αρωµατοποιία
- στην κοσµητολογία
- στη βιοµηχανία τροφίµων
- στη φαρµακευτική
From where are the essential oils excreted
Έκκρίνονται από τα ελαιοκύτταρα, σε αγωγούς ή κοιλότητες ή σε αδενώδεις τρίχες
Are there similarities between oils and essential oils
Διαφέρουν εντελώς τόσο οι χημικές και όσο και οι φυσικές τους ιδιότητες από τα έλαια
what are the 2 types of essential oil παράγωγα + show what common FG they have
- Αρωματικά παράγωγα
- Τερπενικά παράγωγα
—> slide 22
What is the biosynthesis of each παραγωγα of essential oils
- Παράγωγα τερπενίων —> μέσω της οδού οξικού μεβαλονικού οξέος
- Αρωματικές ενώσεις (φαινυλοπροπανοειδή) —> μέσω της οδού του σικιμικού οξέος
—> Μίγματα υδρογονανθράκων ή οξυγονωμένων παραγώγων τους.
What different methods are used to extract essential oils
- Απόσταξη μεθ’ ύδατος, μεθ’ υδρατμών & με άμεση διαβίβαση ατμού.
- Εκχύλιση με οργανικούς διαλύτες.
- Μηχανική πίεση εν ψυχρώ και εφαρμογή υψηλής πιέσεως / Μηχανική έκθλιψη εν ψυχρώ
- Απορρόφηση από καθαρό λίπος - Εξανθοσμία.
Name and describe the 3 types of distillations used to extract the essential oils
- Υδροαπόσταξη (water distillation) - Συσκευή Clevenger
- το νερό και το φυτικό υλικό είναι σε άμεση επαφή
- πρέπει να αποφεύγεται η υπερθέρμανση του φυτικού υλικού, ώστε να μην συμβαίνει θερμική διάσπαση
- Cons —> μεγάλος χρόνος, μικρή απόδοση σε αιθέριο έλαιο, παραλαβή κατώτερης ποιότητας αιθερίου ελαίου
- Υδροατμοαπόσταξη(water and steam distillation)
- φυτικό υλικό δεν έρχεται σε άμεση επαφή με το νερό
- αλλά τοποθετείται σε πλέγμα που βρίσκεται πιο ψηλά από την επιφάνεια του νερού
- ατμός που σχηματίζεται από θέρμανση του νερού, έρχεται σε επαφή με τη μάζα του φυτικού υλικού και παρασύρει το αιθέριο έλαιο
- Απόσταξη μεθ’υδρατμών (Steam distillation)
- το φυτικό υλικό αναμιγνύεται με νερό, και μέσα από τη μάζα του διαβιβάζεται ατμός παραγόμενος από εξωτερική πηγή
- χωρίς τον κίνδυνο αποσυνθέσεως τους, αφού αποστάζουν σε θερμοκρασίες κάτω των 100°C (Σ.Ζ νερού)
Name the types of εκχύλισης used to extract essential oils + what do we extract it from
- εκχύλιση με διάφορους διαλύτες (πτητικούς, υδρόφιλους)
- εκχύλιση με ψυχρό λίπος
- εκχύλιση με θερμό λίπος
- υπερκρίσιμη εκχύλιση
—> από φυτικά υλικά, τα οποία είναι ευπαθή στην απόσταξη, όπως άνθη και φύλλα
Describe Εκχύλιση με πτητικούς διαλύτες (which solvents, what product we get, extra steps needed)
Solvents:
- πετρελαϊκός αιθέρας
- το βενζόλιο
- η αιθυλική αλκοόλη
Product —> το αιθέριο έλαιο + άλλες ουσίες, όπως κηρούς και χρωστικές.
Extra steps:
- επεξεργασία με αιθυλική αλκοόλη —> το αιθέριο έλαιο
- απομάκρυνση του διαλύτη —> πρέπει να διεξάγεται σε όσον το δυνατό χαμηλότερη θερμοκρασία ώστε να μην υπάρχει απώλεια πτητικών συστατικών του αιθερίου ελαίου (Βασική προϋπόθεση = ο διαλύτης εκχύλισης να είναι πτητικός)
Is Εκχύλιση με υδρόφιλους διαλύτες used often? name solvents
Τελευταία χρησιμοποιούνται υδατοδιαλυτοί διαλύτες ως εκχυλιστικά μέσα ή σε ανάμιξη με το νερό, για την παραλαβή των περισσοτέρων φυτικών συστατικών που χρησιμοποιούνται στην κοσμητολογία
- αιθυλενογλυκόλη
- προπυλενογλυκόλη
- βουτυλενογλυκόλη
when is Εκχύλιση με ψυχρό λίπος used
Για τη λήψη αιθερίων ελαίων, τα οποία περιέχονται σε ευαίσθητους ιστούς, όπως είναι τα πέταλα των ανθέων
= “εξανθοσμία” (Enfleurage)
Describe the steps to Εκχύλιση με ψυχρό λίπος
- καθαρό λίπος είναι επιστρωμένο πάνω σε πλάκες ως λεπτή στοιβάδα
- Νωπά άνθη (ολόκληρα ή κατατμημένα) έρχονται σε επαφή με το καθαρό λίπος
- Το αιθέριο έλαιο απορροφάται από το λίπος
- εκχυλίζεται (αλκοόλη)
- Τα άνθη αντικαθίστανται από καιρό εις καιρό με νέα
what are some mandatory precautions and conditions that need to be followed for enfleurage
Η εκχύλιση με ψυχρό λίπος αποτελεί βελτίωση του τρόπου παρασκευής αρωματικών αλοιφών
- Το λίπος που χρησιμοποιείται:
- πρέπει να είναι καθαρό
- ημίσκληρο
- έχει την ικανότητα να απορροφά και να συγκρατεί τις πτητικές ουσίες με τις οποίες έρχεται σε επαφή
- Η εκχύλιση διαρκεί 24-30 ώρες
- το λαμβανόμενο λίπος μαζί με το αιθέριο έλαιο είτε διατίθεται ως έχει είτε επεξεργάζεται με αλκοόλη
When is Εκχύλιση με θερμό λίπος (maceracio) used and describe it
Για την παραλαβή των αιθερίων ελαίων από εσπεριδοειδή + τριαντάφυλλα
—> μοιάζει με την εκχύλιση με ψυχρό λίπος
—> με τη διαφορά ότι τα άνθη και το λίπος τοποθετούνται σε δοχεία που θερμαίνονται στους 80°C
Describe Υπερκρίσιμη Εκχύλιση (SFE, supercritical fluid extraction)
- Είναι μια ραγδαία αναπτυσσόμενη μέθοδος διαχωρισμού
- χρησιμοποιώντας διαλύτες όπως το διοξείδιο του άνθρακα σε υπερκρίσιμες συνθήκες
—> Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα την πλήρη απομάκρυνση του CO2 από το εκχύλισμα, με μια απλή εκτόνωση σε ατμοσφαιρική πίεση
explain what is meant by supercritical point
Κάθε συστατικό σε θερμοκρασία και πίεση πάνω από το κρίσιμο σημείο (το σημείο που αλλάζει φάση) βρίσκεται σε υπερκρίσιμη κατάσταση
—> Πάνω από την κρίσιμη θερμοκρασία, ένα συστατικό που είναι αέριο δεν μπορεί να υγροποιηθεί παρόλη την εφαρμογή υψηλής πίεσης
—> Η κρίσιμη πίεση είναι η πίεση των ατμών του αερίου σε κρίσιμη θερμοκρασία. Το ρευστό σε υπερκρίσιμο περιβάλλον διατηρεί τις ιδιότητες τόσο της υγρής όσο και της αέριας φάσης
name cons of SFE
οι μεγάλες πιέσεις λειτουργίας, που συνεπάγεται μεγάλο κόστος, καθώς επίσης και η πολυπλοκότητάτης.
Describe the steps and effect Εκχύλιση με υπερήχους
- Το δείγμα τοποθετείται με κατάλληλο οργανικό διαλύτη
- σε λουτρό υπερήχων
- Η διάδοση των υπερήχων χαρακτηρίζεται από ελάχιστη συχνότητα 16 kHz
—> προκαλεί κίνηση του υγρού λόγω συμπίεσης και αραίωσης - Με την αύξηση της πίεσης
—> επιτυγχάνονται φαινόμενα διείσδυσης και μεταφοράς - με την αύξηση της θερμοκρασίας
—> επιταχύνονται φαινόμενα διάχυσης και διαλυτοποίησης
what is the goal of εκχύλιση με υπέρηχους + pros
Η εκχύλιση με υπέρηχους εφαρμόζεται στον προσδιορισμό ενώσεων που είναι θερμικά ασταθείς
(+) μειώνεται ο χρόνος εκχύλισης
(+) χρησιμοποιούνται μικρότεροι όγκοι διαλυτών
(+) εκχυλίζονται ταυτόχρονα πολλά δείγματα
how is Εκχύλιση με μικροκύματα (MAE: microwave assisted extraction) different from the other extraction methods
Με τις συμβατικές μεθόδους, η θερμότητα μεταδίδεται από την θερμαντική πλάκα στο δοχείο θέρμανσης και από εκεί στο διάλυμα
—> With τα μικροκύματα η θέρμανση ξεκινάει από το δείγμα, καθώς το δοχείο δεν απορροφά την ακτινοβολία των μικροκυμάτων
—> Η θερμότητα, που παράγεται από τα MW, εξαρτάται από το διάλυμα
—> Αυτό συμβαίνει διότι υπάρχουν διαλύτες που απορροφούν τα MW και άλλοι που δεν την απορροφούν και επομένως δεν θερμαίνονται
List some pros to MAE
(+) σημαντική μείωση στο χρόνο εκχύλιση
(+) σημαντική μείωση στον όγκο δείγματος και διαλύτη
—> λόγω της αποδοτικότερης εκχύλισης
Describe Solvent Free Microwave Extraction (SFME) (steps and effect)
Είναι μια τεχνική που συνδυάζει την ακτινοβολία των μικροκυμάτων και την ξηρή απόσταξη
- το φυτικό μέρος τοποθετείται σε δοχείο
- μέσα σε φούρνο μικροκυμάτων, χωρίς την προσθήκη νερού ή κάποιου οργανικού διαλύτη
- Τα μικροκύματα αλληλεπιδρούν με το εγκλωβισμένο (εσωτερικό) νερό, που υπάρχει στο φυτό
- προκαλώντας την θέρμανσή του
- Αυτό έχει ως αποτέλεσμα τη διαστολή των κυττάρων του φυτού, τη ρήξη των αδένων των ελαιοφόρων υποδοχέων και τελικά την απελευθέρωση του αιθέριου ελαίου
- Το αιθέριο έλαιο εξατμίζεται μαζί με το ‘εσωτερικό’ νερό
- παραλαμβάνεται με τη βοήθεια ψυκτήρα
When is Μηχανική έκθλιψη used? Describe it
Χρησιμοποιείται για την παραλαβή ελαίων των καρπών του γένους Citrus, τα οποία είναι ιδιαιτέρως ευπαθή σε υδρόλυση και οξείδωση
—>Το εκ πιέσεως λαμβανόμενό υγρό είναι γαλάκτωμα ελαίου σε νερό και το αιθέριο έλαιο παραλαμβάνεται με φυγοκέντρηση
In conclusion, what does the επιλογή της μεθόδου απόσταξης depend on
- Το είδος και το τμήμα του φυτικού υλικού (γιασεμί, μέντα, άνθη, βλαστοί, φύλλα, σπέρματα κλπ.).
- Την περιεκτικότητα του φυτού σε αιθέρια έλαια (απόδοση).
- Την αξία του αιθέριου ελαίου
- Την χημική σύνθεση των διαφόρων συστατικών του αιθέριου ελαίου (θερμοευαίσθητα συστατικά).
- Τους οικονομικούς παράγοντες
