Thuộc tính chất hoạt động bề mặt của saponin có nguồn gốc thực vật

Thực vật tổng hợp một số lượng gần như không giới hạn các chất hóa học phục vụ các chức năng sinh thái của chúng, bao gồm cả khả năng chống lại động vật ăn cỏ và bệnh tật. Các hợp chất hóa học chính của những cây này bao gồm saponin, sterol, terpen, saponin triterpenoid, steroid và pyrazolone (Hostettmann và Marston 1995). Ví dụ, saponin, là các hợp chất tự nhiên được tìm thấy trong một số lượng lớn thực vật và cũng là một thành phần quan trọng trong chế độ ăn uống của con người, thể hiện nhiều hoạt động sinh học và đại diện cho một nguồn tài nguyên quan trọng để khám phá thuốc và hóa chất nông nghiệp.

Một số loài ở Trung Quốc là nguồn saponin có nguồn gốc thực vật phong phú, bao gồm Mussaenda pubescens (Rubiaceae), Bupleurum chinense, Clinpodium chinense var. parviflorum và Clematis chinensis Osbeck (Ranunculaceae). Yucca Schidigera (họ Agavaceae) cũng được biết là có chứa saponin có hoạt tính kháng vi-rút, lợi tiểu, hạ đường huyết và điều hòa miễn dịch. Chúng đã được sử dụng hàng ngàn năm trong y học cổ truyền. Chúng có khả năng phân hủy sinh học cao và cũng được coi là thân thiện với môi trường vì chúng được sản xuất tự nhiên từ thực vật, không gây hại cho môi trường và không có tác dụng phụ đối với sức khỏe con người.

Những hóa chất này thể hiện các tính chất hóa lý khác nhau như hoạt động bề mặt, micellization, tạo bọt, tẩy rửa, thấm ướt, nhũ hóa, phân tán và liên kết nước. Một số cũng được báo cáo là có một loạt các hoạt động sinh học hữu ích, chẳng hạn như chống viêm, kháng khuẩn, kháng nấm, chống oxy hóa, chống ung thư, giảm cholesterol và các hoạt động tán huyết.

Tính chất hóa lý và sinh học của saponin nguồn gốc thực vật rất đa dạng. Tính chất hóa lý của saponin phụ thuộc vào cấu trúc của phân tử và bản chất của aglycone. Do đó, việc tổng hợp các hợp chất này đòi hỏi kiến ​​thức về các thành phần cấu trúc của chúng, cũng như phương thức gắn vào aglycone và loại glycosyl hóa. Trong số các hợp chất hoạt động này có saponin, là một họ lớn các glycoside lưỡng tính có chứa một triterpene hoặc sterol xương sống được hỗ trợ bởi một chuỗi carbohydrate ưa nước. Các loại đường phổ biến nhất trong saponin là D-glucose, D-galactose, D-glucuronic acid, D-galacturonic acid, L-arabinose, D-xylose và D-fructose. Saponin có thể được phân loại là monosacarit, disacarit hoặc triosacarit, tùy thuộc vào số lượng chuỗi đường trong cấu trúc của chúng. Monosacarit có một chuỗi đường trong aglycone, thường được liên kết với C-3. Saponin diosacarit có hai chuỗi đường với liên kết ether ở C-3, liên kết este cho C-28 (aglycones triterpenoid) hoặc liên kết ether cho C-3 (aglycones furostenol). Bản chất của aglycones và cách các chuỗi đường và liên kết khác nhau được kết nối dẫn đến nhiều loại hợp chất. Ngoài ra, các bộ phận khác nhau của cây có thể chứa saponin với cấu trúc khác nhau. Phần lớn các saponin, bao gồm avenacin,Soyasaponin và Yuccasaponin, là triterpenoid glycoalkaloids (Hostettmann và Marston 1995). Xương sống của chúng bao gồm cấu trúc oleane triterpene hoặc sterol tuần hoàn được glycosyl hóa với một nửa đường ở vị trí C-3.

Giảm sức căng bề mặt

Saponin chiết xuất từ ​​thực vật có tác dụng mạnh trong việc giảm sức căng bề mặt. Nó trong suốt sau khi hòa tan trong nước, tính ưa nước cao và tác dụng của este axit béo sucrose và glyceride được sử dụng trong thực phẩm bằng hoặc cao hơn HLB. Badi và Khan đã sử dụng cây keo, Sapindus mukorosi, Phyllanthusemblica, chà là chua (Ziziphus spina christi) và chiết xuất Fructus aurantii (Citrus) aurantifolia được sử dụng để điều chế dầu gội thảo dược và tình trạng tóc của 20 tình nguyện viên đã được đánh giá. Kết quả cho thấy dầu gội thảo dược cũng tỏ ra hiệu quả trong việc làm sạch và khử nhiễm, thể hiện sức căng bề mặt thấp, bọt nhỏ và bọt ổn định tốt sau 5 phút.

Thuộc tính tạo bọt

Saponin có nguồn gốc thực vật là hoạt động bề mặt của chúng, đó là lý do tại sao các hợp chất này còn được gọi là xà phòng. Chúng là một nguồn chất hoạt động bề mặt tuyệt vời vì chúng có thể làm giảm đáng kể sức căng bề mặt và tăng khả năng tạo bọt của dung dịch nước. Các đặc tính hoạt động bề mặt của saponin có nguồn gốc thực vật bao gồm khả năng tạo bọt, nhũ hóa và tẩy rửa. Những đặc tính này rất quan trọng trong các ứng dụng công nghiệp như sản xuất xà phòng và công thức thực phẩm và dược phẩm. Khi khuấy trộn dung dịch nước, các hợp chất này tạo ra bọt ổn định. Đặc tính này được cho là do các gốc đường phân cực cao và xương sống triterpene hoặc sterol không phân cực của chúng. Tính chất hoạt động bề mặt của saponin là do cấu trúc lưỡng tính của các phân tử này, bao gồm các aglycone không phân cực ưa mỡ và các gốc glycone phân cực ưa nước.

Độ nhớt cao, khả năng hòa tan và hấp phụ nhanh có lợi cho sự hình thành bọt ổn định. Saponin có cấu trúc triterpene có nhiều khả năng hình thành màng nhớt và do đó tạo ra bọt và nhũ tương ổn định. Chúng tôi đã so sánh các đặc tính tạo bọt của chiết xuất saponin từ các nguồn thực vật khác nhau (saponin, Astragalus, hạt hoa trà, cây hạt dẻ, Tribulus terrestris và Glycyrrhiza officinalis), và nhận thấy rằng bọt của saponin từ chuỗi đơn (Abel camellia và Aesculus) và chuỗi kép (saponin và Glycyrrhiza officinalis) đặc hơn và ổn định hơn từ glycyrrhiza officinalis. Do đó, người ta kết luận rằng màng saponin có độ nhớt và độ cắt cao ở mặt phân cách không khí-nước dẫn đến tính chất và độ ổn định của bọt cao hơn, trong khi bọt từ chiết xuất glycyrrhizin không ổn định do có một ít đường dư trong saponin và một số ít liên kết hydro liên phân tử giữa các dư lượng này, làm cho khả năng hòa tan của saponin kém và làm suy yếu mạng lưới giao diện. Saponin Tribulus tribulus có độ nhớt kém đàn hồi giữa các bề mặt, dẫn đến ít tạo bọt. Dung dịch chiết xuất saponin thô (0.5%) của hoa trà có độ ổn định bọt tốt (86.0%) sau 5 phút, tương đương với dung dịch đạt được bằng natri lauryl sulfat (93.6%). Dung dịch saponin có thể làm giảm sức căng bề mặt của nước từ 72mN/m xuống 50 mN/m và thể hiện tính thấm ướt.

tài sản nhũ hóa

Phytosaponin có tính ổn định nhũ tương tốt, giống như este axit béo sucrose và este axit béo polyglycerol, đặc biệt khi được sử dụng trong gia vị. Đặc tính tạo bọt và nhũ hóa của nó làm cho nó được sử dụng rộng rãi trong y học và một số mỹ phẩm làm chất phụ gia.

Brahimet et al. nghiên cứu chiết xuất saponin thô từ các loài thực vật Paronychia argentea và Spergularia marginata và phát hiện ra rằng saponin có hoạt tính chống oxy hóa và kháng khuẩn đáng kể. Do không độc hại nên chúng có thể được bổ sung ở nồng độ cao hơn so với các chất chống oxy hóa tổng hợp truyền thống. Các đặc tính hoạt tính sinh học của saponin được cho là do khả năng lưỡng tính của chúng xâm nhập vào màng tế bào, tạo phức hợp với sterol và gây ra sự hình thành lỗ chân lông (Roddick 1979; Roddick và Drysdale 1984). Mặc dù đây được cho là cơ chế hoạt động chính, nhưng nhiều saponin có tác dụng bổ sung đối với các quá trình của tế bào như hoạt động của enzyme, vận chuyển, tính toàn vẹn của cơ quan, các chức năng liên quan đến oxy hóa khử và truyền tín hiệu. Các đặc tính khác thường được gán cho nhóm này bao gồm hoạt động tán huyết trên các tế bào hồng cầu, khả năng liên kết với cholesterol và vị đắng. Những đặc tính này có thể có lợi hoặc có hại tùy thuộc vào loài thực vật và bản chất hóa học của saponin.