Huminsyre er det generiske navnet på en familie av organiske forbindelser som er en del av humiske stoffer. De har forskjellige funksjonelle grupper, inkludert karboksyler, fenoler, sukkerlignende ringer, kinoner og aminosyrederivater..
Humiske stoffer, hvorav humussyrer er en del, fordeles i jord, naturlig vann og sedimenter, ettersom de er et resultat av nedbrytningen av planter, dyr og naturlige rester.
Huminsyrer er en del av humus og har evnen til å forbedre plantevekst og ernæring, ettersom de lar næringsstoffer oppbevares lenger i jorden slik at de er tilgjengelige for planter.
De er amfifile forbindelser, det vil si at de har deler som er relatert til vann og deler som avviser vann, alt innenfor samme molekyl.
På grunn av deres -OH- og -COOH-grupper kan de danne komplekser med metallioner eller kationer.
Takket være hydrokarbonkjedene eller de aromatiske delene kan de oppløse og låse i seg polysykliske aromatiske molekyler som er giftige. I tillegg har de potensiell bruk innen kreftmedisin og til fremstilling av mer effektive farmasøytiske produkter..
Artikkelindeks
Huminsyrer inneholder forskjellige funksjonelle grupper hvis mengder avhenger av den geografiske opprinnelsen til huminsyren, alder, miljømessige og biologiske forhold og klimaet der molekylet ble produsert. Av denne grunn har den presise karakteriseringen blitt vanskelig.
Dens viktigste funksjonelle grupper er fenol, karboksyl, enol, kinon, eter, sukker og peptider.
De funksjonelle gruppene som gir den sine hovedegenskaper er fenol-, karboksyl- og kinongruppene..
Den store strukturen til en huminsyre består av hydrofile deler som består av -OH-grupper og hydrofobe deler som består av alifatiske kjeder og aromatiske ringer..
- Huminsyrer.
- HA eller HA Huminsyrer).
Amorfe faste stoffer.
Molekylvektene deres varierer fra 2,0 til 1300 kDa.
En Da eller Dalton er verdt 1,66 x 10-24 gram.
Huminsyrer er fraksjonen av humiske stoffer som er løselig i alkalisk vandig medium. De er delvis oppløselige i vann. Uoppløselig i surt medium.
Dens oppløsning i vann er kompleks fordi humussyrer ikke er en individuell komponent, men en blanding av komponenter, hvor bare noen av dem er oppløselige i vann..
Dens løselighet kan variere avhengig av sammensetningen, pH og ionestyrken til løsningsmidlet..
Huminsyremolekyler har generelt en hydrofil eller vannlignende del og en hydrofob del som avviser vann. Derfor sies det at de er amfifile.
På grunn av sin amfifile karakter, danner humussyrer, i et nøytralt eller surt medium, strukturer som ligner på micellene, kalt pseudomiceller..
De er svake syrer, som er forårsaket av fenol- og karboksylgrupper.
Kinon-gruppene er ansvarlige for dannelsen av reaktive oksygenarter, da de reduseres til semikinoner og deretter til hydrokinoner som er veldig stabile.
Tilstedeværelsen av fenol- og karboksylgrupper i huminsyremolekyler gir dem muligheten til å forbedre plantevekst og ernæring. Slike grupper kan også favorisere dannelsen av komplekser med tungmetaller. Og de forklarer også dens antivirale og antiinflammatoriske aktivitet.
På den annen side er tilstedeværelsen av kinon-, fenol- og karboksylgrupper relatert til deres antioksidant-, soppdrepende, bakteriedrepende og antimutagene eller demutagene kapasitet..
I alkalisk medium lider karboksyl- og fenolgruppene tapet av protoner H+, hva som etterlater molekylet negativt ladet i hver av disse gruppene.
På grunn av dette blir negative ladninger frastøtt og molekylet strekker seg..
Når pH synker, protoneres fenol- og karboksylgruppene igjen, og frastøtningseffektene opphører, noe som får molekylet til å vedta en kompakt struktur, lik den for miceller..
I dette tilfellet forsøkes de hydrofobe delene å være lokalisert inne i molekylet, og de hydrofile delene er i kontakt med det vandige mediet. Disse strukturene sies å være pseudo-miceller.
På grunn av denne oppførselen blir det uttalt at humussyrer har vaskemiddelegenskaper.
I tillegg danner de intramolekylære aggregater (innenfor sitt eget molekyl), etterfulgt av intermolekylær aggregering (mellom forskjellige molekyler) og utfelling..
Huminsyrer kan oppløse polysykliske aromatiske hydrokarboner som er giftige og kreftfremkallende og er relativt uoppløselige i vann..
Disse hydrokarboner er solubilisert i det hydrofobe hjertet av pseudomicellene av huminsyrer..
Huminsyrer samhandler med metallioner i et alkalisk miljø der kationer eller positive ioner virker for å nøytralisere de negative ladningene av huminsyremolekylet..
Jo høyere kationens ladning, jo større er dens effektivitet ved dannelse av pseudomiceller. Kationene er plassert på termodynamisk foretrukne steder i strukturen.
Denne prosessen genererer huminsyre-metallkomplekser som får en sfærisk form..
Denne interaksjonen avhenger av metallet og opprinnelsen, molekylvekten og konsentrasjonen av huminsyren..
Humussyrer kan fås fra organisk materiale i jorden. Strukturene til de forskjellige huminsyremolekylene varierer imidlertid avhengig av jordens beliggenhet, dens alder og klimatiske forhold..
Det er flere måter å skaffe seg. En av disse er beskrevet nedenfor.
Jorden behandles med en vandig løsning av 0,5 N NaOH (0,5 ekvivalenter per liter) under en nitrogenatmosfære i 24 timer ved romtemperatur. Det hele er filtrert.
Det alkaliske ekstraktet surgjøres med 2N HC1 til pH 2 og får stå i 24 timer ved romtemperatur. Det koagulerte materialet (humussyrer) skilles fra supernatanten ved sentrifugering.
Bruken av huminsyrer i landbruket har vært kjent siden begynnelsen av landbruksaktivitet fordi de er en del av humus.
Huminsyrer forbedrer plantevekst og ernæring. De fungerer også som jordbakteriedrepende og soppdrepende midler, og beskytter planter. Huminsyrer hemmer fytopatogene sopp, og noen av deres funksjonelle grupper har vært korrelert med denne aktiviteten.
Tilstedeværelsen av svovel (S) og C = O karbonylgrupper i huminsyremolekylet favoriserer fungistatisk aktivitet. Tvert imot, et høyt innhold av oksygen, aromatiske C-O-grupper og visse karbonatomer som tilhører sukker, hemmer den fungistatiske kraften til huminsyre..
Nylig (2019) har man studert effekten av påføring av nitrogengjødsel med langsom frigjøring på stabiliseringen av humussyrer som er tilstede i jord og deres innvirkning på avlinger..
Det ble funnet at det biokarbonbelagte urea forbedrer strukturen og stabiliteten til humussyrer som er tilstede i jorden, noe som favoriserer jordens retensjon av nitrogen og karbon og forbedrer utbyttet av avlinger..
På grunn av sin evne til å danne pseudo-miceller i et nøytralt eller surt medium, har det vært utforsket dets brukbarhet for å fjerne forurensende stoffer fra avløpsvann og jord i mange år..
Metaller er en av forurensningene som kan fjernes med humussyrer.
Noen studier viser at metallsorpsjonseffektiviteten til huminsyrer i vandig oppløsning har en tendens til å øke med økende pH og huminsyrekonsentrasjon og med avtagende metallkonsentrasjon..
Det ble også bestemt at metallionene konkurrerer om de aktive stedene i huminsyremolekylet, som generelt er fenol-COOH og -OH-gruppene i dette.
Det har vist seg nyttig når det gjelder å øke vannløseligheten til hydrofobe medikamenter.
Sølv nanopartikler (Ag) belagt med humussyrer ble fremstilt, som klarte å holde seg stabile i minst ett år..
Disse nanopartiklene av sølv og huminsyre, sammen med de antibakterielle egenskapene til sistnevnte, har et høyt potensial for fremstilling av medisiner.
På samme måte har komplekser av karbamazepin, et antiepileptisk medisin, med huminsyrer blitt testet for å øke dets løselighet, og det har vist seg at stoffet blir mye mer løselig og effektivt.
Den samme løseligheten og biotilgjengelighetsforbedrende effekten ble oppnådd med komplekser av huminsyrer og β-karoten, en forløper for vitamin A.
Humussyrer er sterke allierte i behandlingen av forskjellige sykdommer.
Antiviral aktivitet av humussyrer har blitt observert mot cytomegalovirus og humane immundefektvirus HIV-1 og HIV-2, blant andre..
Huminsyremolekyler kan hemme virusreplikasjon ved å binde deres negative ladning i alkalisk medium til visse kationiske steder på viruset, som er nødvendige for at viruset skal binde seg til celleoverflaten..
Humussyrer har vist seg å utøve kreftfremkallende lesjonshelbredende egenskaper. Dette tilskrives tilstedeværelsen av kinoner i strukturen.
Kinoner genererer reaktive oksygenarter som produserer oksidativt stress og induserer apoptose av kreftceller gjennom fragmentering av deres DNA.
Huminsyrer er hemmere av mutagenese i og utenfor cellen. Mutagenese er den stabile endringen av det genetiske materialet i en celle som kan overføres til datterceller.
Evnen til å hemme mutagenese har vist seg å variere med sammensetningen av huminsyrer og deres konsentrasjon.
På den annen side utøver de en desmutagen effekt på mutagene stoffer som benzopyren (polyaromatisk hydrokarbon tilstede i enkelte matvarer), 2-nitrofluoren (polyaromatisk hydrokarbonprodukt ved forbrenning) og 2-aminoanthracen.
Mekanismen for denne effekten ligger i adsorpsjonen av mutagen, og det er derfor humussyrer med større strukturer er de mest effektive. Mutagen adsorberes av huminsyre og mister sin mutagene aktivitet.
Dette antas å være viktig for beskyttelse mot karsinogenese..
På grunn av deres evne til å absorbere UV og synlige stråler, er humussyrer blitt foreslått for bruk i solblokkere, anti-aging kremer og hudpleieprodukter..
De kan også brukes som konserveringsmidler i kosmetiske produkter.
På grunn av dets antioksidantegenskaper har bruken blitt foreslått som konserveringsmidler for mat og som kosttilskudd..
Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.