Noorganik minerallarning xelatlangan shakllari biologik faol moddalarga juda o'xshaydi. Bu xususiyat qishloq xo'jaligida o'g'itlar va uy hayvonlari uchun qimmatli oziq-ovqat qo'shimchalarini ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Tibbiyotda bunday birikmalar antidotlar va parhez qo'shimchalari sifatida ishlatiladi.
"Xelatli shakl" nimani anglatadi?
Xelatlar - musbat zaryadlangan metall ionlarining (kompleks yaratuvchining markaziy atomi) har xil turdagi biomolekulalar bilan kimyoviy birikmalar hosil qiluvchi ligandlar bilan oʻzaro taʼsiri natijasida paydo boʻladigan kompleks. Oddiy qilib aytganda, xelatlar mineral va murakkab organik birikmalarning birikmasidir. Ligandlarga aminokislotalar, peptidlar, oqsillar, purinlar, porfirinlar, makrolidlar, shuningdek ularning sintetik analoglari (toj efirlari, kriptondlar) kiradi.
Chelating ligandlari kovalent bog'lanish va metall bilan halqa tuzilishini yaratishga qodir bo'lgan 2 dan ortiq funktsional guruhlarga ega bo'lishi kerak. "Xelat" so'zi lotincha chela ("panja") dan keladi. Tashqi tomondan, bu kimyoviy birikmalarning shakli mineralni ushlab turgan qisqichbaqaning tirnoqlariga o'xshaydi.
Tabiatda eng yorqinporfiringa asoslangan bu turdagi birikmalarning vakillari inson gemoglobini bo'lib, bu erda Fe (temir xelat) va xlorofil (magniy xelat) kompleks hosil qiluvchi vositaning markazi sifatida ishlaydi. Zamonaviy biokimyoviy texnologiyalar bunday moddalarning turli shakllarini olish imkonini beradi.
Misollar
Xelat shakllarining 3 ta guruhi mavjud (ligand zaryadi va metall ionining nisbatiga qarab).
- Kationik. Eng keng tarqalgan vakillari poliaminlarning metall ionlari bilan birikmalaridir. Bu holda ligandlashtiruvchi vosita neytraldir, shuning uchun birikmaning umumiy zaryadi markaziy ion tomonidan aniqlanadi.
- Anion. Odatiy anion xelatlar etilendiaminotetraasetik kislotaga (EDTA) asoslangan komplekslardir.
- Neytral (kompleks ichidagi birikmalar). Markaziy musbat zaryadga teng miqdordagi manfiy zaryadlangan ligandlarni qoʻshish orqali neytrallanadi va shu bilan “ichki tuz” hosil boʻladi.
Ko'pgina metallar makromolekulyar moddalarga birlasha oladigan barqaror xelatlarni hosil qiladi. Bu ta'sir dielektriklar, yuqori haroratli o'ta o'tkazgichlar va qoplamalar ishlab chiqarish uchun ishlatiladigan ko'p komponentli yuqori dispers oksidli materiallar sinteziga qo'llaniladi.
Biologik xossalari
Xelatli minerallar qator qimmatli xususiyatlarga ega moddalardir, masalan:
- Atrof-muhitning turli kislotaligiga va mikroorganizmlar ta'siriga yuqori qarshilik.
- Yaxshi adsorbsiya va suvda eruvchanligi.
- Metallarning biologik faolligi, erkin holatda ular uchun odatiy emas.
- Birikmalarning boshqa shakllariga nisbatan kamroq toksiklik.
- Yuqori bioavailability, ya'ni o'simliklar va hayvonlar uchun yaxshi hazm bo'lish.
- Erimaydigan choʻkma yoʻq.
Minerallar asosan ingichka ichakda so'riladi va yanada barqaror xelat shakli ularni oshqozonda xlorid kislotasi tomonidan yo'q qilinishidan himoya qiladi. Bu xususiyat tibbiyot va chorvachilikda mikronutrient tanqisligini qoplash uchun ishlatiladi.
Ishlab chiqarish
Birikmalarning xelatlangan shakllari xelyatsiya (yoki xelatlash) yoʻli bilan olinadi. Bu atama kimyo fanida umuman tan olinmaydi. Eng oddiy usul metall tuzlari eritmalarini xelatlovchi moddalar bilan aralashtirishdir. Ikkinchisi kabi organik moddalar:
- nitrilotriasetik, etilendiamintetraasetik va etilen glikoltetraasetik kislota;
- tris (karboksimetil) etilendiamin;
- gidroksietilidendifosfonik kislota;
- lizin;
- metionin va boshqalar.
Aminokislotalar va mayda peptidlar laboratoriya sharoitida fermentlar ta'sirida tayyorlanadi. Chelatsiya jarayonini amalga oshirishda quyidagi parametrlar hisobga olinadi:
- atrof-muhitning kislotaligi (agar kerak bo'lsa, ishqor qo'shing);
- harorat;
- modda nisbati;
- aminokislotalarning eruvchanligi.
Cho'kilgan xelat kompleksi distillangan suvda yuviladi va keyin quritiladi.
Agrotexnik ilovalar
Xelatli oʻgʻitlar quyidagi afzalliklarga ega:
- Biologik tuzilmalar bilan yaqin yaqinlik, buning natijasida moddalar o'simlik hujayralari membranalariga osonlikcha kirib boradi.
- Yaxshilangan eruvchanlik.
- Oddiy tuzlarga nisbatan xelatli oʻgʻitlar kamroq isteʼmol qilinadi.
- Ham ildiz, ham bargdan oziqlantirish imkoniyati.
- Urugʻlarning unib chiqishini oshiring.
- Past fitotoksiklik.
- Tuproq kislotaliligining turli darajalarida barqarorlik.
- Boshqa kimyoviy moddalar, pestitsidlar bilan yaxshi moslik.
Xelatli temir eng katta ahamiyatga ega, chunki bu element o'simlik to'qimalarida boshqa metallarga qaraganda ko'proq miqdorda mavjud. Uning etishmasligi ko'plab kasalliklarning, jumladan xlorozning rivojlanishiga olib keladi. Boshqa xelatlar ham qo'llaniladi - o'simliklarning o'sishi va tuxumdonlarning shakllanishini rag'batlantiradigan mis, sink, bor. O'sish mavsumining dastlabki bosqichlarida ildiz tizimining rivojlanishiga yordam beradigan xelatli k altsiy bilan oziqlantirish tavsiya etiladi.
Hayvonlardan foydalanish
Mikroelementlarning xelatlangan shakllari barcha turdagi qishloq hayvonlari va qushlarning oziqlanishini mustahkamlash uchun ishlatiladi. Kichik konsentratsiyadagi bu moddalar noorganik minerallarning 40% gacha o'rnini bosishi mumkin va quyidagi ta'sirga ega:
- immunitetni kuchaytiringkasallik, ayollarning homiladorligi yoki noqulay sharoitlarda kuch;
- reproduktiv funktsiyani yaxshilash;
- sutdagi somatik hujayralar sonining kamayishi, bu uning sifatini yaxshilaydi (termik barqarorlik va boshqa texnologik xususiyatlar);
- yosh hayvonlarning oʻsishining tezlashishi.
Xelatli temir, uning sulfatidan farqli o'laroq, yo'ldosh to'sig'ini osongina kesib o'tadi. Tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, bu vitaminni cho'chqa go'shti ratsioniga qo'shish katta vaznli cho'chqa go'shtining kechroq tug'ilishiga yordam beradi va ularda temir tanqisligi rivojlanishining oldini oladi.
Magniy xelatidan foydalanish natijasida hayvonlarning tana go'shti sifati yaxshilanadi, tana yog'i kamayadi. Mis va marganets birikmalari parrandalarda suyak xondromatozi va yurak-qon tomir kasalliklarining oldini olishga yordam beradi.
Dorilar
Tibbiyotda birikmalarning xelat shakllari quyidagi maqsadlarda ishlatiladi:
- Og'ir metallar va boshqa zaharlar bilan o'tkir va surunkali zaharlanish uchun antidotlar ("Unitiol", "Tetasin-k altsiy"). Ular qabul qilinganda, zararli moddalar yopiq xelat tipidagi komplekslarga bog'lanadi.
- Antinoplastik preparatlar («Cisplatin» va boshqalar). Giyohvand moddalar ta'sirlangan hujayralar yadrolariga kirib, DNK bilan barqaror aloqa hosil qiladi, bu ularning o'z-o'zini ko'payishiga to'sqinlik qiladi.
- Vitamin preparatlari (ko'pincha xelatlangan k altsiy va temir).
Erkin metall ionlaridan farqli o'laroq, bu moddalar hosil bo'lmaydioshqozon va ichakdagi boshqa kimyoviy elementlar bilan birikmalar, shuning uchun ular inson tanasida yaxshiroq so'riladi. Shu munosabat bilan xelatlar asosida yangi avlod dori vositalari va xun takviyelarini yaratish mumkin.
