Що таке дубильні речовини
Таніни (таніди) або дубильні речовини (гарбники) – поліфенольні, біологічно активні сполуки, так звані вторинні метаболіти, що продукуються рослинами в процесі їхньої життєдіяльності та є проміжним продуктом обміну речовин.
Це аморфні, водо- і спирторозчинні нетоксичні речовини, які легко окислюються й темніють на відкритому повітрі за рахунок поглинання кисню, що міститься в ньому.
Функції, характеристики, властивості й особливості дубильних речовин
Крім участі в обмінних процесах, дубильні речовини виконують захисні функції в рослинах: оберігають від згубної дії ультрафіолетового випромінювання, запобігають пошкодженню їх травоїдними тваринами та різними патогенами, а також відіграють роль природних пестицидів. Вони входять до складу коренів, листя, кори, деревини, плодів, насіння та інших частин рослин.
Дубильні речовини надають характерного аромату та терпко-в’яжучого смаку деяким продуктам харчування, тому добре відомі нам як складова частина багатьох плодів, зокрема хурми, гранату, айви, терносливу, шипшини, чорниць, горіхів тощо. Вони присутні в листі чаю та кавових зернах, а також створюють неповторний букет виноградних вин.
Використання дубильних речовин для обробки шкіри
Походження назви танін ймовірно пов’язане з англо-нормандським словом tanner і середньовічним латинським tannāre, що має значення дубової кори. З античних часів саме кора дуба використовувалась для дублення шкіри, оскільки в ній міститься значна кількість речовин з в’яжучими та дублячими властивостями. Завдяки дубильним речовинам – танінам – шкіра тварин, оброблена з використанням певної технології, була захищена від процесів гниття, набувала міцності та певного забарвлення.
Для дублення шкіри придатні далеко не всі дубильні речовини, а лише ті, молекулярна маса яких перевищує 1000 г/моль. Деякі з них утворюють дуже стійкі колірні комплекси із солями металів, здебільшого із солями заліза, які потім можуть використовуватися для виробництва чорнила та інших рідких барвників.
Від чого залежить вміст дубильних речовин у тканинах рослин
Кількість дубильних речовин у рослинних тканинах дуже нестала і може збільшуватися чи зменшуватися залежно від географічних умов (сонячне освітлення, висотність розташування, водний режим тощо), кліматичних особливостей проростання, ґрунтових характеристик, виду та віку рослини, фази її розвитку, часу доби тощо.
Найбільший вміст дубильних речовин виявлено в кулястих патологічних утвореннях на листі дуба, так званих галах, де він може досягати 50–70%.
Історія вивчення танінів. Класифікації дубильних речовин
Дослідження природи й функцій дубильних речовин чи дубильних кислот здійснювалось упродовж кількох століть. Вперше вдалось їх отримати з рослин у 1793 році французькому хіміку й фармацевту Ніколя Дейе. У 1891 році в’яжучі речовини виокремили в єдину групу, і професор Генрі Трімбл (США) дав їм назву таніни.
Найважчим виявилося завдання отримати чисту субстанцію танінів, без цукрів. Перші очищені субстанції за своєю структорою відповідали дігаловій кислоті. Теоретичне обґрунтування й підтвердження отриманих лабораторних даних здійснені в 1912 році: Еміль Фішер і Карл Фройденберг продемонстрували, що структура таніну відповідає ангідриду галової кислоти.
У 1962 році вчені Тоні Свейн та Едгар Чарлз Бейт-Смітт, відомі в історії як засновники групи по вивченню фенольних рослинних речовин, що згодом перетворилася на Європейське фітохімічне товариство, дали визначення танінам як класу в’яжучих, ароматичних, поліфенольних, безазотних сполук зі значною кількістю гідроксильних (–ОН) груп і молекулярною масою від 500 до понад 3000 (г/моль), здатних утворювати міцні зв’язки з білками, полісахаридами та іншими біополімерами, зокрема целюлозою, пектиновими речовинами, амінокислотами, алкалоїдами та ін.
Лише в 2013 році групі французьких вчених вперше вдалось виявити рослинну органелу (вона отримала назву таносома), в якій відбувається синтез танінів – дубильних речовин. Утворюється вона у хлоропластах і після полімеризації танінів ізолюється в мембранній оболонці. У такому вигляді й відбувається переміщення таносоми у вакуолю, де потім лишаються таніни.
Через несталу хімічну структуру танінів внаслідок того, що вони є сполуками різних поліфенолїв, їх досить важко класифікувати. Найдавніша, створена в 1894 році Г. Проктером, класифікація базувалася на виді кінцевого продукту (пірокатехін чи пірогалол), що утворювався внаслідок розпаду таніну при нагріванні до +180…200°С. За цією ознакою таніни поділяють на дві групи: пірокатехінову та пірогалову.
Значно пізніше, вже у 1933 році, К. Фрейденберг вдосконалив попередню классификацию, обравши основним критерієм продукти розпаду танінів внаслідок кислотного гідролізу. На підставі цього з’явилася сучасна класифікація, згідно з якою розрізняють гідролізовані та конденсовані таніни.
За походженням таніни поділяють на синтетичні та натуральні. Обидві ці групи мають велике значення у нашому житті. Синтезовані танінові сполуки не містять домішок і характеризуються високим ступенем чистоти, що дуже важливо для фармацевтичного виробництва, оскільки дає змогу дотримуватись точного дозування в медичних препаратах.
Але щодо їх застосування саме в технології дублення шкіри, то після практичного використання синтетичних аналогів, отриманих внаслідок копітких наукових досліджень, споживачі все ж таки повернулись до натуральних дубильних речовин і скоротили використання продуктів хімічного походження.
Використання танінів у сучасній промисловості
Сьогодні дубильні речовини, як натуральний інгредієнт, широко використовуються в багатьох галузях промисловості. Вони знайшли застосування у харчовому, текстильному, шкіряному виробництві, а також косметологічній, фармацевтичній, медичній та інших сферах людської діяльності. Танін – харчовий барвник, відомий під індексом Е181, має вигляд світло-жовтого порошку, розчинного у воді, спирті та гліцерині.
Поділитись в соцмережах:
