Лігніни та їх похідні з благотворним впливом на здоров’я людини
Пов’язані дані
Анотація
Огляд фармакологічних застосувань лігнінів дає докази їх захисної ролі проти розвитку різних захворювань. У багатьох випадках вплив лігнінів можна пояснити їх антиоксидантною здатністю. Тут ми представляємо систематичний огляд літератури за період 2010–2016 рр., Який надає інформацію про нові застосування лігнінів, отриману в результаті останніх досліджень. Повідомляються про найперспективніші висновки, включаючи застосовувані методології та результати, отримані з лігнінами або їх похідними, які можуть покращити здоров’я людини. Ми виділяємо потенційні додатки для лікування ожиріння, діабету, тромбозів, вірусних інфекцій та раку. Більше того, ми повідомляємо як про те, що лігніни можуть бути використані для одержання наночастинок для доставки різних ліків, а також про їх використання у фотозахисті.
1. Вступ
Лігніни присутні у значних кількостях у рослинах, що становить 15–25% (мас./Мас.) Трав’янистої біомаси. Отже, вони представляють велику кількість відходів, що утворюються різними галузями промисловості, що використовують рослинні речовини.
В даний час більшість комерційних лігнінів отримують як побічний продукт при обробці лігноцелюлози, що проводиться під час обробки целюлози та паперу, у формі лігносульфонатів та крафт-лігнінів. Найчастіше ці лігніни використовують у виробництві енергії, лише незначна частина використовується для інших комерційних цілей. Це частково пов'язано з диспергуючими, зв'язуючими та емульгуючими властивостями лігнінів. Проте докладаються значні зусилля для пошуку нових застосувань лігнінів, щоб додати їм додаткової цінності, одночасно потенційно диверсифікуючи практики біопереробки [1]. Таким чином, були розроблені різні стратегії валоризації лігнінів, такі як ультрафільтрація як процес фракціонування для розділення лігнінових фракцій з різною молекулярною вагою [2].
Неоднорідність структури лігніну ускладнює виділення конкретного продукту, і в багатьох випадках результатом фракціонування є суміш продуктів. Крім того, через складність структури лігніну та наслідків попередньої обробки на ньому, виявлення та вилучення хімічних речовин з лігніну вимагає детальної характеристики, щоб зрозуміти його полімерні властивості та зв'язки, а також властивості функціональних груп, пов'язаних з ароматичним кільцем. Компоненти макромолекули лігніну разом із її характеристикою свідчать про переважання мономерів антиоксидантів [3]. Нещодавнє дослідження показало, що низькомолекулярні мономери, отримані з гідроксикилотних кислот та гваяцильних одиниць, відповідають за антиоксидантні властивості лігнінів [4].
Точна хімічна структура лігніну невідома як через його складну полімерну природу, так і через ступінь випадкового зчеплення, що бере участь у влаштуванні макромолекули. Проведена значна робота щодо детальної структурної характеристики цих складних природних полімерів, щоб отримати розуміння їх структури та функцій. Склад, молекулярна маса та кількість лігніну відрізняються від рослини до рослини, причому кількість лігніну, як правило, зменшується в порядку: хвойні породи деревини> листяні породи дерева> трави. До компонентів приєднуються β-O-4, 5−5, β-5, 4-O-5, β-1, дибензодіоксоцин та β − β зв’язки, серед яких зв’язок β-O-4 є домінантний, що становить більше половини зв’язкових структур лігніну [5], як показано на малюнку 1 .