cadavru Este o poliamină de origine naturală cu multiple forme bioactive. Poliaminele sunt molecule cu caracteristici cationice care sunt distribuite în citosolul celular și ajută la reglarea proceselor de creștere și diferențiere a celulelor..
La animale, creșterea concentrației de cadavrină în citosolul celulelor a fost în general legată de creșterea celulelor. Cu toate acestea, uneori, această creștere se poate datora tumorigenezei țesutului..
La plante, s-a demonstrat că cadaverina joacă un rol esențial în diviziunea celulară și embriogeneza. Acesta interacționează direct cu acizii nucleici și componentele anionice pe care le posedă membrana celulei vegetale.
Cadaverina este ușor sintetizată dintr-unul dintre aminoacizii bazici, bogat în grupe de azot, cum ar fi alanina. Datorită acestui fapt, alimentele bogate în aminoacizi, dacă nu sunt conservate corespunzător, dezvoltă mirosuri putrede ca urmare a formării cadaverinei..
Astăzi, cadaverina este produsă cu interes comercial prin fermentare microbiană directă sau bioreactoare cu celule întregi..
Din toate aceste motive, cadaverina are un număr mare de aplicații pentru biotehnologie în domeniile agriculturii și medicinei și, în prezent, acest compus devine un important produs chimic industrial, datorită varietății sale largi de aplicații..
Indice articol
Cadaverina are un nucleu format dintr-un α-alcan compus din 5 atomi de carbon aranjați liniar (pentan) și care la capetele sale (carboni 1 și 5) are două amine (ω-diamină). Structura sa este foarte asemănătoare cu cea a hexametilendiaminei și, prin urmare, este utilizată în sinteza poliamidelor și poliuretanilor.
Denumirea comună „cadaverina” provine din parfumul cadavrelor în descompunere. Bacteriile care încep să descompună corpurile sintetizează o cantitate mare de cadaverină și provoacă acea aromă urâtă.
Formula moleculară a cadaverinei este C5H14N2 și denumirea compusului chimic poate fi 1,5-pentanediamină sau 1,5-diaminopentan. Este un compus solubil în apă.
Greutatea moleculară a cadaverinei este de 102,178 g / mol, are un punct de topire de 9 ° C și un punct de fierbere de 179 ° C. Compusul este inflamabil în prezența unei surse de căldură peste 62 ° C.
În forma sa comercială, cadaverina se află într-o stare lichidă incoloră, cu mirosul respingător și neplăcut caracteristic compusului..
Acest compus este omolog cu putrescina, cu toate acestea, putrescina are un schelet central de patru atomi de carbon (butan) și nu cinci, cum ar fi cadaverina.
Majoritatea compușilor care au o structură similară cu cadaverina, cum ar fi putrescina, norespimidina, spermidina și spermina, se caracterizează prin mirosul lor puternic, de obicei recunoscut ca un miros fetid caracteristic cărnii în descompunere..
La bacterii, una dintre funcțiile principale ale cadavrinei este de a regla pH-ul din citosol, adică protejează celulele împotriva stresului acid și realizează acest lucru atunci când pH-ul scade și există cantități abundente de L-lizină în mediu, din care pot sintetiza cadavrul.
Acest mecanism de protecție este activat prin semnalizarea proteinelor de membrană numite cadaverină C. Acestea sunt activate atunci când detectează o creștere a concentrației ionilor H + în afara celulei..
În plus, atunci când celulele se află în condiții anaerobe (absența oxigenului), acestea le protejează de absența fosforului anorganic (Pi).
În bacteriile anaerobe, cadaverina este o componentă esențială a peretelui celular, deoarece funcționează ca o legătură între peptidoglican și membrana exterioară. Cadaverina participă, de asemenea, la biosinteza și exportul sideroforilor către mediul extracelular..
La plante, a fost studiată aplicarea cadaverinei și a derivaților săi ca modulator al stresului și senescenței. Aceasta intervine în sistemul de semnal pentru a activa sistemele de apărare împotriva ambilor factori..
Unii oameni de știință propun că cadaverina se leagă de coloana vertebrală a fosfatului de zahăr al ADN-ului, protejându-l și făcându-l mai stabil împotriva agenților mutageni, deoarece s-au găsit concentrații mari în celulele vegetale aflate sub stres osmotic și salin..
Adăugarea de cadaverină în țesuturile plantelor înghețate scade daunele ADN-ului, crește producția de enzime antioxidante și ARNm. O creștere a concentrației de cadaverină a fost detectată în celulele infectate de agenți patogeni..
Cu toate acestea, există încă multiple controverse cu privire la activitatea exactă a cadaverinei în răspunsul imun al plantelor. În termeni generali, cadaverina este considerată un conductor și un traductor de semnal în metabolismul intern al plantelor..
Se știe puțin despre mecanismul de acțiune al cadavrinei la animale. Cu toate acestea, este clar că nu este sintetizat în citosol, deoarece celulele animale nu au enzima necesară pentru această reacție.
Acest compus se formează în interiorul celulei prin diferite căi. Prezența cadaverinei a fost întotdeauna găsită în celulele animale în creștere, indiferent dacă acestea prezintă o creștere normală sau excesivă (datorită unei anumite patologii).
În aproape toate organismele, cadaverina este produsă prin decarboxilarea directă a aminoacidului L-alanină, grație acțiunii enzimei lizină decarboxilază din interiorul celulelor lor..
La plante, enzima lizină decarboxilază se găsește în interiorul cloroplastelor. În mod specific în stromă și în germenii semințelor (răsaduri) s-a constatat o creștere a producției de cadaverină.
Cu toate acestea, semințele, axa embrionară, cotiledonele, epicotilul, hipocotilul și rădăcinile prezintă cele mai înalte vârfuri de activitate ale enzimei lizină decarboxilază la multe specii de plante..
În ciuda celor de mai sus, există de fapt un decalaj de informație cu privire la producția experimentală de cadaverină prin cataliză enzimatică directă, deoarece lizina decarboxilaza își pierde 50% din activitate după producerea unei anumite cantități de cadaverină..
La nivel industrial, acest compus se obține prin metode de separare și purificare de bacterii menținute în bioreactoare, care se realizează folosind solvenți organici precum n-butanol, 2-butanol, 2-octanol sau ciclohexanol..
O altă metodă prin care se obține un randament bun în obținerea cadaverinei este separarea fazelor prin cromatografie, distilare sau precipitare, deoarece are un punct de topire mai scăzut decât mulți dintre ceilalți compuși din fermentarea celulară..
Nimeni nu a comentat acest articol încă.