Wosk naskórkowy - Epicuticular wax

Wosk epikutykularny to powłoka woskowa pokrywająca zewnętrzną powierzchnię naskórka roślin u roślin lądowych . Może tworzyć białawy film lub zakwitać na liściach, owocach i innych organach roślin. Chemicznie składa się z hydrofobowych związków organicznych, głównie prostołańcuchowych węglowodorów alifatycznych z różnymi podstawionymi grupami funkcyjnymi lub bez nich . Głównymi funkcjami wosku naskórkowego jest zmniejszenie zwilżania powierzchni i utraty wilgoci. Inne funkcje obejmują odbijanie światła ultrafioletowego, pomagając w tworzeniu ultrahydrofobowej i samoczyszczącej się powierzchni oraz działając jako powierzchnia zapobiegająca wspinaniu się.

Skład chemiczny

Powszechnymi składnikami wosku naskórkowego są głównie prostołańcuchowe węglowodory alifatyczne, które mogą być nasycone lub nienasycone i zawierać różne grupy funkcyjne. Parafiny występują w liściach grochu i kapusty , estry alkilowe w liściach palmy karnauba i banana , asymetryczny drugorzędowy alkohol 10-nonakozanol w większości roślin nagonasiennych , takich jak Ginkgo biloba i świerk sitkajski , wielu z jaskrów , Papaveraceae i Rosaceae oraz niektórych symetrycznych mchów , drugorzędowe alkohole w Brassicaceae, w tym Arabidopsis thaliana , pierwszorzędowe alkohole (głównie oktakozan-1-ol ) w większości traw Poaceae , eukaliptus i rośliny strączkowe wśród wielu innych grup roślin, β- diketony w wielu trawach, eukaliptus , skrzynka Buxus i Ericaceae , aldehydy u młodych liście buka , kiełki trzciny cukrowej i owoce cytryny oraz triterpeny w woskach owocowych z jabłek , śliwek i winogron . Składniki cykliczne są często rejestrowane w woskach epikutykularnych, ale na ogół są to składniki drugorzędne. Mogą one obejmować fitosterole, takie jak β-sitosterol i pentacykliczne triterpenoidy, takie jak kwas ursolowy i kwas oleanolowy oraz ich odpowiednie prekursory, α-amyrynę i β-amyrynę.

Mąka

Wiele gatunków z rodzaju Primula i paproci, takich jak Cheilanthes , Pityrogramma i Notholaena, wytwarza mączną , białawą do jasnożółtej wydzielinę gruczołową znaną jako mączka, która nie jest woskiem naskórkowym, ale składa się głównie z kryształów innej klasy związków polifenolowych znanych jako flawonoidy . W przeciwieństwie do wosku naskórkowego, mąka jest wydzielana przez wyspecjalizowane włoski gruczołowe , a nie przez naskórek całego naskórka.

Właściwości fizyczne

Kryształy wosku naskórkowego otaczające otwór szparkowy na dolnej powierzchni liścia róży.

Woski epikutykularne są przeważnie ciałami stałymi w temperaturze otoczenia, o temperaturze topnienia powyżej około 40 °C (100 °F). Są rozpuszczalne w rozpuszczalnikach organicznych, takich jak chloroform i heksan , co czyni je dostępnymi do analizy chemicznej, ale w niektórych gatunkach estryfikacja kwasów i alkoholi do estolidów lub polimeryzacja aldehydów może powodować powstawanie nierozpuszczalnych związków. Ekstrakty rozpuszczalnikowe wosków do naskórka zawierają zarówno woski naskórkowe, jak i naskórkowe, często zanieczyszczone lipidami błony komórkowej leżących poniżej komórek. Epicuticular wosku mogą być izolowane za pomocą metod mechanicznych, które odróżniają epicuticular wosk poza naskórka roślin z naskórkowej wosku osadzonego na polimerze naskórka. W rezultacie wiadomo, że te dwie warstwy różnią się chemicznie, chociaż mechanizm segregacji cząsteczek molekularnych na dwie warstwy jest nieznany. Niedawne badania mikroskopii elektronowej skaningowej (SEM), mikroskopii sił atomowych (AFM) i reflektometrii neutronowej na odtworzonych błonach woskowych wykazały obecność wosków naskórkowych pszenicy; składa się z powierzchniowych kryształów epikutykularnych i leżącej pod spodem, porowatej warstwy folii tła, która ulega pęcznieniu w kontakcie z wodą, co wskazuje, że folia tła jest przepuszczalna i podatna na transport wody.

Wosk naskórkowy może odbijać światło UV, takie jak biała, kredowa powłoka woskowa Dudleya brittonii , która ma najwyższy współczynnik odbicia światła ultrafioletowego (UV) spośród wszystkich znanych naturalnie występujących substancji biologicznych.

Terminu „sino” używa się w odniesieniu do wszelkich liści, takich jak z rodziny Crassulaceae , które z powodu woskowej powłoki wyglądają na białawe. Powłoki epicuticular flawonoidów mogą być określane jako „Farina”, same rośliny są opisane jako „mączny” lub „ mączny ”.

Kryształy wosku epikutykularnego

Wosk naskórkowy tworzy z powierzchni roślin krystaliczne wypustki, które wzmacniają ich hydrofobowość, tworzą właściwości samooczyszczania znane jako efekt lotosu i odbijają promieniowanie UV . Kształty kryształów zależą od obecnych w nich związków woskowych. Asymetryczne drugorzędowe alkohole i β-diketony tworzą puste woskowe nanorurki , podczas gdy pierwszorzędowe alkohole i symetryczne drugorzędowe alkohole tworzą płaskie płytki Chociaż zaobserwowano to przy użyciu transmisyjnego mikroskopu elektronowego i skaningowego mikroskopu elektronowego, proces wzrostu kryształów nigdy nie był obserwowany bezpośrednio aż do Kocha a współpracownicy badali wzrost kryształów wosku na liściach przebiśniegu ( Galanthus nivalis ) i innych gatunkach za pomocą mikroskopu sił atomowych . Badania te pokazują, że kryształy wyrastają z ich wierzchołków, co rodzi interesujące pytania dotyczące mechanizmu transportu molekuł.

Zobacz też

• Wosk
• Roślinny naskórek
• Modry

Bibliografia

Bibliografia