Sastojci konjak alkohola dijele se na tvari koje se prenose destilacijom iz vinskih materijala, te na tvari nastale odležavanjem u hrastovim bačvama. Posljednji sustav klasifikacije za ove komponente razmatra tvari koje su prošle tijekom destilacije vinskih materijala zajedno s hlapljivim tvarima, a tvari nastale tijekom starenja - s nehlapljivim tvarima.
Glavne komponente alkohola za konjak su etilni alkohol i voda. Ostale tvari treba smatrati nečistoćama ove dvije glavne komponente. Visokokvalitetni konjak alkohol u svom sastavu mora imati određeni minimum hlapljivih nečistoća (inače se takav konjak alkohol smatra rektificiranim). Treba napomenuti da pretjerano velika količina hlapljivih nečistoća pogoršava kvalitetu alkohola konjaka.
U alkoholima konjaka, osim etilnog alkohola, pronađen je i niz drugih alifatskih alkohola: metanol, propil, butil, izobutil, amil, izoamil i drugi alkoholi.
Metilni alkohol (CH4OH) karakteriziraju sljedeći pokazatelji: molekulska masa 32,04; gustoća ρ = 0,7913; Talište 97,7°C, vrelište 64,7°C.
Metilni alkohol (metanol) je bezbojna tekućina, u čistom obliku njegov miris podsjeća na etanol, miješa se s vodom u bilo kojem omjeru, dobro se otapa u mnogim organskim otapalima. Metanol je otrovna tekućina, udisanje njegovih para jednako je štetno kao i gutanje. U prehrambenim proizvodima i pićima nije dopušteno više od 0,1% volumena.
U gruzijskim i moldavskim alkoholima konjaka metanol sadrži od tragova do 0,08%. U konjacima od crnog vina, količina metilnog alkohola je osjetno veća (dva puta ili više) nego u bijelim. Konjak alkoholi dobiveni kahetinskom tehnologijom (starenje na grebenima) sadrže metanol 296 ... 336 mg / dm3, što je dva puta više nego iz vinskih materijala dobivenih europskom tehnologijom (136 ... 288 mg / dm3).
Koeficijent rektifikacije metanola manji je od jedan, stoga tijekom destilacije vinskih materijala konjaka prelazi u repnu frakciju. U procesu oksidacije s kalijevim permanganatom, metilni alkohol prelazi u mravlji aldehid, koji s fuksin sumpornom kiselinom (po mogućnosti kromotropnom kiselinom) daje postojanu ljubičastu boju. Ova se reakcija može koristiti za kvalitativno određivanje metanola u alkoholnim pićima.
Etanol(etanol, C2H5OH) ima molekulsku masu 46,07, gustoću ρ = 0,789, vrelište od 78,35 °C i talište 114,5 °C. Glavni je proizvod alkoholnog vrenja šećera karakterističnog slabog mirisa, bezbojna tekućina. Miješa se s vodom u bilo kojem omjeru. Sa sadržajem od 95,57 % mas. alkohol ključa i destilira se na konstantnoj temperaturi od 78,15°C.
Od kemijskih svojstava etilnog alkohola treba istaknuti sljedeće reakcije: on lako zamjenjuje vodik u hidroksilnoj skupini metalom, lako stvara natrijev alkoholat i aluminijev alkoholat, tvori estere s kiselinama, a hemiacetale i acetale s aldehidima. Oksidacija etanola u acetaldehid događa se pod djelovanjem kisika topljivog u alkoholu. Etilni alkohol se lako oksidira kalijevim dikromatom, permanganatom i drugim oksidantima koji se koriste za kvantitativno određivanje alkohola. Topljivost kisika u alkoholu je nekoliko puta veća nego u vodi (zbog stvaranja emulzije). Etilni alkohol u parnom stanju stvara zapaljive eksplozivne smjese sa zrakom. Dakle, kada je koncentracija alkoholnih para u zraku jednaka 3,28%, smjesa eksplodira. Osim toga, alkoholne pare, ako se udišu kontinuirano, štetne su za ljudski organizam. U zraku se lako osjeća miris etilnog alkohola u koncentraciji od 0,25 mg/dm3.
U proizvodnji vina i konjaka, viši alkoholi se smatraju zbrojem alifatskih alkohola s udjelom ugljika većim od tri. To su propil, butil, amil, heksil, heptil, oktil, nonil i drugi alkoholi, te njihovi izomeri. U vinima i konjacima uglavnom se određuju totalno. Prijavom moderni aparati i kromatografijom, počeli su se razdvajati u zasebne komponente.
Propil alkohol(S3N6ON) ima molekulsku masu 60,09, gustoću ρ = 0,8036, talište od 126,1 °C i vrelište od 97,2 °C. Lako se miješa s vodom, etilnim alkoholom, benzenom i eterom.
Butil alkohol (C4H9OH) ima molekulsku masu 74,0, gustoću ρ = 0,80978 i vrelište od 117,4 °C. Otapa se u hladnoj vodi do 9% na 15°C.
Izobutil alkohol(C4H11OH) ima molekulsku masu 74,0, gustoću ρ = 0,802, vrelište 108,1 °C. Izobutil alkohol se otapa u vodi u količini od oko 10% na temperaturi od 15°C, dobro se otapa u alkoholu, eteru i benzenu.
Amil alkohol (C5H11OH) ima molekulsku masu 88,15, gustoću ρ = 0,814 i vrelište od 137,8 °C.
Izoamil alkohol(S5N11ON) - optički neaktivan, ima molekularnu težinu 88,15, gustoću ρ = 0,814, vrelište 132,1 ° C. To je uljasta tekućina s vrlo karakterističnim neugodan miris... Pare izoamil alkohola nadražuju sluznicu i uzrokuju kašalj. Slabo se otapa u vodi, ali se dobro otapa u eteru, alkoholu i benzenu.
Izoamil alkohol(S5N11ON) - optički aktivan, ima molekulsku masu 88,15, gustoću ρ = 0,819, vrelište od 129,4 ° C. Također je uljna tekućina s oštrim mirisom od neaktivnog izoamil alkohola.
Oba izoamil alkohola čine najznačajniji dio fuzelnih ulja, uz nešto manje aktivnog alkohola.
Svi viši alkoholi glavne su nezamjenjive komponente hlapljivih nečistoća konjak alkohola. Njihov sadržaj kreće se od 1000 do 3000 mg/dm3.
Stvaranje viših alkohola tijekom vrenja grožđanog mošta ovisi o mnogim čimbenicima: o rasi kvasca, uvjetima fermentacije (aerobni ili anaerobni) itd. pH vrijednost značajno utječe na stvaranje viših alkohola u moštu za fermentaciju. Pri pH 2,6 zabilježena je minimalna količina viših alkohola. Pri pH 4,5 sadržaj viših alkohola se udvostručuje, a daljnjim povećanjem pH sadržaj viših alkohola neznatno se smanjuje.
Značajno utječe na stvaranje viših alkohola i temperaturu medija (pri temperaturi fermentacije od 15 do 35°C). Maksimalno stvaranje viših alkohola uspostavlja se pri temperaturi od 20 °C, a pri temperaturi fermentacije od 35 °C količina viših alkohola se smanjuje četiri puta.
Utjecaj čimbenika intenziviranja rasta kvasca (biotin, tiamin, pantotenska kiselina i dr.) ovisi o prirodi izvora dušika.
Sada je dokazano da se fuzelni alkoholi ne stvaraju samo iz aminokiselina, već i iz šećera tijekom njihove fermentacije. Dakle, viši alkoholi mogu biti i sekundarni i nusproizvodi alkoholnog vrenja. Općenito, stvaranje viših alkohola ovisi o ukupnoj aktivnosti metabolizma kvasca.
Dakle, u konjak alkoholu, viši alkoholi imaju dvostruko podrijetlo. Prvi dio njih je kompozitna komponenta esencijalna ulja grožđe koje se prvo pretvorilo u vinske materijale, a potom u konjak tijekom njihove destilacije. Drugi dio je zbog vitalne aktivnosti kvasca, koji tvori više alkohole i iz šećera i iz aminokiselina kao rezultat deaminacije ili transaminacije s naknadnom deaminacijom.
Viši alkoholi su otrovni. Ova toksičnost raste s povećanjem molekularne težine. Ako se toksičnost etilnog alkohola uzme kao jedinica, tada će toksičnost izobutanola biti četiri, a izoamil alkohola - 9,25.
Sa salicilnim aldehidom viši alkoholi daju karakterističnu crvenu boju koja se koristi u njihovom kvantitativnom određivanju.
U odležanim konjak alkoholima glavne kiseline su nehlapljive kiseline nastale tijekom ekstrakcije hrastovih komponenti (aminokiseline, tanini, aromatske i poliuronske kiseline).
Glavne kiseline svježe destiliranog konjak alkohola su masne kiseline: mravlja, octena, propionska, maslačna, valerijanska, najlonska, enantična, kaprilna, pelargonska, laurinska, miristinska i druge organske kiseline.
Donja tablica prikazuje kratak opis masnih organskih kiselina u alkoholima konjaka.
Tablica Bazne kiseline svježe destiliranog masnog konjaka alkohola a
|
Naziv kiseline |
Kemijska formula |
Molekularna masa |
Gustoća, g / cm3, ρ |
Temperatura taljenja, oC |
Temperatura vrenja, oC |
kratak opis |
|
|
Mravlja |
Bezbojna tekućina oštrog mirisa, miješa se s vodom, alkoholom, eterom |
||||||
|
octena |
Bezbojna tekućina karakterističnog mirisa, topiva u vodi, alkoholu, eteru, benzenu |
||||||
|
propionska |
Bezbojna tekućina oštrog mirisa, topiva u vodi, alkoholu, eteru |
||||||
|
Ulje |
Bezbojna tekućina, topiva u alkoholu, eteru, neugodnog mirisa |
||||||
|
Valerijanovaya |
Tekućina s karakterističnim mirisom, topljiva u alkoholu, eteru, lošija u vodi |
||||||
|
Najlon |
Uljasta tekućina karakterističnog mirisa, topiva u alkoholu i eteru |
||||||
|
Enantic |
Uljana tekućina s karakterističnim mirisom |
||||||
|
kapril |
Uljasta tekućina, topiva u alkoholu i eteru, benzenu, kloroformu, vrućoj vodi |
||||||
|
Pelargonovaya |
Topiv u alkoholu, eteru, benzenu |
||||||
|
Capric |
|||||||
|
Laurić |
Bezbojne iglice, topljive u eteru, benzenu, alkoholu. Destilirano vodenom parom |
||||||
|
miristički |
U konjak alkoholima, hlapljive kiseline sadrže od 80 do 1000 mg / dm3, a ponekad i više.
Osim organskih kiselina, mineralne kiseline ima i u konjak žestokim alkoholnim pićima i konjacima. Uglavnom je sumporna i sumporna, nastaju tijekom njegove oksidacije. Ove kiseline su prisutne u žestokim alkoholnim pićima od konjaka od sulfitiranih vinskih materijala. Količina ukupne sumporne kiseline (u smislu SO2) u svježe destiliranom alkoholu može doseći 240 mg/dm3.
pH vrijednost u konjacima i konjacima znatno varira ovisno o tehnologiji, vrsti i njihovoj starosti. Frakcijskom destilacijom pH se smanjuje. Na primjer, ako je glavna frakcija imala pH 6,2, tada srednja frakcija (do tvrđave od 42,5%) ima pH 4,0, a repna frakcija - 3,2. Sve to ovisi i o sadržaju kiseline i o jačini alkohola, koji inhibira disocijaciju skupina karboksilne kiseline. Stoga je u jačim vodeno-alkoholnim otopinama pH vrijednost iste kiselosti veća nego u slabim otopinama.
Najdramatičnija promjena pH kod konjaka i konjaka u prve dvije godine odležavanja. Počevši od 10 godina starenja, pH se praktički ne mijenja u rasponu od 4,1 ... 4,0.
Glavni dio estera u konjak žestokim alkoholnim pićima i konjacima su etil esteri masnih kiselina, čiji se sadržaj u većini slučajeva kreće od 300 do 1600 mg / dm3. Oni uglavnom uključuju etil format i etil acetat.
Etil format(C3H6O) ima molekulsku masu 74, gustoću od 0,91678 g/cm3 i vrelište od 54,3°C. Lako se otapa u vodi na temperaturi od 25°C.
Etil acetat(etil acetat) (C4H8O2) ima molekulsku masu od 88,10, gustoću od 0,9006 g/cm3, talište od 83,6°C i vrelište od 77,1°C. To je bezbojna tekućina eterično-voćnog mirisa. Miješa se u bilo kojem omjeru s mnogim organskim otapalima (alkohol, eter, benzol, itd.).
Osim ovih estera, u konjak alkoholima i konjacima pronađeni su sljedeći etil esteri masnih kiselina: etil propianat (C7H12O), etil butirat (C7H12O2), etil valerijanat (C7H14O2), etilkapronat (C8H16O2), etilenantat (C7H182) dr.
Osim etil estera masnih kiselina, u alkoholima konjaka pronađeni su esteri propilnog, butilnog, amilnog i heksilnog alkohola i njihovi izomeri.
I u konjak žestokim alkoholnim pićima i konjacima, glavna komponenta estera je etil acetat i enantični ester, koji nastaju uglavnom od kvasca tijekom fermentacije. Ovisno o rasi kvasca ili uvjetima fermentacije, količina enant estera može varirati. Općenito, sadržaj estera u eaux-de-vie i konjacima ovisi o koncentraciji kiselina i alkohola.
Vrlo važno svojstvo estera je njihova sposobnost saponifikacije pod djelovanjem lužina, što se koristi za njihovo kvantitativno određivanje.
Valja napomenuti da se u ovom slučaju etil acetat saponificira puno lakše od estera kiselina višeg vrelišta, koji se koristi za određivanje enantnih estera u alkoholima konjaka. S hidroksilaminom esteri tvore hidroksamate, koji daju karakterističnu tamnoplavu boju u prisutnosti feri željeza.
Količina hlapljivih aldehida (alifatskih) u alkoholnim pićima od konjaka je u rasponu od 50 ... 500 mg / dm3 apsolutnog alkohola. Općenito, takvi hlapljivi aldehidi kao što su octeni, propionski, izomaslačni i izovalerijanski aldehidi nalaze se u značajnim količinama u alkoholnim pićima od konjaka.
Acetaldehid(acetaldehid, etanal) (C2H4O) ima molekulsku masu 44,05; gustoća ρ = 0,783 kg / dm3, talište - 122,6 oS, vrelište - 20,8 oS. To je bezbojna, lako pokretna tekućina oštrog karakterističnog mirisa, lako se miješa s vodom, alkoholom i eterom. Reagira s natrijevim bisulfitom i sumpornim dioksidom.
Propionski aldehid(C3H6O) ima molekulsku masu od 58,08; gustoća ρ = 0,807 kg / dm3, talište - 81 ° C, vrelište - 49,1 ° C. Tekućina je zagušljivog mirisa, miješa se s alkoholom i eterom, slabo topiva u vodi.
Izobutiraldehid(C4H8O) ima molekulsku masu od 72,0; gustoća ρ = 0,794 kg / dm3, vrelište - 64 ° C.
Izovalerični aldehid(C5H10O) ima molekulsku masu od 86,13; gustoća ρ = 1,39 kg / dm3, talište - minus 51 ° C, vrelište - 92,5 ° C.
Svi aldehidi u vodenim otopinama dodaju vodu, tako da ne apsorbiraju svjetlost u ultraljubičastom području spektra. Vrlo važno svojstvo aldehida je njihova reakcija s bisulfitom i sumpornom kiselinom. Aldehidi su vrlo osjetljivi na djelovanje oksidacijskih sredstava, a sposobni su i za samooksidaciju s stvaranjem karboksilnih kiselina.
Karakteristična reakcija za aldehide i kiseline je njihova interakcija u kiselom mediju s 2,4-dinitrofenilhidrazinom da nastane 2,4-dinitrofenilhidrazon, koji daje jaku crvenu boju u alkalnom mediju. Ova se reakcija može koristiti za kvantificiranje aldehida.
U žestokim alkoholnim pićima od konjaka ukupni sadržaj alifatskih aldehida kreće se od 30 do 300 mg/dm3. Glavni dio njih je ocat. Osim toga, u alkoholnim pićima od konjaka nalaze se krotonski, propionski, izobutiri i valerijanski aldehidi.
Odležavanjem alkoholnih pića od konjaka raste samo sadržaj acetaldehida, a smanjuje se sadržaj ostalih alifatskih aldehida.
Aldehidi s konjak alkoholima tvore acetale uz oslobađanje dvije molekule vode. Stabilnost acetala u alkalnom mediju mnogo je veća nego u kiselom mediju, gdje se brzo saponificiraju do početnih aldehida i alkohola.
Općenito, stvaranje acetala i hemiacetala u eaux-de-vie dovodi do omekšavanja oštrih tonova u buketu konjaka.
Prema zakonu djelovanja masa, u žestokim alkoholnim pićima i konjacima od konjaka glavni čimbenik koji utječe na koncentraciju acetala je sadržaj alkohola.
Najvažniji hlapljivi spojevi koji utječu na pokazatelje kvalitete konjaka su butilen glikol, acetoin i diacetil, čija je količina u konjak žestokim alkoholnim pićima: butilen glikol - 6,1 mg/dm3; acetoin - 4,6 mg / dm3 i diacetil - 1,6 mg / dm3. Žganje od konjaka također sadrži hlapljive amine, koji su repne nečistoće u destilaciji vinskih materijala.
Nehlapljive tvari(ekstrakti) alkoholnih pića od konjaka su komponente ekstrahirane iz hrastovih bačvi i proizvodi njihovih kemijskih pretvorbi. Količina nehlapljivih tvari u alkoholnim pićima od konjaka ovisi o temperaturi alkohola tijekom skladištenja, vremenu držanja u bačvama, kapacitetu bačvi, sastavu različitih alkohola i nizu drugih čimbenika.
Francuski konjaci sadrže ekstraktne tvari od 4,5 do 12 g / dm3, armenski - od 9,86 do 9,62 g / dm3, talijanski - do 21,5 g / dm3, gruzijski (u dobi od 2 do 22 godine) - od 1,5 do 6,0 g / dm3.
Ekstraktne tvari tijekom starenja konjaka prolaze kroz različite kemijske transformacije, stvarajući niz hlapljivih proizvoda, kao što su aldehidi, kiseline itd.
Kada se konjak odležava u hrastovoj bačvi, alkohol macerira hrastov lignin i njegove produkte raspadanja (aromatske aldehide i kiseline), koji potom prolaze kroz različite reakcije razgradnje i polimerizacije. Proizvodi daljnje pretvorbe lignina u konjak vrlo su raznoliki. Ovisno o topljivosti u vodi i eteru, kao i hlapljivosti, ligninski kompleks konjak alkohola dijeli se na nekoliko frakcija:
· Nehlapljiv, topiv u vodi i eteru;
· Nehlapljivo topivo u vodi, netopivo u eteru;
· Hlapljiv, topiv u vodi i eteru;
· topiv u eteru, netopiv u vodi;
Netopiv u vodi itd.
U vodi netopivi lignin je onaj dio produkata maceracije iz hrastove lamele koji se, razrijeđen alkoholom, taloži (u vodi netopiva frakcija). Elementarni sastav takvog lignina je sljedeći: vodik - 5,67%; ugljik - 59,09%; metoksilne skupine - 11,38% (podaci Egorov I.A. i Skurikhin I.M.)
U vodi topiva frakcija ligninskog kompleksa konjak alkohola je 85% ukupne količine. Ova frakcija sadrži različite glukozide, hemicetale i etere (aromatske komponente lignina). U vodi topive tvari ligninskog kompleksa konjak alkohola lako se oksidiraju permanganatom pri određivanju tanina.
Oko 30% ligninskog kompleksa konjak alkohola predstavljaju tvari koje su topljive u eteru. Sastav ovih tvari uključuje niz aromatični aldehidi(vanilin, siringaldehid, hidroksibenzaldehid, konifril aldehid, sinapinski aldehid) i aromatske kiseline (vanilinska kiselina, siringinska kiselina, hidroksibenzojeva kiselina). Razmotrimo ukratko njihove karakteristike.
Vanilin (C8H8O3) ima molekulsku masu 152, gustoću ρ = 1,056, talište 81,2 °C, slabo topiv u vodi, lako topiv u alkoholu, kloroformu, eteru, ugljičnim disulfidom i otopinama lužina. Ima tamnoplavu fluorescenciju.
Lila aldehid(C9H10O4) ima molekulsku masu 182, talište 113 °C, otapa se u eteru, etanolu, kloroformu, octenoj kiselini, vrućem benzenu, jako u vodi i nafte, ne otapa se u petrolej eteru. Soli lila aldehida, kalija i natrija su žute, topive u vodi i alkoholu.
Oksibenzaldehid(S7N6O2) ima molekularnu težinu od 122, talište od 116 ° C, lako kristalizira iz vode, otapa se u vrućoj vodi, etanolu, eteru, ne otapa se u hladnoj vodi.
Konifril aldehid(C10H10O3) ima molekulsku masu 178, talište 82,5 °C, kristalizira iz benzena, otapa se u metanolu, etanolu, eteru, kloroformu i otapa se u nafte. Daje zelenu fluorescenciju.
Sinapaldehid(C11H12O4) ima molekulsku masu 208, talište 108 °C, lako je topiv u alkoholu i octenoj kiselini, praktički netopljiv u vodi, benzenu i eteru. Otapa se u koncentriranim mineralnim kiselinama uz stvaranje plavocrvene boje. Daje zelenu fluorescenciju.
Općenito, aromatični aldehidi su kritični za aromu odležanih konjaka. Daju niz karakterističnih reakcija u boji (najpoznatija reakcija s floroglucinolom u klorovodičnoj kiselini).
Aromatične kiseline pojavljuju se kao rezultat oksidacije aromatskih aldehida u konjak alkoholima. Ovo je vanilinska kiselina s molekulskom težinom od 168 i talištem od 207 ... 210 ° C, lako topiva u etanolu i eteru; lila kiselina s molekulskom težinom od 198 i talištem od 204,5 ° C, lako topiva u eteru, etanolu i kloroformu; hidroksibenzojeva kiselina molekulske mase 138, gustoće ρ = 1,443 kg/dm3, talište 215 °C.
Sve aromatske kiseline snažno reagiraju s Volin-Denis reagensima. U trogodišnjem alkoholu konjaka količina vanilije i jorgovane kiseline je po 0,16 mg / dm3, u petnaestogodišnjem konjak alkoholu naglo se povećava i doseže 0,5 mg / dm3 svaka.
Tanini(tanidi). Relativno je malo tih tvari u konjaku čak i nakon dugog odležavanja u hrastovim bačvama (do 0,25 g/dm3). Ali alkoholna pića od konjaka sadrže veliku količinu tvari sličnih po kemijskom sastavu taninima. Sve ih ujedinjuje prisutnost pirogalnih hidroksilnih skupina i imaju zajednički naziv: tanini alkohola konjaka.
Skurikhin I.M. je u svojim eksperimentima dokazao da tanini u alkoholnim pićima od konjaka mogu biti ne samo u slobodnom položaju, već i povezani s ligninom, a tanini alkoholnih pića od konjaka ne predstavljaju homogeni kompleks.
Ovisno o sposobnosti adsorpcije kožnog praha i o topljivosti u vodenim otopinama, tanini se dijele na tri frakcije:
1. Netopljiv u vodi, lako se odvaja od otopine nakon destilacije alkohola. Njihov broj je 20 ... 36% količine tanina otopljenih u alkoholu konjaka.
2. Topljivi u vodi, koji ostaju u otopini nakon destilacije alkohola i adsorbiraju se u prahu kože. Njihov broj je 36 ... 60% ukupne količine tanida alkohola konjaka.
3. Topiv u vodi, ne apsorbira se u prahu kože. Njihov broj je 20 ... 30% količine tanina.
U alkoholima konjaka, kao rezultat hidrolize tanina, pojavljuju se u primjetnim količinama elaginska i galna kiselina. Svojstva ovih kiselina karakteriziraju sljedeći podaci:
Elagična kiselina(C14H6O8) ima molekulsku masu od 302, talište od 360 °C. Kiselina je teško topiva u vodi i alkoholu, netopiva u eteru, s FeCl3 daje zelenu boju. Kiselina nastaje tijekom hidrolize hrastovih tanina.
Galna kiselina(S7N6O5) ima molekulsku masu 170, kristalizira iz vode s jednom molekulom vode, netopiv je u kloroformu, benzenu. Galna kiselina djeluje antioksidativno na terpene i masna ulja, postojana je prateća komponenta hrastovo drvo.
Ugljikohidrati i proizvodi njihovih transformacija. Ugljikohidrati i proizvodi njihovih pretvorbi u alkoholnim pićima od konjaka predstavljeni su najjednostavnijim monosaharidima - fruktozom, glukozom, ksilozom, arabinozom, ramnozom, manozom i malom količinom dekstrina. Osim toga, kod miješanja rakije dodaje se boja (proizvod karamelizacije saharoze) i saharoza.
Fruktoza (C6H12O6) je keto alkohol, ima molekulsku masu od 180, talište od 102 ... 104 ° C i gustoću od ρ = 1,669 kg / dm3. Jedan od oblika fruktoze, fruktopiranoza, može postojati u dvije modifikacije: α i β-oblici. Kristali uvijek sadrže β-D-fruktozu. U vodenim otopinama D-fruktoza je predstavljena u obliku fruktopiranoze i fruktofuranoze.
Glukoza (C6H12O6) - ima molekulsku masu od 180, talište od 146 °C i gustoću ρ = 1,544 kg / dm3. To je polihidrični aldehidni alkohol.
Aldehidni oblik glukoze ima četiri asimetrična ugljikova atoma, a peti asimetrični atom pojavljuje se u cikličkom obliku. Stoga D-glukoza može postojati u dvije modifikacije: α i β-oblici. α-D-glukoza se teško otapa u vodi, dok je β-D-glukoza topljivija u vodi.
Kao i svi drugi monošećeri, glukoza je snažno redukcijsko sredstvo. Zagrijavanje glukoze u otopinama mineralnih kiselina dovodi do gubitka tri molekule vode i stvaranja oksimetilfurfurala, uljne tekućine s mirisom prezrele jabuke, koja ima jaka obnavljajuća svojstva. Nakon toga, ova tvar se razgrađuje u levulinsku i mravlju kiselinu.
Ksiloza (C5H10O5) - ima molekulsku masu od 150,13, talište od 154 ° C i gustoću ρ = 1,535 kg / dm3. To je kristalna tvar, upola slatka od saharoze. Ksiloza smanjuje Felling tekućinu u istoj mjeri kao i glukoza, a kada se prokuha s razrijeđenim mineralnim kiselinama, daje furfural.
Arabinoza (C5H10O5) je okarakterizirana kao redukcijsko sredstvo Felling tekućine s stvaranjem bakrenog oksida. Molekulska težina 150,13, talište 160 ° C, gustoća ρ = 1,585 kg / dm3. Arabinoza je kristalna tvar koja je manje slatka od glukoze. Pod djelovanjem razrijeđenih mineralnih kiselina gubi tri molekule vode i stvara furfural.
Ramnoza (C6H12O5) kristalizira iz jedne molekule vode, ima molekulsku masu 182,17; ramnoza hidrat se topi na temperaturi blizu 93 ... 97 ° C, a bezvodna ramnoza - na 122 ... 126 ° C. Ramnoza se slabo otapa u eteru, ali dobro u vodi i alkoholu. U zraku, bezvodna ramnoza apsorbira vodu i pretvara se u monohidrat. Ramnoza ima slatki okus, ali je saharoza tri puta slađa, a glukoza dvostruko slađa.
Saharoza (S12N22O11) sastavni je dio miješanja konjaka. Molekulska težina 342,3, talište 184 ... 185oS, gustoća ρ = 1,583 kg / dm3. To je disaharid koji se razbijenim razrijeđenim mineralnim kiselinama ili enzimom invertaze razgrađuje u smjesu jednakih količina D-glukoze i D-fruktoze (invertni šećer).
Saharoza je bezbojna kristalna tvar slatkog okusa. Otopljena saharoza, kada se ohladi, skrutne se u staklastu masu. Saharoza se razgrađuje do tvari koja ne kristalizira (karamela) iznad svoje točke taljenja.
U eteru i kloroformu saharoza je netopiva, ali je lako topiva u vodi, u apsolutnom alkoholu je slabo topiva, u vodeno-alkoholnim otopinama je bolja.
Kohler je proizvod karamelizacije saharoze na temperaturi od 180 ... 200 ° C, odnosno iznad tališta saharoze. Tijekom karamelizacije, saharoza se dehidrira uz stvaranje različitih polimernih proizvoda: karamela, organskih kiselina i drugih spojeva. Boja sheme boja ne ovisi o bezbojnim anhidridima saharoze, već o huminskim kiselinama koje nastaju u ovom slučaju. Kohler sadrži od 35 do 60% šećera. Dobro se otapa u konjak alkoholu i vodi. Kada se 1 ml razrijedi u 1 litri vode, njegova boja treba odgovarati boji 10 ml 0,1 N joda u 1 litri vode. Gustoća sheme boja je 1,3 ... 1,4 kg / dm3.
Ako se saharoza ne nalazi u konjak alkoholima, tada u konjacima (kao rezultat dodavanja šećernog sirupa) njezin sadržaj iznosi do 25 g / dm3. Kohler se uglavnom dodaje samo običnim konjacima.
Furanski aldehidi... Od ovih aldehida, furfural, metilfurfural i oksimetilfurfural pronađeni su u alkoholnim pićima od konjaka.
Furfural (S5N4O2) ima molekularnu težinu od 96,08, gustoću ρ = 1,1598 kg / dm3, talište od 38,7 ° C i vrelište od 161,7 ° C. To je bezbojna tekućina karakterističnog mirisa, lako topiva u alkoholu i eteru. Tijekom skladištenja, furfural se polako razgrađuje s stvaranjem mravlje kiseline i smeđih huminskih tvari. Furfural u kiselom mediju daje karakteristiku ružičasta boja s anilinom. Ova reakcija boje koristi se za kvantificiranje.
Metilfurfural (C6H6O2) ima molekulsku masu od 110,0, gustoću ρ = 1,1072 kg/dm3 i vrelište od 187 °C. Lako se otapa u trideset dijelova vode.
Oksimetilfurfural(C6H6O3) ima molekulsku masu od 126, talište od 35 ... 35,5 ° C i vrelište od 114 ... 116 ° C. Dobro se otapa u etanolu, vodi, etil acetatu. Nastaje hidratacijom glukoze i fruktoze.
Mineralne i druge tvari. Udio pepela u žestokim alkoholnim pićima od konjaka u prosjeku se kreće od 0,034 g/dm3 i više, kod mladih konjaka do 0,118 g/dm3, u starim (više od 20 godina) oko 1% ekstrakta.
Sastav pepelnih elemenata konjaka i konjaka u mnogim slučajevima ovisi o sastavu hrasta. Može se očekivati prisutnost K, Ca, Na, Mg, Cl, P, Si itd. Tijekom destilacije vinskih materijala, zbog dodira s bakrom i željeznom opremom, primjetna količina željeza i bakra prelazi u konjak alkohol. Žgana pića od konjaka pohranjena u neobloženim aluminijskim spremnicima mogu sadržavati do 20 mg/dm3 aluminija, što negativno utječe na okus i aromu alkohola.
Starenjem konjak alkohola dolazi do prirodnog povećanja ekstraktivnih tvari i pepela, smanjuje se udio pepela (% pepela u ekstraktu), što je posljedica taloženja niza elemenata koji čine mineralne tvari. Količina elemenata kao što su Cu, Fe, Mg primjetno se smanjuje tijekom starenja konjak alkohola, što se objašnjava njihovim taloženjem u obliku slabo topljivih soli taninskih i organskih kiselina. Sadržaj K í Na povećava se kao rezultat ekstrakcije iz hrastovog drveta i koncentracije zbog isparavanja alkohola iz bačvi tijekom starenja.
Prema važećim tehnološkim uputama, sljedeća količina teških metala dopuštena je u konjacima i konjacima: olovo - nije dopušteno, željezo - ne više od 1 mg / dm3, kositar - najviše 5 mg / dm3 i bakar - ne više od 8 mg/dm3.
Osim minerala, alkoholna pića od konjaka sadrže i dušične tvari, čija je količina oko 2% ekstraktnih tvari alkohola. Dakle, u 24-godišnjem alkoholu konjaka, ukupni sadržaj dušika doseže 82 mg / dm3. Među dušičnim tvarima u konjak alkoholima prevladavaju aminokiseline kao što su glikokol, glutaminska kiselina, prolin itd.
UDK 577.1: 616.89
ENDOGENI ETANOL I ACETALDEHID,
NJIHOVA BIOMEDICINSKA VRIJEDNOST (Pregled literature)
Yu. A. Tarasov, dr. sc. n., s.n.s.; V. V. Lelevich, doktor medicinskih znanosti, profesor
EE "Državno medicinsko sveučilište Grodno"
U pregledu su prikazani literaturni podaci o metabolizmu endogenog etanola i acetaldehida u organizmu, kao i njihov biološki značaj.
Ključne riječi: endogeni etanol, acetaldehid, alkohol dehidrogenaza, aldehid dehidrogenaza, piruvat dehidrogenaza.
U pregledu su prikazani literaturni podaci o metabolizmu endogenog etanola i acetaldehida u organizmu, kao i njihova biološka vrijednost.
Ključne riječi: endogeni etanol, acetaldehid, alkohol dehidrogenaza, acetaldehid dehidrogenaza, piruvat dehidrogenaza.
Prilikom karakterizacije biološke aktivnosti etanola i njegovog metabolita, acetaldehida, potrebno je naglasiti dva aspekta problema. Prvo, kada su u pitanju ti spojevi, kao prirodni metaboliti, stalno (endogeno) prisutni u tijelu u fiziološkim koncentracijama. Drugo, kada nastane situacija s egzogenim unosom alkohola u organizam, odnosno nastankom stanja akutne ili kronične intoksikacije alkoholom.
Etanol i njegovi metaboliti - prirodne komponente metabolizma, nezamjenjivi su sudionici homeostatskih mehanizama. Za procjenu metaboličkog značaja endogenog etanola, njegovu razinu u krvi i tkivima treba usporediti sa sadržajem poznatih supstrata - sudionika u metabolizmu u ljudi i životinja (vidi tablicu). To omogućuje da se, s obzirom na relativno nisku molekularnu težinu etanola, može lako staviti u rang s međuproduktima metabolizma ugljikohidrata i proteina. Iz podataka prikazanih u tablici proizlazi da je koncentracija neurotransmitera nekoliko redova veličine niža od endogenog etanola. Ali to je sasvim usporedivo sa sadržajem acetaldehida, koji je stalno prisutan u tijelu u ravnoteži (1:100) s omjerima etanola. To sugerira da je uloga para etanol/acetaldehid u održavanju homeostatskih metaboličkih funkcija slična onoj glukozi/glukoza-6-fosfat i laktat/piruvat u tijelu u kontroli reakcija glikolize i stabilizaciji razine međuprodukta glikolize.
Količina piruvata u tkivima je 2-3 reda veličine manja od laktata, ali sam piruvat je, poput acetaldehida, vrlo reaktivan. U promjeni metaboličkih situacija, razina piruvata značajno se pomiče
Složena krv (mol/L) Jetra (mol/kg)
Glukoza 5 - 10 - 3
Glukoza-6-fosfat 2 ■ 10- 4
Fruktoza-6-fosfat 2 ■ 10-4
Fosfodioksiaceton 10- 5 - 10- 4 10-4
Aminokiseline 10-4 - 10-3
Etanol 10- 4 10- 4
Adrenalin 10-9
manje od razine laktata, što nedvojbeno odražava veću važnost u metabolizmu prvog, a ne drugog spoja. Stoga se laktat smatra puferskom metaboličkom slijepom ulicom, koja izravnava fluktuacije u piruvatu. S istog stajališta, sustav etanol/acetaldehid je slična kontrolna točka za spojeve ugljika i sam acetaldehid. Takva procjena odnosa etanol / acetaldehid sasvim zadovoljavajuće objašnjava labilnost razine endogenog etanola pod različitim utjecajima. Dakle, endogeni etanol djeluje kao pufer u ravnotežnim dinamičkim odnosima sa svojim vrlo aktivnim prekursorom, acetaldehidom. Razmatrani paraetanol / acetaldehid (vidi sliku) obavlja slične funkcije puferskog bazena u odnosu na vrlo aktivan, posebno u odnosu na neurohormone, metabolit-acetaldehid. Etanol u ovom sustavu djeluje kao puferska rezerva za acetaldehid, izravnavajući fluktuacije koje neizbježno nastaju zbog sinusoidalne prirode tijeka viševeznih lančanih reakcija u metabolizmu.
Ugljikohidrati, lipidi, aminokiseline
Laktat □ piruvat □ acetil-CoA
Etanol □ acetaldehid □ acetat
Drugi izvori
Slika - Laktat i etanol kao metaboličke "slijepe ulice" u razmjeni piruvata i acetaldehida
Heterogenost funkcija endogenog etanola, koje mogu biti vrlo različite, izvor je energije, prekursor acetaldehida, koji sudjeluje u sintezi endogenih spojeva sličnih morfiju, te je najjači modifikator aminskih i sulfhidrilnih skupina u proteini. Acetaldehid, kao snažan modifikator proteina, mijenja ne samo njihovu reaktivnost, već i prostorne karakteristike, odnosno parametre koji su najvažniji za učinkovito vezanje neurotransmitera na receptorske proteine. Difilna priroda etanola i acetaldehida igra značajnu ulogu u održavanju određene hidrofobnosti proteina i potrebne funkcionalne fluidnosti potonjih.
Oba spoja smatraju se radikalima ugljika sposobnim za kompetitivnu interakciju s mnogim drugim molekulama ugljika na razini aktivnih centara enzima, transportnih proteina i specifičnih receptora. Membranotropija etanola je funkcionalno važna u patogenezi manifestacija alkoholnih bolesti, budući da različiti dioli, osim toga, koji ne tvore acetaldehid, mogu ublažiti manifestacije povlačenja etanola. Pare etanola/acetaldehida mogu biti od posebne važnosti u svom odnosu s neurotransmiterima, hormonima, njihovim prekursorima i metabolitima koji sadrže hidroksilne ili karbonilne skupine, budući da je koncentracija ovih bioregulatora mnogo niža od koncentracije endogenog etanola i acetaldehida.
Količina endogeno formiranog i metaboliziranog acetaldehida i etanola stoga treba smatrati čimbenikom koji kontrolira značajan dio homeostatskih mehanizama koji u konačnici tvore stanje kojem svaki organizam uvijek teži – „metaboličku udobnost“.
Više puta ponavljan u različitim godišnjim razdobljima godine, odabir životinja u odnosu na njihovu potrošnju otopina etanola uvijek je omogućio da se štakori koji preferiraju vodu (PV) ili etanol (PE) izoliraju iz opće populacije. PE su činile otprilike 5-10% svih testiranih životinja. Posebnost PE kod pojedinaca je da je sadržaj endogenog etanola u krvi, a posebno u jetri, kod njih uvijek bio 2-3 puta manji nego u PV. Zauzvrat, otkriveni inverzni korelacijski odnosi između razine endogenog etanola i dobrovoljne konzumacije alkohola, zapravo, ponavljaju patogenetsku situaciju: vrijednost endogenog etanola i acetaldehida je takva da s njihovim nedostatkom u tijelu dodatni unos alkohola postaje glavni najjednostavniji način samokorekcije. Zauzvrat, ekstrapolacija ovih odnosa na mehanizme patogeneze alkoholizma omogućuje vjerovanje da dugotrajna prekomjerna konzumacija alkohola, prisiljena u eksperimentu na životinjama i dobrovoljna ili društveno motivirana na ljudima, na kraju zamjenjuje proizvodnju endogenog etanola i acetaldehida, dovodi najprije do inhibicije, a potom i do razgradnje sustava endogene sinteze ovih spojeva. Odnosno do situacije u kojoj vanjski unos alkohola u tijelo postaje nužan. U velikoj mjeri, naravno, na pojednostavljen način, bez uzimanja u obzir faktora ovisnosti o drogama u patogenezi, takvi odnosi mogu objasniti fenomen fizičke ovisnosti, kao i razumijevanje zašto je u stanju delirija najbolji i najjednostavniji način zaustaviti ih znači dati pacijentu alkohol.
Odnos između alkoholne motivacije i razine endogenog etanola može se pratiti u drugim eksperimentalnim situacijama. Dakle, različiti čimbenici koji utječu na konzumaciju alkohola kod životinja ili lijekova koji se koriste za liječenje, prema učinku na razinu endogenog etanola u krvi i jetri, podijeljeni su u dvije dijametralno suprotne skupine. Svi učinci koji pojačavaju alkoholnu motivaciju, kao što su: stres, gladovanje, oksitiamin, iproniazid, tetra-hidroizokinolini - smanjuju i slabe alkoholnu motivaciju (tiamin, tiamin difosfat, riboflavin, dietilditiokarbamat, glutamin, litijev klorid)
povećati razinu endogenog etanola. Ovi podaci dopunjeni su studijama drugih autora u vezi s tabletama za smirenje, kastracijom i pokusima u kojima su se štakori, različito osjetljivi na narkotički učinak etanola, razlikovali i u razini endogenog etanola. Određivanje razine endogenog etanola koristi se u klinikama za liječenje lijekova u Poljskoj za dinamičku kontrolu primijenjenog terapijskog liječenja bolesnika s alkoholnom bolešću. U terapijskoj ambulanti ovisnost o alkoholu Peterburški psihoneurološki institut. VM Bekhterev uspješno je koristio metodu liječenja alkoholizma, koja se temelji na obnavljanju homeostaze endogenog etanola u tijelu pacijenta.
Treba napomenuti da su navedene varijante očitovanja aktivnosti etanola i acetaldehida važne ne samo kod akutne i kronične intoksikacije alkoholom, već, što je najvažnije, u prirodnim uvjetima, uz endogeno pozadinsko djelovanje spojeva. Istodobno, u procjeni biološke aktivnosti etanola razlikuju se dvije opcije: metabolička i toksikološka. U prvom slučaju na čelu je endogeni etanol – kao prirodni metabolit metabolizma. U drugom, etanol koji u organizam ulazi u višku djeluje kao snažno toksikološko sredstvo i čimbenik metaboličke dezintegracije metabolizma. I u jednom i u drugom slučaju rade praktički isti sustavi koji metaboliziraju alkohol i aldehid, a u metaboličke procese ovih spojeva uključeni su svi glavni sustavi tijela. Alkohol koji ulazi u tijelo se 75-95% oksidira u jetri. Ostali organi su znatno manje sposobni metabolizirati etanol. Osim toga, male količine se izlučuju iz tijela mokraćom i izdahnutim zrakom.
Glavni sustavi metabolizma alkohola:
Alkohol dehidrogenaza (ADH, K.F.1.1.1.1) je enzim široko rasprostranjen u životinjskim tkivima i biljkama. ADH katalizira reverzibilnu konverziju alkohola u odgovarajuće aldehide i ketone s NAD kao kofaktorom:
Alkohol + NAD □ aldehid + NADH + H +
Treba naglasiti da se pri fiziološkom pH redukcija aldehida ili ketona odvija deset puta brže od oksidacije alkohola. Samo s višestrukim (100-1000 puta) povećanjem koncentracije etanola, kao što se događa kada je tijelo opterećeno alkoholom, enzim funkcionira u suprotnom smjeru. Supstrati za ADH su primarni i sekundarni alifatski alkoholi i aldehidi, retinol, drugi polienski alkoholi, dioli, pantotenil alkohol, steroidi, □ -oksimasne kiseline, 5-hidroksietiltiazol i drugi. Štoviše, treba napomenuti da etanol i acetaldehid nisu najbolji supstrati za ADH. Istraživanje intracelularne distribucije ADH u jetri pokazalo je da je enzim lokaliziran u citosolu hepatocita, ali ne i u Kupfferovim stanicama. Veliku funkcionalnu vrijednost ADH potvrđuju promjene aktivnosti enzima u organima i tkivima u različitim patološkim stanjima. Prirodna funkcija ADH, koji je prisutan u velikim količinama u jetri ljudi i životinja, je da enzim stvara, a ne troši endogeni etanol te na taj način aktivno regulira njegovu razinu i osigurava homeostazu endogenog acetaldehida.
Mikrosomalni etanol-oksidirajući sustav (MEOS). Oksidacija etanola mikrosomima odvija se prema sljedećoj jednadžbi:
S2N5ON + NAPH + N + + O 2 □ SN 3SNO + NADP + + 2N O Optimalni pH ove reakcije leži u fiziološkom području, Km za etanol je 7-10 Mm, što je mnogo više nego za ADH. MEOS se od ADH i katalaze razlikuje po osjetljivosti na inhibitore, kao i po nizu drugih svojstava. Neosjetljiv je na djelovanje pirazola i natrijevog azida. MEOS aktiviraju propiltiouracil i hormoni štitnjače. Vjeruje se da je MEOS identičan s nespecifičnim oksidazama koje detoksikiraju lijekove u jetri, te da upravo kroz MEOS kroz MEOS prolazi put oksidacije etanola neovisan o ADH-u u sisavaca. MEOS, očito, funkcionira neovisno o ADH i katalozi, a njegov doprinos oksidaciji etanola je normalno oko 10%, ali značajno raste s alkoholom.
Katalaza (K.F.1.11.1.6) u prisutnosti vodikovog peroksida sposobna je oksidirati etanol u acetaldehid prema jednadžbi:
S C ON + C O2 □ SN3SNO + 2N2O Enzim djeluje u širokom rasponu životinjskih tkiva i ima fluktuacije u svojoj aktivnosti i vrste i pojedinačne. Izvori vodikovog peroksida su reakcije koje kataliziraju glukoza oksidaza, ksantin oksidaza, NADPH oksidaza. Maksimalna aktivnost katalaze javlja se pri fiziološkom pH. Brzina reakcije katalaze ovisi o koncentraciji etanola i brzini stvaranja vodikovog peroksida. Tijelo ima značajan broj sustava koji stvaraju vodikov peroksid i lokalizirani su u peroksisomima, endoplazmatskom retikulumu, mitohondrijima, citosolu i stvaraju koncentraciju vodikovog peroksida u rasponu od 10-8-10-6M. Kao i MEOS, katalazni put oksidacije etanola naziva se minornim, koji dobiva određenu vrijednost samo pri visokim koncentracijama etanola u tijelu ili u uvjetima inhibicije ADH.
Pokazana je mogućnost oksidacije etanola pretvorbom njegove molekule u □ -hidroksietil radikal, što može nastati tijekom prijenosa elektrona sintazom dušikovog oksida, koja je sposobna tvoriti superoksidni radikal, kao i vodikov peroksid. Istraživači su mišljenja da sintaza dušikovog oksida u smislu oksidacije etanola nije ništa manje značajna od citokroma P-450, pod uvjetom da je L-arginin prisutan kao glavni supstrat.
Jedan od izvora endogenog etanola u životinjskom tijelu je crijevna mikroflora. U pokusima na angiostomiziranim životinjama, simultanim uzorkovanjem krvi iz portalne vene i perifernog venskog korita, pokazalo se da krv koja teče iz crijeva sadrži više etanola nego krv koja teče iz jetre.
Pri procjeni ravnotežnih odnosa u metabolizmu etanola, stoga, treba računati na dva njegova izvora i glavnu, odlučujuću ulogu jetrene alkoholno-zlatne dehidrogenaze u regulaciji razine alkoholemije.
Oksidacija aldehida kod sisavaca odvija se uglavnom nespecifičnom aldehid dehidrogenazom (AldH, K.F.1.2.1.3). Reakcija katalizirana enzimom je nepovratna:
CH3CHO + NAD + + H2O □ CH 3COOH + NADH + 2H +
Aldehidne dehidrogenaze jetre predstavljaju dva enzima: s niskim (visoki Km) i visokim (niskim Km) afinitetom za acetaldehid, po mogućnosti korištenjem alifatskih supstrata i NAD kao koenzima ili aromatskih aldehida i NADP kao koenzima. AldH postoji u više molekularnih oblika, koji se razlikuju po strukturi, katalitičkim karakteristikama i substaničnoj lokalizaciji. U sisavaca, AldH izoenzimi su razvrstani u pet različitih klasa. Svaka klasa ima specifičnu staničnu lokalizaciju, koja prevladava u različiti tipovi, što ukazuje na vrlo rano odstupanje u evoluciji Aldha. Osim dehidrogenaze, AldH jetre ima aktivnost esteraze. Aktivnost AldH nalazi se u mitohondrijima, mikrosomima i citosolu.
Poznati, ali manje istraženi i drugi enzimi koji sudjeluju u transformaciji acetaldehida, kao što su: aldehid reduktaza, aldehid oksidaza i ksantinoksidaza. No, kao što je gore navedeno, redukciju acetaldehida u tijelu provodi uglavnom AldH, a do sada je jedini poznati prekursor endogenog etanola acetaldehid.
Za životinjska tkiva poznati su sljedeći enzimi koji sudjeluju u proizvodnji acetaldehida:
Piruvat dehidrogenaza (K.F.1.2.4.1), obično katalizira oksidativnu dekarboksilaciju piruvata u acetil-CoA. U ovom slučaju, dekarboksilacijska komponenta ovog polienzimskog kompleksa može tijekom reakcije otpustiti slobodni acetaldehid. Potonji se ili oksidira pomoću AldH u mitohondrijima u acetat, ili se u citoplazmi ADH reducira u etanol.
O-fosforiletanolamin fosfoliaza (K.F.4.2.99.7)
Enzim koji razgrađuje fosfoetanolamin do acetaldehida, amonijaka i anorganskog fosfata.
Treoninaldolaza (K.F.4.1.2.5) - katalizira reakciju cijepanja treonina na glicin i acetaldehid.
Aldolaza (K.F.4.1.2.7) životinjskih tkiva ima specifičnost samo u vezivanju dioksiaceton fosfata i koristi sve aldehide kao drugi supstrat. Zauzvrat, u obrnutoj reakciji, na taj način nastaje acetaldehid.
Nedavno se pokazalo da se smanjenju koncentracije acetaldehida u životinjskim tkivima, u uvjetima selektivne inhibicije aktivnosti piruvat dehidrogenaze, može suprotstaviti inverzna priroda promjena aktivnosti fosfoetanolamin liaze i treoninaldolaze.
Također je poznato da pri razgradnji □ -alanina, produkta razgradnje pirimidin dušičnih baza, nastaje prvo malonski aldehid, a potom acetaldehid.
Zaključujući analizu literaturnih podataka, treba napomenuti da je endogeni etanol stalno prisutan u tijelu ljudi i životinja u koncentracijama usporedivim s razinama drugih prirodnih među-
dijatomeje metabolizma. Razinu endogenog etanola u krvi i tkivima reguliraju različiti spojevi (hormoni, vitamini, antimetaboliti, aminokiseline i njihovi derivati, litijeve soli, disulfiram, cijanamid) i mijenja se pod različitim funkcionalnim stanjima organizma (stres, gladovanje , starenje), čiji mehanizam djelovanja očito nije ujednačen. Sama ravnoteža u endogenom sustavu etanol / acetaldehid, koju osigurava ADH i drugi enzimi koji proizvode i troše acetaldehid, očito kontrolira razmjenu bikarbonata i sintezu spojeva sličnih morfiju, te regulira aktivnost nekih neurotransmitera, peptida i proteina . S druge strane, promjene aktivnosti sustava metabolizma alkohola i aldehida, kako u njihovim fiziološkim uvjetima tako iu uvjetima promijenjenim alkoholnim stresom, u biti su adaptivne, osiguravajući odgovarajuću funkcionalnu i metaboličku homeostazu.
Recenzija je posvećena blaženoj uspomeni na učitelja, akademika Jurija Mihajloviča Ostrovskog, koji je dao značajan doprinos razumijevanju mehanizama regulacije metabolizma endogenog etanola i acetaldehida, njihovog biomedicinskog značaja i biokemije razvoja alkoholnih bolesti.
Književnost
1. Andrianova L.E. Neutralizacija otrovnih tvari u tijelu / L.Ye. Andria nova, S.N. Si luyanov a // Biokhimiya - 5. izd.; izd. E.S. Severina - M .: GEOTAR-Media, 2009 .-- S. 619-623.
2. Andronova, L.I. Značajke samostimulacije i endogenog etanola u štakora različitog spola / L.I. Andronova, R.V. Kudryavtsev, M.A. Carigrad, A.V. Stanishevskaya // Byull. stručnjak. biol. i med. - 1984. - T. 97, br. 6. - S. 688-690.
3. Burov, Yu.V. Neurokemija i farmaceutska industrija alkoholizma / Yu.V. Burov, N.N. Vedernikova - M .: Medicina, 1985 .-- 238str.
4. Uzgajivač, I.B. Proučavanje interakcije acetaldehida s proteinima i biološki aktivnim spojevima / I.B. Zavodnik, N.S. Semukha, I.I. Stepuro, V.Yu. Ostrovsky // Biokemija alkoholizma; izd. Yu.M. Ostrovsky. - Minsk: Znanost i tehnologija, 1980. - Str. 68.
5. Lakoza, G.N. Razina endogenog etanola i poremećaj sustava ovisnih o testosteronu u eksperimentalnom alkoholizmu mužjaka albino štakora / GN. Lakoza, N.V. Tyurina, R.V. Kudryavtsev, N.K. Barkov // I Mosk. znanstveno i praktično. konferencija psihijatara rcologa / Pitanja patogeneze, klinike i liječenja alkoholnih bolesti. - M., 1984.- S. 66-68.
6. Lakoza, G.N. O važnosti središnje regulacije spolnog ponašanja u eksperimentalnom alkoholizmu u mužjaka bijelih štakora
/ GN. Lakoza, A.V. Kotov, A.F. Meshcheryakov, N.K. Barkov // Pharma-Kol. i toksikol. - 1985. - T. 4, br. 3. - S. 95-98.
7. Lelevich, V.V. Stanje bazena slobodnih aminokiselina u krvi i jetri u kroničnoj alkoholnoj intoksikaciji / V.V. Lele-vich, O. V. Artemov a // Journal of the Grodno State Court medicinsko sveučilište... - 2010. - Broj 2. - S. 16-19.
8. Ostrovsky, Yu.M. Metabolički koncept nastanka alkoholizma / Yu.M. Ostrovsky // Etanol i metabolizam; izd. Yu.M. Ostrovsky - Minsk: Znanost i tehnologija, 1982. - S. 6-41.
9. Ostrovsky, Yu.M. Razina endogenog etanola i njezin odnos s voljnim konzumiranjem alkohola od strane štakora / Yu.M. Ostrovsky, M.N. Sadovnik, A.A. Bankovski, V.P. Obidin // Izvještaji Akademije znanosti BSSR. - 1983. - T. 27, br. 3. - S. 272-275.
10. Ostrovsky, Yu.M. Metabolički putovi etanola i njihova uloga u razvoju alkoholizma / Yu.M. Ostrovsky, M.N. Vrtlar // Rezultati znanosti i tehnologije. Toksikologija. - M .: VINITI, 1984. - Br. 13. - S. 93-150.
11. Ostrovsky, Yu.M. Biološka komponenta u nastanku alkoholizma / Yu.M. Ostrovsky, M.N. Sadovnik, V.I. Satanovskaya; izd. Yu.M. Ostrovsky - Minsk: Znanost i tehnologija, 1986.
12 . Ostrovsky, Yu.M. Metabolički preduvjeti i posljedice konzumiranja alkohola / Yu.M. Ostrovsky, V.I. Sata-novskaya, S.Yu. Ostrovsky, M.I. Selevich, V.V. Lelevič; izd. Yu.M. Ostrovsky - Minsk: Znanost i tehnologija, 1988.-- 263 str.
13. Pyzhik, T.N. Putovi sinteze acetaldehida u uvjetima selektivne inhibicije piruvat dehidrogenaze okitiaminom
/ T.N. Pyzhik // Journal of the Grodno State Medical University. - 2010. - br. 3. - S. 87-88.
14. Solodunov, A.A. Proučavanje učinka alkohola na vezanje liganada sa serumskim albuminom / A.A. Solodunov, T.P. Gaiko, A.N. Artsukevi h // Biokemija alkoholizma; izd. Yu.M. Ostrovsky. - Minsk: Znanost i tehnologija, 1980.-- Str. 132.
15. Blomstand, R. Opažanje o stvaranju etanola u crijevnom traktu u čovjeka / R. Blomstand // Life Sci. - 1971. - Vol. 10. - Str. 575-582.
16. Chin, J.H. Povećan sadržaj kolesterola u membranama eritrocita i mozga u miševa tolerantnih na etanol / J.H. Chin, L.M. Parsons, D.B. Goldstein // Biochim. Biophys. Acta. - 1978. - Vol. 513. - P 358-363.
17. Collins, M.A. Tetraizokinolini in vivo. Stvaranje salsolinola u mozgu štakora, produkta dopamina i acetaldehida pod određenim uvjetima tijekom intoksikacije etanolom / M.A. Collins, M.G. Bigdell /
/ Life Sci. - 1975. - Vol. 16. - P 585-602.
18. Higgins, J.J. Biokemija i farmakologija etanola / J.J. Higgins // New Jork-London, 1979. - P 531-539.
19 . Kopczynsk a, T. Utjecaj ovisnosti o alkoholu na parametre oksidativnog stresa / T. Kopczynsk a, L. Torlinski, M. Ziolkowski // Postepy Hig. Med. Dosw. - 2001. - Vol. 55, br. 1. - P 95-111.
dvadeset . Lu k a szewicz, A. Usporedba koncentracije endogenog etanola u krvnom serumu u alkoholičara i nealkoholičara u različitim fazama apstinencije / A. Lukaszewicz, T. Markowski, D. Pawlak // Psychiatr. Pol. - 1997. - Vol. 31, - P 183-187.
21. Nikolaenko, V.N. Održavanje homeostaze endogenog etanola kao metoda liječenja alkoholizma / V.N. Nikolaenko // Bull. Exp. Biol. Med. - 2001. - Vol. 131,
br. 3. - Str. 231-233.
2 2. O strovsk y, Yu. M. Endogeni etanol - njegov metabolički, bihevioralni i biomedicinski značaj / Yu.M. Ostrovsky // Alkohol.
1986. - Vol. 3. - Str. 239-247.
23. Porasuphatana, S. Inducibilna sintetaza dušikovog oksida katalizira oksidaciju etanola u alfa-hidroksietil radikal i cetaldehid /
Sudsko-medicinska dijagnoza uzroka smrti u slučajevima trovanja alkoholom često uzrokuje ozbiljne poteškoće. To se prije svega odnosi na one slučajeve kada nema dovoljno izraženih promjena u unutarnjim organima, a koncentracija etanola u krvi je ili neznatna ili se uopće ne otkriva. U takvim situacijama otkrivanje produkata oksidacije etanola, posebno acetaldehida, može poslužiti kao objektivan dokaz alkoholne intoksikacije, jer služi kao jedan od uzroka stanja mamurluka, koji se dugo zadržava u tijelu.
Acetaldehid (AC) - acetaldehid, organski spoj, lako hlapljiva bezbojna tekućina zagušljivog mirisa, koja se u svim aspektima miješa s vodom, alkoholom, eterom. AC ima sva tipična svojstva aldehida. U prisutnosti mineralnih kiselina, polimerizira se u tekući trimerni paraldehid i tetramerni metaldehid. Pare su teže od zraka i oksidiraju u zraku stvarajući perokside. Stječe voćni miris kada se razrijedi s vodom. U velikoj se mjeri koriste u proizvodnji octene kiseline, anhidrida octene kiseline, raznih lijekova itd. ...
Endogeni etanol je stalno prisutan u ljudskom tijelu, koji nastaje u biokemijskim procesima. Izvor endogenog etanola je endogeni acetaldehid, koji je proizvod metabolizma ugljikohidrata, koji nastaje uglavnom kao rezultat dekarboksilacije piruvata uz sudjelovanje odgovarajućeg enzima kompleksa piruvat dehidrogenaze. Prema literaturi, koncentracija endogenog etanola u krvi zdravih ljudi u prosjeku iznosi 0,0004 g/l; maksimalne vrijednosti ne prelaze stotinke g / l, koncentracija endogenog acetaldehida je 100-1000 puta niža. AC je glavni intermedijarni metabolit etanola. Glavni put je uz sudjelovanje alkoholne dehidrogenaze prema shemi:
C 2 H 5 OH + NAD + ↔ CH 3 CHO + NADH + H +.
Nastali AC se oksidira aldehid dehidrogenazom (ADH) u acetat. Unutar 1 sata u ljudskom tijelu može se metabolizirati 7-10 g alkohola, što odgovara smanjenju njegove koncentracije u prosjeku za 0,1-0,16 ‰. Oksidativni procesi mogu se aktivirati i doseći 0,27 ‰ / h. Trajanje toksikodinamike određuje se, prije svega, količinom konzumiranog alkohola. Kada uzimate velike količine AC, može se zadržati u tijelu 1 dan ili dulje. U roku od 1-2 sata nakon uzimanja krvi živih osoba prestaje enzimska oksidacija alkohola, kao i nakon smrti u krvi leševa. Glavno mjesto stvaranja AC iz etanola i njegove naknadne oksidacije je jetra. Stoga je najveća količina acetaldehida u pokusima određena u jetri, zatim u krvi, najmanja - u cerebrospinalnoj tekućini.
AC identifikacija u biološkim objektima provedena je na plinskom kromatografu Kristallux-4000M opremljenom kompjuterski program"NetchromWin", detektor ionizacije plamena na kapilarnim stupovima. Korištene su tri kapilarne kolone:
Temperatura kolone 50 °C, temperatura detektora 200 °C, temperatura isparivača 200 °C. Brzina protoka plina nosača (dušik) 30 ml / min, zraka 500 ml / min, vodika 60 ml / min.
Uočeno je dobro odvajanje smjese (slika 1): acetaldehid + dietil eter + aceton + etil acetat + etanol + acetonitril.
Riža. 1. Raspodjela tvari.
Detekcija i određivanje acetaldehida (tablica 1) ne ometa aceton, metanol, etanol i druge alifatske alkohole, etil acetat, organoklorove spojeve, aromatske ugljikovodike, dietil eter.
Tablica 1. Usporedni rezultati identifikacije acetaldehida u smjesi s drugim tvarima
Kolona #3 HP - FFAP nije korištena za kvantitativnu analizu, jer je takva analiza dugotrajna i ekonomična.
Izrada kalibracijskog grafikona za acetaldehid. Za crtanje kalibracijskog grafikona korištene su vodene otopine acetaldehida (kemijski čiste za kromatografiju) s koncentracijom 1,5; 15; trideset; 60; 150 mg/l. Kao interni standard korištena je vodena otopina acetonitrila s koncentracijom od 78 mg/L.
Metoda istraživanja: u staklenoj bočici koja sadrži 0,5 ml 50% otopine fosforno-volframske kiseline, 0,5 ml internog standarda - otopina acetonitrila s koncentracijom od 78 mg / L i 0,5 ml otopine acetaldehida s poznata koncentracija - postavljeni su. Da bi se smanjio parcijalni tlak vodene pare, smjesi je dodano 2 g bezvodnog natrijevog sulfata. Bočica je zatvorena gumenim čepom, fiksirana metalnom kopčom, grijana u kipućoj vodenoj kupelji 5 minuta i 0,5 ml tople paro-plinske faze uvedeno je u kromatografski isparivač. Faktor osjetljivosti izračunat je (tablica 2) za 2 stupca:
Tablica 2. Proračun faktora osjetljivosti
| A ac, mg/l | Kolona br.1 | Kolona br.2 | ||
| Sh, u mv/min | Sst, u mv/min | Sh, u mv/min | Sst, u mv/min | |
| 150 | 69 | 10 | 15 | 2 |
| 60 | 39 | 11 | 4.5 | 1.7 |
| 30 | 24 | 14 | 3 | 2 |
| 15 | 10 | 12 | 1.2 | 1.5 |
| 1,5 | 1.2 | 15 | 0.18 | 2 |
Legenda: A Ac - koncentracija acetaldehida; Sh - površina vrha acetaldehida; Sst je površina vrha acetonitrila.
Riža. 2. Grafikon ovisnosti omjera površina o koncentraciji acetaldehida za 1. stupac.
Prema gore opisanoj tehnici, istraživanja su provedena na biološkim objektima (krv, urin, moždana tvar, jetra, bubrezi itd.).
Istraženo 40 slučajeva sa sumnjom na trovanje "nadomjescima alkohola". Rezultati proučavanja ovih slučajeva sažeti su u tablici 3.
Tablica 3. Raspodjela etanola
Slučaj iz prakse: dostavljen je leš 40-godišnjaka s odjela intenzivne njege. Pacijent je bio u bolnici 4 sata, u anamnezi za liječenje korišten je "Esperal". U procesu sudsko-kemijskih istraživanja bioloških objekata nisu pronađeni disulfiram i druge ljekovite tvari. Etilni alkohol nije pronađen u krvi. Pronađen AC s koncentracijom od 0,5 mg/L u krvi, 28 mg/L u želucu, 2 mg/L u jetri, 1 mg/L u bubrezima, 29 mg/L u crijevima.
Uz istovremenu upotrebu etilnog alkohola i disulfirama (teturama), nastaje AC. Mehanizam je da disulfiram inhibira enzim alkohol dehidrogenazu, odgađajući oksidaciju etanola na razini AC, što dovodi do intoksikacije ljudskog tijela. Neki lijekovi mogu imati djelovanje nalik teturamu, uzrokujući netoleranciju na alkohol. To su, prije svega, klorpropamid i drugi antidijabetički sulfa lijekovi, metronidazol i dr., derivati nitro-5-imidazola, butadion, antibiotici.
Etanol - što je to tvar? Koja je njegova primjena i kako se proizvodi? Etanol je svima poznatiji pod drugim imenom – alkohol. Naravno, ovo nije sasvim ispravna oznaka. Ali u međuvremenu, pod riječju "alkohol" mislimo na "etanol". Za njegovo postojanje znali su i naši preci. Dobili su ga procesom fermentacije. Korišteni su razni proizvodi od žitarica do bobičastog voća. Ali u dobivenom pranju, tako se u stara vremena zvao alkohol, količina etanola nije prelazila 15 posto. Čisti alkohol se mogao izolirati tek nakon proučavanja procesa destilacije.
Etanol je monohidrični alkohol. U normalnim uvjetima, to je hlapljiva, bezbojna, zapaljiva tekućina specifičnog mirisa i okusa. Etanol je našao široku primjenu u industriji, medicini i svakodnevnom životu. Izvrstan je dezinficijens. Alkohol se koristi kao gorivo i kao otapalo. Ali najviše od svega, formula za etanol C2H5OH poznata je amaterima alkoholna pića... Upravo je u ovom području ova tvar našla široku primjenu. Ali nemojte zaboraviti da je alkohol, kao aktivna komponenta alkoholnih pića, jak depresiv. Ova psihoaktivna tvar sposobna je depresirati središnji živčani sustav i izaziva veliku ovisnost.
Danas je teško pronaći industriju koja ne koristi etanol. Teško je nabrojati sve za što je alkohol toliko koristan. Ali najviše od svega, njegova svojstva su cijenjena u farmaceutskim proizvodima. Etanol je glavna komponenta gotovo svih ljekovitih tinktura. Mnogi "bakini recepti" za liječenje ljudskih tegoba temelje se na ovoj tvari. Izvlači sve korisne tvari iz biljaka, akumulirajući ih. Ovo svojstvo alkohola našlo je primjenu u proizvodnji kućnih biljnih i tinkture od bobica... Iako su alkoholna pića, umjereno pružaju zdravstvene prednosti.
Formula etanola svima je poznata još od školskih satova kemije. Ali evo prednosti ove kemikalije, neće svi odmah odgovoriti. U stvarnosti, teško je zamisliti industriju koja ne koristi alkohol. Prije svega, etanol se u medicini koristi kao snažno dezinficijens. Obrađuju operacijsku površinu i rane. Alkohol štetno djeluje na gotovo sve skupine mikroorganizama. Ali etanol se ne koristi samo u kirurgiji. Neophodan je za proizvodnju ljekovitih ekstrakata i tinktura.
U malim dozama alkohol je dobar za ljudski organizam. Pomaže u razrjeđivanju krvi, poboljšanju cirkulacije krvi i vazodilataciji. Koristi se čak i za prevenciju kardiovaskularnih bolesti. Etanol pomaže poboljšati rad gastrointestinalnog trakta. Ali samo u stvarno malim dozama.
V posebnim slučajevima psihotropni učinak alkohola može prigušiti najteže bolove. Etanol je pronašao primjenu u kozmetologiji. Zbog izraženih antiseptičkih svojstava uključen je u gotovo sve losione za čišćenje problematične i masne kože.
Etanol je alkohol proizveden fermentacijom. Prekomjernom upotrebom može uzrokovati teška toksikološka trovanja, pa čak i komu. Ova tvar se nalazi u alkoholnim pićima. Alkohol izaziva najjaču psihičku i fizičku ovisnost. Alkoholizam se smatra bolešću. Šteta etanola odmah se povezuje sa prizorima neobuzdanog opijanja. Prekomjerna konzumacija alkoholnih pića ne dovodi samo do trovanja hranom. Sve je puno kompliciranije. Učestalim pijenjem alkohola zahvaćeni su gotovo svi organski sustavi. Izgladnjivanje kisikom uzrokovano etanolom ubija veliki broj moždanih stanica. Javlja se U ranim fazama pamćenje slabi. Tada osoba razvija bolesti bubrega, jetre, crijeva, želuca, krvnih žila i srca. Kod muškaraca dolazi do gubitka potencije. Na posljednje faze kod alkoholičara se otkriva deformacija psihe.
Etanol - što je to tvar i kako je dobivena? Ne znaju svi da se koristi od pretpovijesti. Bio je dio alkoholnih pića. Istina, koncentracija mu je bila mala. No, u međuvremenu su u Kini pronađeni tragovi alkohola na 9000 godina staroj keramiki. To jasno ukazuje da su ljudi u doba neolitika pili alkoholna pića.
Prvi slučaj zabilježen je u 12. stoljeću u Salernu. Istina, bila je to mješavina vode i alkohola. Čisti etanol izolirao je Johann Tobias Lovitz 1796. godine. Koristio je metodu filtriranja s aktivnim ugljenom. Dugo vremena je proizvodnja etanola ovom metodom ostala jedina metoda. Formulu alkohola izračunao je Nicolo-Théodore de Saussure, a Antoine Lavoisier ju je opisao kao spoj ugljika. U 19. i 20. stoljeću mnogi znanstvenici proučavali su etanol. Proučena su sva njegova svojstva. Trenutno je primio široka upotreba i koristi se u gotovo svim sferama ljudske djelatnosti.
Možda najpoznatija metoda za proizvodnju etanola je alkoholna fermentacija. To je moguće samo kada koristite organske proizvode koji sadrže veliku količinu ugljikohidrata, kao što su grožđe, jabuke, bobičasto voće. Druga važna komponenta za aktivnu fermentaciju je prisutnost kvasca, enzima i bakterija. Obrada krumpira, kukuruza, riže izgleda isto. Za dobivanje gorivog alkohola koristi se sirovi šećer koji se proizvodi od trske. Reakcija je prilično složena. Kao rezultat fermentacije, dobiva se otopina koja ne sadrži više od 16% etanola. Nije moguće postići veću koncentraciju. To je zato što kvasac ne može preživjeti u zasićenijim otopinama. Stoga se dobiveni etanol mora podvrgnuti postupcima pročišćavanja i koncentriranja. Često se koriste destilacijski postupci.
Za dobivanje etanola koristi se vrsta kvasca Saccharomyces cerevisiae različitih sojeva. U principu, svi su sposobni aktivirati ovaj proces. Drvna piljevina može se koristiti kao hranjivi supstrat, ili, alternativno, otopina dobivena od njih.
Mnogi ljudi znaju za svojstva koja ima etanol. Također je nadaleko poznato da je alkohol ili dezinficijens. Ali alkohol je i gorivo. Koristi se u raketnim motorima. Opće je poznata činjenica – tijekom Prvog svjetskog rata 70% vodenog etanola korišteno je kao gorivo za prvu njemačku balističku raketu na svijetu – “V-2”.
U današnje vrijeme alkohol je postao sve rašireniji. Koristi se kao gorivo u motorima unutarnje izgaranje, za uređaje za grijanje. U laboratorijima se toči u špiritusne lampe. Katalitička oksidacija etanola koristi se za proizvodnju jastučića za grijanje, vojnih i turističkih. Ograničeni alkohol koristi se u mješavini s tekućim loživim uljem zbog svoje higroskopnosti.
Etanol se široko koristi u kemijskoj industriji. Služi kao sirovina za proizvodnju tvari kao što su dietil eter, octena kiselina, kloroform, etilen, acetaldehid, tetraetil olovo, etil acetat. U industriji boja i lakova, etanol se široko koristi kao otapalo. Alkohol je glavna komponenta perača i antifriza. Alkohol se također koristi u kućanskim kemikalijama. Uključen je u deterdžente i sredstva za čišćenje. Osobito se često nalazi kao sastojak u sanitarijama i tekućinama za njegu stakla.
Etilni alkohol se može klasificirati kao antiseptik. Štetno djeluje na gotovo sve skupine mikroorganizama. Uništava stanice bakterija i mikroskopskih gljivica. Upotreba etanola u medicini gotovo je sveprisutna. Izvrsno je sredstvo za sušenje i dezinfekciju. Zbog svojstava tamnjenja alkohol (96%) se koristi za liječenje operacijskih stolova i ruku kirurga.
Etanol - otapalo droge... Široko se koristi za izradu tinktura i ekstrakata od ljekovito bilje i drugih biljnih materijala. Minimalna koncentracija alkohola u takvim tvarima ne prelazi 18 posto. Etanol se često koristi kao konzervans.
Etilni alkohol je također izvrstan za trljanje. Tijekom groznice djeluje rashladno. Vrlo često se alkohol koristi za zagrijavanje obloga. Štoviše, apsolutno je siguran, na koži ne ostaje crvenilo i opekline. Osim toga, etanol se koristi kao sredstvo protiv pjene kada se umjetno dovodi kisik tijekom ventilacije. Također, alkohol je sastavni dio opće anestezije, koji se može koristiti u slučaju nedostatka lijekova.
Čudno je da se medicinski etanol koristi kao protuotrov za trovanje otrovnim alkoholima, poput metanola ili etilen glikola. Njegov učinak je zbog činjenice da u prisutnosti nekoliko supstrata, enzim alkohol dehidrogenaza obavlja samo kompetitivnu oksidaciju. Zbog toga se nakon neposrednog uzimanja etanola, a zatim toksičnog metanola ili etilen glikola, opaža smanjenje trenutne koncentracije metabolita koji truju tijelo. Za metanol je to mravlja kiselina i formaldehid, a za etilen glikol oksalna kiselina.
Dakle, kako dobiti etanol, to je bilo poznato našim precima. Ali najviše se koristio tek u 19-20 stoljeću. Uz vodu, etanol je osnova gotovo svih alkoholnih pića, prvenstveno votke, džina, ruma, konjaka, viskija i piva. U malim količinama, alkohol se također nalazi u pićima koja se dobivaju fermentacijom, na primjer, u kefiru, koumissu, kvasu. Ali ne smatraju se alkoholom, jer je koncentracija alkohola u njima vrlo niska. Dakle, sadržaj etanola u svježem kefiru ne prelazi 0,12%. Ali ako se slegne, tada koncentracija može porasti do 1%. Kvas sadrži nešto više etilnog alkohola (do 1,2%). Najviše alkohola se nalazi u kumišu. U svježem mliječni proizvod njegova koncentracija je od 1 do 3%, a u taloženom doseže 4,5%.
Etilni alkohol je dobro otapalo. Ovo svojstvo omogućuje njegovu upotrebu u prehrambenoj industriji. Etanol je otapalo za mirise. Štoviše, može se koristiti kao konzervans za pekarske proizvode. Registriran je kao dodatak prehrani E1510. Etanol ima energetsku vrijednost od 7,1 kcal/g.
Proizvodnja etanola uspostavljena je u cijelom svijetu. Ova vrijedna tvar se koristi u mnogim područjima ljudskog života. su lijek. Ubruse natopljene ovom tvari koriste se kao dezinficijens. Ali kakav učinak etanol ima na naše tijelo kada ga progutamo? Je li to dobro ili loše? Ova pitanja zahtijevaju detaljno proučavanje. Svi znaju da čovječanstvo stoljećima konzumira alkoholna pića. Ali tek u prošlom stoljeću problem alkoholizma dobio je velike razmjere. Naši su preci koristili kašu, medovinu pa čak i sada tako popularno pivo, ali sva su ta pića sadržavala nizak postotak etanola. Stoga nisu mogli uzrokovati značajnu štetu zdravlju. Ali nakon što je Dmitrij Ivanovič Mendeljejev razrijedio alkohol vodom u određenim omjerima, sve se promijenilo.
Trenutno je alkoholizam problem u gotovo svim zemljama svijeta. Jednom u tijelu, alkohol ima patološki učinak na gotovo sve organe, bez iznimke. Ovisno o koncentraciji, dozi, načinu gutanja i trajanju izlaganja, etanol može ispoljiti toksične i narkotičke učinke. Sposoban je poremetiti rad kardiovaskularnog sustava, pridonosi nastanku bolesti probavnog trakta, uključujući čir na želucu i dvanaesniku. Narkotički učinak označava sposobnost alkohola da izazove stupor, neosjetljivost na bol i inhibiciju funkcija središnjeg živčani sustav... Osim toga, osoba razvija alkoholno uzbuđenje, vrlo brzo postaje ovisna. U nekim slučajevima prekomjerna konzumacija etanola može uzrokovati komu.
Što se događa u našem tijelu kada pijemo alkoholna pića? Molekula etanola sposobna je oštetiti središnji živčani sustav. Pod utjecajem alkohola dolazi do oslobađanja hormona endorfina u nucleus accumbens, a kod osoba s izraženim alkoholizmom i u orbitofrontalnom korteksu. No, unatoč tome, etanol nije prepoznat kao narkotična tvar, iako pokazuje sve odgovarajuće radnje. Etilni alkohol nije dodan na međunarodni popis kontroliranih tvari. I to je kontroverzno pitanje, jer u određenim dozama, naime 12 grama tvari na 1 kilogram tjelesne težine, etanol dovodi prvo do akutnog trovanja, a potom i smrti.
Sama otopina etanola nije kancerogen. Ali njegov glavni metabolit, acetaldehid, otrovna je i mutagena tvar. Osim toga, ima i kancerogena svojstva i izaziva razvoj raka. Njegove su kvalitete istraživane u laboratorijskim uvjetima na pokusnim životinjama. Ove znanstveni rad doveo do vrlo zanimljivih, ali u isto vrijeme i alarmantnih rezultata. Ispostavilo se da acetaldehid nije samo kancerogen, on može oštetiti DNK.
Dugotrajna upotreba alkoholnih pića može izazvati kod ljudi bolesti kao što su gastritis, ciroza jetre, čir na dvanaesniku, rak želuca, jednjaka, malog i rektuma, kardiovaskularne bolesti. Redoviti unos etanola u tijelo može izazvati oksidativna oštećenja neurona u mozgu. Umiru od posljedica oštećenja. Zlouporaba pića koja sadrže alkohol dovodi do alkoholizma i kliničke smrti. Kod osoba koje redovito piju alkohol značajno se povećava rizik od srčanog i moždanog udara.
Ali to nisu sva svojstva etanola. Ova tvar je prirodni metabolit. U malim količinama može se sintetizirati u tkivima ljudskog tijela. Naziva se istinitim.Također nastaje kao rezultat razgradnje ugljikohidratne hrane u gastrointestinalnom traktu. Ovaj etanol naziva se "uvjetno endogeni alkohol". Može li konvencionalni alkotest otkriti alkohol koji je sintetiziran u tijelu? To je teoretski moguće. Njegova količina rijetko prelazi 0,18 ppm. Ova vrijednost je na donjem dijelu najmodernijih mjernih instrumenata.
