Սապոնիններ

Սապոնիններ (լատ․՝  "sapon", օճառ +  "-in", մեկը ), նաև ընտրողաբար անդրադառնում են որպես տրիտերպենային գլիկոզիդներ, դառը համով, սովորաբար թունավոր բուսական ծագմամբ օրգանական քիմիական միացություններ են, որոնք  ջրի հետ խառնելիս ունեն փրփրուն որակ։Դրանք լայնորեն տարածված են, բայց հատկապես հանդիպում են soapwort (Սապոնարիա դաս), ծաղկող բույս, օճառածառում (Quillaja saponaria) և սոյայի հատիկներում (Glycine max L.)։ Դրանք օգտագործվում են օճառներում, դեղամիջոցներում, կրակմարիչներում, մասնավորապես որպես սննդային հավելումներ են կիրառվում, ստերոիդների սինթեզի համար, և գազավորված ըմպելիքներում (գլխավորը՝ արմատային գարեջրի գավաթում)։ Կառուցվածքապես դրանք գլիկոզիդներ են, շաքարները միացված են այլ օրգանական մոլեկուլի, սովորաբար ստերոիդի կամ տրիտերպենի, ստերոիդի կառուցվածքային նյութ։Սապոնինները երկակի՝ ջրալույծ և ճարպալույծ են, ինչը դրանց տալիս է օճառի օգտակար հատկությունները։ Այս քիմիական միացությունների որոշ օրինակներ են  գլիցիրիզինը, լիկորիս համեմունքը և քվիլլաիան (alt. quillaja),կեղևի մզվածք, որն օգտագործվում է ըմպելիքներում ։

Կիրառություններ 
Սապոնինները տրիտերպենոիդների ենթատեսակներ են, բուսական մզվածքների ամենամեծ դասը։ Սապոնինների ամֆիպաթիկ բնույթը դրանց տալիս է  սուրֆակտանտային ակտիվություն՝ բջջի մեմբրանի կոմպոնենտների հետ հնարավոր փոխազդեցության ունակությամբ, ինչպիսիք են խոլեստերոլը և  ֆոսֆոլիպիդները, հնարավոր դարձնելով սապոնինների կիրառությունը կոսմետիկայի և դեղերի զարգացման մեջ։ Սապոնինները նաև օգտագործվում են որպես օժանդակ միջոցներ պատվաստանյութերի բարելավման մեջ, ինչպիսիք են Quil A-ն՝ էքստրակտ, Քվիլլայա սապոնարիայի կեղևի։ Սա դրանց դարձնում է հետաքրքրության առարկա պատվաստանյութերի ենթաբաժիններում հնարավոր կրառության համար և ներբջջային պաթոգենների դեմ ուղղված պատվաստանյութերում։ Պատվաստանյութերի  արտադրության մեջ իրենց կիրառությամբ որպես օժանդակ միջոցներ, ստերոլների կոմպլեքսագոյացման հետ կապված  թունավորությունը մնում է մտահոգիչ։

Քանի որ սապոնինները վաճառվում են որպես սննդային հավելումներ և կիրառվում են ավանդական բժշկության մեջ, չկա բարձր-որակային կլինիկական ապացույց, որ դրանք ունեն որևէ օգտակար ազդեցություն մարդու առողջության վրա։ Քվիլայան տոքսիկ է, երբ կիրառվում է մեծ քանակությամբ, ներառյալ լյարդի վնասումը, ստամոքսացավը, փորլուծությունը, կամ այլ կողմնակի ազդեցություններ։

Սապոնինները կիրառվում  են կենդանիների կերակրման մեջ՝ ամոնիակի արտանետումների վրա իրենց ազդեցության համար.:Միացյալ նահանգներում հետազոտողները ուսումնասիրում են բույսերից ստացված սապոնինների կիրառությունը ինվազիվ որդերի տեսակները վերահսկելու համար, ներառյալ թռչկոտող որդը։

Սապոնինները ուղեղի միտոքոնդրիայում ցուցաբերում են հակաօքսիդանտ հատկություն։

Կենսաբանական ֆունկցիաներ 
Սապոնինները ունեն հիպոլիպիդեմիկ հատկություններ, քանի որ դրանք իջեցնում են խոլեստերոլի և ցածր խտության լիպոպրոտեինի մակարդակները և կարող են օգտակար լինել դիսլիպիդեմիայի բուժման համար։

Սապոնինները խթանելով ապոպտոզը, թողնում են ցիտոտոքսիկ ազդեցություն քաղցկեղի բջիջների վրա։Դրանք նաև ունեն քիմիոթերապևտիկ հատկություններ, քանի որ դրանք ունեն   մեխանիզմներ, որոնք վերահսկում են սպիտակուցի էքսպրեսսիան՝ կապված բջջային ցիկլի, քաղցկեղի առաջընթացի և մետաստազիայի հետ ։

Սապոնինների հակադիաբեդիկ էֆֆեկտների մասին լայնորեն հաղորդվում է,այն է՝ սապոնինները նույնականացվում են  որպես հակադիաբետիկ սկզբունք՝ ստացված բուժիչ բույսերից.:

Սապոնինների հակադիաբետիկ հատկություններից մի քանի մեխանիզմներ են առաջարկվում, որոնք ներառում են Պերօքսիսոմ պրոլիֆերատոր-ակտիվացած գամմա ընկալիչների (PPARγ) ակտիվացումը, Գլյուկոզ տեղափոխիչ տիպ 4 (Glut4) ակտիվացումը, ադիպոնեկտինի էքսպրեսսիայի ակտիվացումը, PI3K/Akt  ախտաբանական ուղու ակտիվացումը,ադիպսինի էքսպրեսիայի ավելացումը և ԱՄՖ-ակտիվացված պրոտեին կինազի(AMPK) ակտիվացումը։

Թուրմ 
Այս բույսերի սկզբունքային պատմական կիրառությունը եղել է եռացնելով օճառ պատրաստելը։ Saponaria officinalis-ը ամենահարմարն է այս գործընթացի համար, բայց այլ առաջարկված տեսակները ևս աշխատում են։Սապոնինների ամենաբարձր կոնցենտրացիան լինում է ծաղկման շրջանում, ամենաշատ սապոնինները հայտնաբերվում են փայտացած ցողունում և արմատներում, սակայն տերևները ևս որոշ քանակությամբ պարունակում են։

Աղբյուրներ 
Սապոնինները պատմականորեն ունեն բուսական ծագում, բայց դրանք նաև առանձնացվել են ծովային օրգանիզմներից, ինչպիսին է ծովային վարունգը :Նրանք իրենց անունը ստացել են օճառի բույսից (ցեղ՝ Saponaria, ընտանիք՝ Caryophyllaceae), որի արմատը պատմականորեն օգտագործվել է որպես օճառ։Սապոնիններ նաև հայտնաբերվել են Sapindaceae բուսաբանական ընտանիքում, ներառյալ դրա ցեղատեսակը սահմանող  Sapindus-ը և ձիու շագանակը, ինչպես նաև սերտորեն իրար կապված Aceraceae(թխկիներ) և Hippocastanaceae ընտանիքներում:Այն նաև մեծ քանակությամբ հանդիպում է Gynostemma pentaphyllum-ում (Cucurbitaceae(դդմազգիներ))՝ գիպենոզիդներ կոչվող ձևով, և ժենշեն կամ կարմիր ժենշեն (Panax, Araliaceae)՝ գինսենոզիդներ կոչվող ձևով:Սապոնիններ նաև հանդիպում են  Manilkara zapota չհասած պտուղներում (հայտնի են նաև սապոդիլլա),հանգեցնելով բարձր տտպող ազդեցության։Nerium oleander (Apocynaceae) նաև հայտնի է որպես Սպիտակ Օլեանդր, հանդիսանում է կարդիոտոքսին օլեանդրինի աղբյուր։Բացի այդ այս ընտանիքները, քիմիական միացությունների այս դասը հանդիպում է բույսի տարբեր հատվածներում․ տերևներում, ցողուններում, արմատներում,սոխուկներում, ծաղիկներում և պտղում։Բուսական ծագման սապոնինների կոմմերցիոն ձևակերպումները,օրինակ,օճառածառից,  Quillaja saponaria-ից ,  և այլ աղբյուրներից ստացված նյութերը հասանելի են վերահսկվող արտադրական գործընթացների միջոցով, որոնք դրանք հնարավոր են դարձնում օգտագործել որպես քիմիական և կենսաբժշկական ռեակտիվներ ։Սոյասապոնինները կառուցվածքային բարդ օլեանանային տիպի տրիտերպենոիդ սապոնինների խումբ են, որոնք ներառում են սոյասապոգենոլ (ագլիկոն) և սոյայի հյուսվածքների վրա բիոսինթեզված օլիգոսախարիդային մասեր:Սոյասապոնինները նախկինում փոխկապակցված են եղել արմատի կողմից արտանետումներ բույս-մանրէ փոխազդեցությունների և աբիոտիկ սթրեսների հետ, որպես սննդային անբավարարություն։

Դերը բուսական էկոլոգիայում և ազդեցությունը կենդանիների կերակրման վրա 
Բույսերում սապոնինները կարող են ծառայել որպես հակասնուցիչներ, և պաշտպանել բույսը միկրոբներից և սնկերից։ Որոշ սապոնինային բույսեր կարող են ուժեղացնել սնունդի աբսորբցիան  և խթանում է կենդանիների մարսողությունը։Այնուամենայնիվ, սապոնինները հաճախ դառնահամ են, և ըստ այդմ կարող են նվազեցնել բույսի ճաշակելիությունը(օր․՝ անասունների կերերում),կամ նույնիսկ ներծծել նրանց առաջացնելով կենդանիների կյանքին սպառնացող  թունավորություն։ Որոշ սապոնիններ հատուկ կոնցենտրացիաներով տոքսիկ են սառնարյուն օրգանիզմների և միջատների համար։Լրացուցիչ հետազոտություններ են անհրաժեշտ՝ պարզելու այս բնական արտադրանքի դերն իրենց ընդունող օրգանիզմներում, որոնք մինչ օրս նկարագրվել են որպես «վատ հասկացված»։

Էթնոբուսաբանություն 
Շատ սապոնիններ, որոնք հեշտությամբ լուծվում են ջրում, վտանգավոր են ձկների համար։ Ուստի, էթնոբուսաբանությունում դրանք հայտնի են բնիկ մարդկանց կողմից ջրային սննդի աղբյուրներ ստանալու համար իրենց օգտագործմամբ:Սկսած նախապատմական ժամանակներից ամբողջ աշխարհում մշակույթները ձկնորսության համար օգտագործել են ձկնասպան բույսերը, որոնք սովորաբար պարունակում էին սապոնիններ։

Թեև օրենքով արգելված է ձկնասպան բույսերի կիրառումը, այնուամենայնիվ դրանք  դեռևս լայնորեն կրառվում են Գույանայի բնիկ ցեղերի կողմից։

Հնդկական ենթամայրցամաքում, Գոնդի մարդիկ ձկնորսության մեջ օգտագործում են թունավոր բույսի էքստրակտը

Շատ Կալիֆորնիայի տեղացի ամերիյան ցեղեր ավանդականորեն օգտագործում են օճառարմատը (ցեղ Chlorogalum) և/կամ արմատը տարբեր յուկա հավաքներում, որը պարունակում է սապոնին՝ որպես ձկնային թույն։Պետք է փոշիացնել արմատները, խառնել ջրի հետ ստանալով փրփուր, այնուհետև դնել փրփուրը առվի մեջ։Այն կսպանի կամ կպարալիզի ձկանը, որին այնուհետև կարելի է հեշտությամբ որսալ ջրից։Այս տեխնիկան օգտագործող ցեղերի շարքին են պատկանում Lassik,  Luiseño,և Mattole-ն։

Քիմիական կառուցվածք

Կառուցվածքների լայն հետերոգենությունը աս դասի հիմքում ընկածմիացությունների ընդհանրացումը դարձնում է դժվարին․ սրանք տերպենոիդների ենթադաս են, տերպենային ածխաջրածինների թթվածնավոր ածանցյալներ։ Տերպենները իրենց հերթին պաշտոնապես կազմված են հինգածխածնային իզոպրենային միավորներից։(Այլընտրանքային ստերոիդային հիմքը տերպեն է, որի վրա բացակայում են մի քանի ածխածնի ատոմներ:)Ածանցյալները ձևավորվում են հիմնային կառուցվածքի ջրածնի որոշ ատոմները այլ խմբերով  փոխարինմամբ:Սապոնինների մեծ մասի դեպքում այդ կառույցներից մեկը շաքարն է, այդպիսով միացությունը հիմնային մոլեկուլի գլիկոզիդ է։

Ավելի կոնկրետ, սապոնինի լիպոֆիլ հիմքը կարող է լինել տրիտերպեն՝ ստերոիդ (ինչպիսին է սպիրոստանոլը կամ ֆուրոստանոլը) կամ ստերոիդային ալկալոիդ(որում ազոտի ատոմները փոխարինված են մեկ կամ մի քանի ածխածնային ատոմներով)։Այլընտրանքային տարբերակում հիմնային կառույցը ավելի շուտ կարող է լինել ացիկլիկ ածխածնային շղթա, քան  ստերոիդներին բնորոշ օղակ։Մեկ կամ երկու (հազվադեպ երեք) հիդրոֆիլ մոնոսախարիդային(պարզ շաքար) մասը իր հիդրօքսիլ խմբերի(OH) շնորհիվ կապվում է հիմնային կառուցվածքի հետ։ Որոշ դեպքերում առկա են այլ փոխարինիչներ, ինչպիսիք են ածխածնային շղթաները, որոնք կրում են հիդրօքսիլ կամ կարբօքսիլ խմբեր։Այդպիսի շղթաների կառուցվածքները կարող են ունենալ 1-11 ատոմային երկարություն, բայց սովորաբար 2-5-ն են․ ածխածնային շղթաներ իրենց հերքին կարող են լինել ճյուղավորված կամ ոչ ճյուղավորված։

Ամենից հաճախ հանդիպող շաքարները մոնոսախարիդներն են, ինչպիսիք են գլյուկոզը և գալակտոզը,թեև բնականորեն առաջանում է շաքարների լայն տեսականի։Մոլեկուլների այլ տեսակներ, ինչպես օրգանական թթուները նույնպես կարող են կցվել հիմքին, իրենց կարբօքսիլ խմբերի(COOH) շնորհիվ փոխարինվելով էսթերների։Դրանցից հատկապես կարևոր են շաքարի թթուները, ինչպիսիք են գլյուկուրոնաթթուն և գալակտուրոնաթթուն, որոնք գլյուկոզայի և գալակտոզայի օքսիդացված ձևեր են։

Ծանոթագրություններ 

Գլիկոզիդներ
Ստերոիդներ
Հեմոտոքսիններ