Μετάβαση στο περιεχόμενο

Πηκτίνες

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
(Ανακατεύθυνση από Πηκτίνη)
Εμπορικό προϊόν σκόνης πηκτίνης που εξάγεται από εσπεριδοειδή

Πηκτίνες (αρχαία ελληνικά: πηκτικός‎‎)[1], ή απλώς πηκτίνη (αγγλ. pectin), είναι γενικός χημικός όρος που αναφέρεται σε ομάδα συγγενών πολυσακχαριτών, που απαντώνται στα φυτά και βοηθούν φυσιολογικές βιοχημικές και βιολογικές διεργασίες, όπως την κυτταρική ανάπτυξη και την κυτταρική διαφοροποίηση. Είναι ετεροπολυσακχαρίτες, πλούσιοι σε ένα δομικό οξύ και περιέχονται στα πρωτογενή κυτταρικά τοιχώματα, τη μεσοκυττάρια στρώση και τα δευτερογενή κυτταρικά τοιχώματα των φυτών[2], όπως και του ξυλώματοςτων δέντρων. Υπάρχουν διαφορετικές πηκτίνες στη φύση.

Το βασικό χημικό συστατικό στις πηκτίνες είναι το γαλακτουρονικό οξύ (ένα οξύ σακχάρου με βάση τη γαλακτόζη), το οποίο ιστορικά απομονώθηκε και περιγράφηκε πρώτη φορά από τον Γάλλο χημικό και φαρμακοποιό Ανρί Μπρακονό το 1825.[3][4] Η πηκτίνη που παράγεται στο εμπόριο είναι λευκή έως ανοιχτή καφετιά σκόνη, που παράγεται από εσπεριδοειδή, για χρήση ως βρώσιμη ύλη πηκτωματοποίησης ειδικά σε μαρμελάδες και ζελέδες, γέμιση επιδόρπιων, φάρμακα και γλυκά, όπως επίσης και ως σταθεροποιητής τροφίμων σε χυμούς φρούτων και ροφήματα γάλακτος, καθώς και ως πηγή διαιτητικών ινών.

Γενικά

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Οι πηκτίνες, ή αλλιώς και πηκτινικές ουσίες[5], είναι ονομασίες για μια ομάδα στενά συνδεδεμένων πολυσακχαριτών που υπάρχουν στα τοιχώματα των φυτών, όπου συμβάλλουν σε πολύπλοκες φυσιολογικές διεργασίες όπως την κυτταρική ανάπτυξη και την κυτταρική διαφοροποίηση και έτσι καθορίζουν την ακεραιότητα και την ακαμψία του φυτικού ιστού.

Παίζουν επίσης σημαντικό ρόλο στους μηχανισμούς άμυνας των φυτών έναντι των παθογόνων μικροοργανισμών, και έναντι τυχόν τραυματισμών. Ως συστατικά των κυτταρικών τοιχωμάτων και λόγω της ανιονικής φύσης τους, οι πηκτινικές ενώσεις θεωρούνται ότι εμπλέκονται στη ρύθμιση της μεταφοράς των ιόντων, του πορώδους των κυτταρικών τοιχωμάτων, και με αυτόν τον τρόπο, στον έλεγχο της διαπερατότητας των τοιχωμάτων σε κρίσιμης σπουδαιότητας ένζυμα.[6]

Βιολογία

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Αποτελούνται από πολύπλοκους πολυσακχαρίτες που υπάρχουν στα πρωτογενή κυτταρικά τοιχώματα των φυτών και είναι άφθονοι στα πράσινα μέρη των χερσαίων φυτών.[7] Συμπεριλαμβάνονται επίσης στις ημικυτταρίνες του ξύλου.

Η πηκτίνη είναι βασικό συστατικό της μεσοκυττάριας στρώσης, η οποία δένει και συγκολλάει τα κυτταρικά τοιχώματα. Η πηκτίνη εναποτίθεται μέσω εξωκυττάρωσης στο κυτταρικό τοίχωμα μέσω κυστιδίων που παράγονται στα σωμάτια Golgi.[8] Η ποσότητα, η δομή και η χημική σύνθεση της πηκτίνης είναι διαφορετική μεταξύ των φυτών, μέσα σε ένα φυτό με την πάροδο του χρόνου (βλ. ηλικία), και σε διαφορετικά μέρη ενός φυτού. Είναι συνεπώς ένας σημαντικός πολυσακχαρίτης του κυτταρικού τοιχώματος, που επιτρέπει την επέκταση του πρωτογενούς κυτταρικού τοιχώματος και την ανάπτυξη των φυτών.[9]

Κατά την ωρίμανση των καρπών, η πηκτίνη διασπάται από τα εξής ένζυμα, πηκτινάση και πηκτινεστεράση, και έτσι ο καρπός γίνεται πιο μαλακός καθώς οι μεσοκυττάριες στρώσεις διασπώνται και τα κύτταρα διαχωρίζονται το ένα από το άλλο.[10] Μια παρόμοια διαδικασία διαχωρισμού των κυττάρων που προκαλείται από τη διάσπαση της πηκτίνης εμφανίζεται στη ζώνη αποκοπής των μίσχων των φυλλοβόλων δέντρων, κατά την πτώση των φύλλων τη χειμερινή περίοδο. 

Ο άνθρωπος μπορεί να τραφεί με πηκτίνες, αλλά αυτές δεν συμβάλλουν καθοριστικά στη όλη διατροφή του. Η ημερήσια πρόσληψη πηκτίνης από φρούτα και λαχανικά μπορεί να εκτιμηθεί ότι είναι περίπου 5 g, εάν π.χ. περίπου 500 γραμμάρια φρούτων και λαχανικών καταναλώνονται την ημέρα.

Στην ανθρώπινη πέψη, η πηκτίνη συνδέεται με τη χοληστερόλη στο γαστρεντερικό σωλήνα και επιβραδύνει την απορρόφηση της γλυκόζης παγιδεύοντας τους υδατάνθρακες. Η πηκτίνη είναι επομένως μια διαλυτή διαιτητική ίνα. Από έρευνα σε μη παχύσαρκα διαβητικά ποντίκια έχει αποδειχθεί ότι η πηκτίνη αυξάνει τη συχνότητα εμφάνισης του διαβήτη.[11]

Μελέτη διαπίστωσε ότι μετά την κατανάλωση φρούτων, η συγκέντρωση της μεθανόλης στο ανθρώπινο σώμα αυξήθηκε σε ένα συγκεκριμένο ποσοστό λόγω της αποικοδόμησης της φυσικής πηκτίνης (η οποία εστεροποιείται με μεθανόλη) στο παχύ έντερο.[12]

Η πηκτίνη έχει παρατηρηθεί ότι έχει κάποια -ασαφή- λειτουργία στην επιδιόρθωση του DNA ορισμένων τύπων σπόρων φυτών, συνήθως φυτών της ερήμου.[13] Τα πηκτινώδη επιφανειακά ιζήματα, τα οποία είναι πλούσια σε πηκτίνες, δημιουργούν ένα στρώμα βλέννας που συγκρατείται στη δροσιά, που βοηθά το κύτταρο να επιδιορθώσει το DNA του.[14]

Η κατανάλωση πηκτίνης έχει αποδειχθεί επίσης ότι μειώνει ελαφρώς (σε ποσοστό 3-7%) τα επίπεδα της LDL χοληστερόλης στο αίμα του ανθρώπου. Το αποτέλεσμα εξαρτάται από την πηγή της πηκτίνης. Οι πηκτίνες μήλου και εσπεριδοειδών είναι πιο αποτελεσματικές από την πηκτίνη από ίνες πολτού πορτοκαλιού.[15] Ο μηχανισμός φαίνεται να σχετίζεται με την αύξηση του ιξώδους στην εντερική οδό, που οδηγεί σε μειωμένη απορρόφηση της χοληστερόλης από τη χολή.[16] Στο παχύ έντερο και στο κόλον, οι μικροοργανισμοί αποικοδομούν την πηκτίνη και απελευθερώνουν λιπαρά οξέα βραχείας αλυσίδας, που αποδεδειγμένα έχουν θετική επίδραση στην υγεία του ανθρώπου (βλ. προβιοτική δράση).[17]

Χημεία

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]
Γαλακτουρονικό οξύ

Οι πηκτίνες, γνωστές και ως πηκτινικοί πολυσακχαρίτες, είναι ενώσεις πλούσιες σε γαλακτουρονικό οξύ. Αρκετοί πολυσακχαρίτες έχουν ταυτοποιηθεί και χαρακτηριστεί εντός της ομάδας των πηκτινών. Οι ομογαλακτουρονάνες είναι γραμμικές αλυσίδες του α-(1-4)-D-γαλακτουρονικού οξέος.[18]

Οι υποκατεστημένες γαλακτουρονάνες χαρακτηρίζονται από την παρουσία υπολειμμάτων που προσαρτώνται σε σακχαρίτες (όπως D-ξυλόζη ή D-απιόζη στις αντίστοιχες περιπτώσεις ξυλογαλακτουρονάνης και απιογαλακτουρονάνης) που διακλαδίζονται από κια κεντρική αλυσίδα υπολειμμάτων D-γαλακτουρονικού οξέος.[18][19] Οι πηκτίνες ραμνογαλακτουρονάνης Ι (RG-I) περιέχουν σκελετό επαναλαμβανόμενου δισακχαρίτη: 4) -α-D -γαλακτουρονικό οξύ-(1,2)-α-L-ραμνόζη- (1. Πολλά από τα υπολείμματα ραμνόζης διακλαδίζονται με πλευρικές αλυσίδες διαφόρων ουδέτερων σακχάρων. Τα ουδέτερα σάκχαρα είναι κυρίως D-γαλακτόζη, L-αραβινόζη και D-ξυλόζη, με τα είδη και τις αναλογίες των ουδέτερων σακχάρων να ποικίλουν ανάλογα με τη φυτική προέλευση της πηκτίνης.[18][19]

Ένας άλλος δομικός τύπος πηκτίνης είναι η ραμνογαλακτουρόνανη II (RG-II), η οποία είναι ένας λιγότερο συχνός, πολύπλοκος, πολύ διακλαδισμένος πολυσακχαρίτης. Η ραμνογαλακτουρονάνη II ταξινομείται από ορισμένους χημικούς στην ομάδα των υποκατεστημένων γαλακτουρονανών καθώς η ραμνογαλακτουρονάνη II αποτελείται αποκλειστικά από μονάδες D-γαλακτουρονικού οξέος.[19]

Η απομονωμένη πηκτίνη έχει μοριακό βάρος τυπικά από 60.000 έως 130.000 g/mol, και η οποία ποικίλει ανάλογα με τη φυσική προέλευση και τις συνθήκες εκχύλισης. 

Στη φύση, περίπου το 80% των καρβοξυλομάδων του γαλακτουρονικού οξέος εστεροποιούνται με μεθανόλη. Αυτή η αναλογία μειώνεται σε διαφορετικό βαθμό κατά την εκχύλιση πηκτίνης. Οι πηκτίνες ταξινομούνται ως πηκτίνες υψηλής έναντι χαμηλής περιεκτικότητας σε μεθόξυ (σύντομες HM-πηκτίνες έναντι LM-πηκτίνες), με περισσότερο ή λιγότερο από το μισό του συνόλου του γαλακτουρονικού οξέος εστεροποιημένο.[20] Η αναλογία εστεροποιημένου προς μη εστεροποιημένο γαλακτουρονικό οξύ καθορίζει τη συμπεριφορά της πηκτίνης σε εφαρμογές τροφίμων - οι ΗΜ-πηκτίνες μπορούν να σχηματίσουν ένα πήκτωμα υπό όξινες συνθήκες παρουσία υψηλών συγκεντρώσεων σακχάρου, ενώ οι LM-πηκτίνες σχηματίζουν πηκτές με αλληλεπίδραση με δισθενή κατιόντα, ιδιαίτερα με το δισθενές ασβέστιο Ca<sup id="mwkA">2+</sup>, σύμφωνα με το μοντέλο «egg box», στο οποίο σχηματίζονται ιοντικές γέφυρες μεταξύ των ιόντων ασβεστίου και των ιονισμένων καρβοξυλομάδων του γαλακτουρονικού οξέος.[21][22][20]

Σε πηκτίνες υψηλής περιεκτικότητας σε μεθόξυ με περιεκτικότητα διαλυτών στερεών άνω του 60% και τιμή pH μεταξύ 2,8 και 3,6, οι δεσμοί υδρογόνου και οι υδρόφοβες αλληλεπιδράσεις συνδέουν τις μεμονωμένες αλυσίδες πηκτίνης μεταξύ τους. Αυτοί οι δεσμοί σχηματίζονται καθώς το νερό δεσμεύεται από το σάκχαρο και αναγκάζει τους κλώνους πηκτίνης να κολλήσουν μεταξύ τους. Αυτά σχηματίζουν ένα τρισδιάστατο μοριακό δίχτυ που δημιουργεί το μακρομοριακό πήκτωμα. Ο μηχανισμός σχηματισμού γέλης ονομάζεται γέλη χαμηλής δραστικότητας νερού ή γέλη ζάχαρης-οξέος-πηκτίνης. 

Ενώ οι χαμηλής περιεκτικότητας σε μεθοξυ-πηκτίνες χρειάζονται ασβέστιο για να σχηματίσουν γέλη, μπορούν να το κάνουν σε χαμηλότερα διαλυτά στερεά και υψηλότερο pH από τις πηκτίνες με υψηλή περιεκτικότητα σε μεθόξυ. Οι πηκτίνες χαμηλής περιεκτικότητας σε μεθόξυ σχηματίζουν πηκτές με εύρος pH από 2,6 έως 7,0 και με περιεκτικότητα σε διαλυτά στερεά μεταξύ 10% και 70%. 

Οι μονάδες μη εστεροποιημένου γαλακτουρονικού οξέος μπορεί να είναι είτε ελεύθερα οξέα (καρβοξυλικές ομάδες) είτε άλατα με νάτριο, κάλιο ή ασβέστιο. Τα άλατα των μερικώς εστεροποιημένων πηκτινών ονομάζονται πηκτινικά, ενώ εάν ο βαθμός εστεροποίησης είναι κάτω από 5% τα άλατα ονομάζονται πηκτικά, και η αδιάλυτη μορφή οξέος, πηκτικό οξύ. 

Ορισμένα φυτά, όπως το ζαχαρότευτλο, οι πατάτες και τα αχλάδια, περιέχουν πηκτίνες με ακετυλιωμένο γαλακτουρονικό οξύ εκτός από μεθυλεστέρες. Η ακετυλίωση αποτρέπει το σχηματισμό γέλης αλλά αυξάνει τη σταθεροποιητική και γαλακτωματοποιητική δράση της πηκτίνης.

Η αμιδωμένη πηκτίνη είναι μια τροποποιημένη μορφή πηκτίνης. Σε αυτήν, μέρος του γαλακτουρονικού οξέος μετατρέπεται με αμμωνία σε αμίδιο καρβοξυλικού οξέος. Αυτές οι πηκτίνες είναι πιο ανεκτικές στις ποικίλες συγκεντρώσεις ασβεστίου που εμφανίζονται κατά τη χρήση.[23]

Η θειολιωμένη πηκτίνη εμφανίζει ουσιαστικά βελτιωμένες ιδιότητες πηκτωματοποίησης, αφού αυτό το θειομερές είναι ικανό να διασταυρώνεται μέσω του σχηματισμού δισουλφιδικού δεσμού. Αυτές οι υψηλές ιδιότητες πηκτωματοποίησης είναι πλεονεκτικές για διάφορες φαρμακευτικές εφαρμογές και εφαρμογές στη βιομηχανία τροφίμων.[24][25][26]

Για να παρασκευαστεί ένα πήκτωμα, τα συστατικά θερμαίνονται, διαλύοντας την πηκτίνη. Κατά την ψύξη κάτω από τη θερμοκρασία ζελατινοποίησης, αρχίζει να σχηματίζεται ένα πήκτωμα. Εάν ο σχηματισμός γέλης είναι πολύ δυνατός, το αποτέλεσμα είναι κοκκώδης υφή, ενώ η ασθενής ζελατινοποίηση οδηγεί σε υπερβολικά μαλακά πηκτώματα.

Οι αμιδωμένες πηκτίνες συμπεριφέρονται όπως οι πηκτίνες χαμηλού εστέρα, αλλά χρειάζονται λιγότερο ασβέστιο και είναι πιο ανεκτικές στην περίσσεια ασβεστίου. Επίσης, τα πηκτώματα από αμιδωμένη πηκτίνη είναι θερμοαναστρέψιμα. μπορούν να θερμανθούν και μετά την ψύξη να στερεοποιηθούν ξανά, ενώ οι συμβατικές πηκτίνες θα παραμείνουν συνεχώς ως υγρές. 

Οι πηκτίνες με υψηλή περιεκτικότητα σε εστέρα ρυθμίζονται σε υψηλότερες θερμοκρασίες από τις πηκτίνες χαμηλού εστέρα. Ωστόσο, οι αντιδράσεις σχηματισμού γέλης με το ασβέστιο αυξάνονται καθώς μειώνεται ο βαθμός εστεροποίησης. Ομοίως, χαμηλότερες τιμές pH ή υψηλότερα διαλυτά στερεά (συνήθως σάκχαρα) αυξάνουν τις ταχύτητες σχηματισμού πηκτώματος. Κατάλληλες πηκτίνες μπορούν επομένως να επιλεγούν για μαρμελάδες και ζελέ, ή για ζελέ ζαχαροπλαστικής με υψηλότερη ζάχαρη. 

Παραγωγή

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Τα αχλάδια, τα μήλα, τα γκουάβα, τα κυδώνια, τα δαμάσκηνα, τα φραγκοστάφυλα και τα πορτοκάλια και άλλα εσπεριδοειδή περιέχουν μεγάλες ποσότητες σε πηκτίνες (διαφορετικών τύπων), ενώ τα φρούτα, όπως π.χ. τα κεράσια, τα σταφύλια και οι φράουλες περιέχουν μικρές ποσότητες σε πηκτινικές ενώσεις.

Φρούτα που περιέχουν πηκτίνες
Τύπος μήλου Φούτζι, υψηλής περιεκτικότητας σε πηκτίνη

Τα τυπικά επίπεδα πηκτινών στα φρέσκα φρούτα και τα λαχανικά κυμαίνονται συνήθως, όπως παρακάτω:

Οι κύριες πρώτες ύλες για την παραγωγή πηκτίνης είναι οι αποξηραμένες φλούδες των εσπεριδοειδών ή ο πυρήνας μήλου, και τα δύο υποπροϊόντα της παραγωγής χυμού. Ο πυρήνας από ζαχαρότευτλα χρησιμοποιείται επίσης σε μικρό βαθμό.

Από αυτά τα υλικά, η πηκτίνη εκχυλίζεται με την προσθήκη θερμού αραιού οξέος σε τιμές (οξύτητας) pH από 1,5 έως 3,5. Κατά τη διάρκεια αρκετών ωρών εκχύλισης, η πρωτοπηκτίνη χάνει μέρος των ομάδων διακλάδωσης και ''σπάει'' το μήκος της αλυσίδας της, και μετατρέπεται σε διάλυμα. Μετά τη διήθηση, το εκχύλισμα συμπυκνώνεται υπό κενό και η πηκτίνη καθιζάνει κατόπιν με την προσθήκη αιθανόλης ή ισοπροπανόλης. Μια παλιά τεχνική καθίζησης πηκτίνης με άλατα αλουμινίου δεν χρησιμοποιείται πλέον (εκτός από αλκοόλες και πολυσθενή κατιόντα, η πηκτίνη καθιζάνει και με πρωτεΐνες).

Η καταβυθισμένη με αλκοόλη, πηκτίνη στη συνέχεια διαχωρίζεται, πλένεται καλά και ξηραίνεται. Η επεξεργασία της αρχικής πηκτίνης με αραιό οξύ οδηγεί σε πηκτίνες χαμηλού βαθμού εστεροποίησης. Όταν αυτή η διεργασία περιλαμβάνει υδροξείδιο του αμμωνίου, NH4ΟΗ, λαμβάνονται αμιδιωμένες πηκτίνες.

Μετά την ξήρανση και την άλεση, η πηκτίνη συνήθως τυποποιείται  με ζάχαρη, και μερικές φορές με άλατα ασβεστίου ή οργανικά οξέα, για βελτιστοποίηση της απόδοσης σε μια συγκεκριμένη εφαρμογή.[28]

Χρήσεις

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Η κύρια χρήση της πηκτίνης είναι ως παράγοντας πηκτωματοποίησης και σταθεροποιητής στα τρόφιμα. Η κλασική εφαρμογή δίνει τη σύσταση σαν ζελέ σε μαρμελάδες, που διαφορετικά θα ήταν γλυκοί χυμοί. Η πηκτίνη μειώνει επίσης τη συναίρεση σε μαρμελάδες και αυξάνει την αντοχή του ζελέ των μαρμελάδων χαμηλών θερμίδων.

Σε οικιακές χρήσεις, η πηκτίνη είναι ένα συστατικό της ζελατινοποιημένης ζάχαρης (επίσης γνωστή ως "ζάχαρη μαρμελάδας") όπου αραιώνεται στη σωστή συγκέντρωση με ζάχαρη και λίγο κιτρικό οξύ για τη ρύθμιση του pH. Σε ορισμένες χώρες, η πηκτίνη είναι επίσης διαθέσιμη ως διάλυμα ή εκχύλισμα, ή ως αναμεμειγμένη σκόνη, για την παρασκευή μαρμελάδας στο σπίτι.

Για συμβατικές μαρμελάδες που περιέχουν πάνω από 60% ζάχαρη και διαλυτά στερεά φρούτων, χρησιμοποιούνται πηκτίνες με υψηλή περιεκτικότητα σε εστέρα. Με πηκτίνες χαμηλής περιεκτικότητας σε εστέρα και αμιδιωμένες πηκτίνες, απαιτείται λιγότερη ζάχαρη, ώστε να μπορούν να παρασκευαστούν προϊόντα διατροφής.

Το υδατικό εκχύλισμα σπόρων <b><i>aiyu</i></b> χρησιμοποιείται παραδοσιακά στην Ταϊβάν για την παρασκευή του ομώνυμου ζελέ, όπου το εκχύλισμα ζελέ χωρίς θέρμανση λόγω των πηκτινών χαμηλών εστέρων από τους σπόρους και των δισθενών κατιόντων από το νερό.[20]

Η πηκτίνη χρησιμοποιείται σε ζελέ ζαχαροπλαστικής για να δώσει μια καλή δομή γέλης και για να προσφέρει μια καλή απελευθέρωση γεύσης. Η πηκτίνη μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τη σταθεροποίηση των όξινων ροφημάτων πρωτεΐνης, όπως π.χ. το πόσιμο γιαούρτι, για τη βελτίωση της αίσθησης του στόματος και της σταθερότητας του πολτού σε ροφήματα με βάση τους χυμούς και ως υποκατάστατο λίπους σε αρτοσκευάσματα.[29] Τα τυπικά επίπεδα πηκτίνης που χρησιμοποιούνται ως πρόσθετο τροφίμων είναι μεταξύ 0,5% και 1,0% - αυτή είναι περίπου η ίδια ποσότητα πηκτίνης όπως και στα φρέσκα φρούτα.[30]

Στην ιατρική, η πηκτίνη αυξάνει το ιξώδες και τον όγκο των κοπράνων, έτσι ώστε να χρησιμοποιείται και κατά της δυσκοιλιότητας και της διάρροιας. Μέχρι το 2002, ήταν ένα από τα κύρια συστατικά που χρησιμοποιούνταν στο φάρμακο Kaopectate, ένα φάρμακο για την καταπολέμηση της διάρροιας μαζί με τον καολινίτη. Έχει χρησιμοποιηθεί στην ήπια αφαίρεση βαρέων μετάλλων από βιολογικά συστήματα.[31] Η πηκτίνη χρησιμοποιείται επίσης σε παστίλιες για το λαιμό ως καταπραϋντικό.

Στα καλλυντικά προϊόντα, η πηκτίνη δρα ως σταθεροποιητής. Η πηκτίνη χρησιμοποιείται επίσης σε σκευάσματα επούλωσης πληγών και σε ειδικές ιατρικές κόλλες, όπως συσκευές κολοστομίας.

Ο ερευνητής Sriamornsak[32] έχει βρει ότι η πηκτίνη θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί σε διάφορες πλατφόρμες χορήγησης φαρμάκων από το στόμα, π.χ. συστήματα ελεγχόμενης απελευθέρωσης, συστήματα γαστροκατακράτησης, συστήματα χορήγησης ειδικά για το κόλον και συστήματα βλεννοσυγκολλητικής χορήγησης, ανάλογα με την τοξικότητα και το χαμηλό κόστος της. Διαπιστώθηκε ότι η πηκτίνη από διαφορετικές πηγές παρέχει διαφορετικές τιμές πηκτωματοποίησης, λόγω των διακυμάνσεων στο μοριακό μέγεθος και τη χημική σύνθεση. Όπως και άλλα φυσικά πολυμερή, σημαντικό πρόβλημα με την πηκτίνη είναι η μη σταθερότητα στην ποιότητα παραγωγής μεταξύ των δειγμάτων, η οποία μπορεί να οδηγήσει σε μέτρια ποιοτικά αποτελέσματα κατά την χορήγηση ενός φαρμάκου.

Στη διατροφή των μηρυκαστικών, ανάλογα με την έκταση της λιγνοποίησης του κυτταρικού τοιχώματος, η πηκτίνη είναι έως και 90% εύπεπτη από τα βακτηριακά ένζυμα. Ειδικοί της διατροφής μηρυκαστικών συνιστούν να βελτιωθεί η πεπτικότητα και η συγκέντρωση ενέργειας στις ζωοτροφές αυξάνοντας τη συγκέντρωση πηκτίνης στη χορτονομή.

Στα πούρα, η πηκτίνη θεωρείται εξαιρετικό υποκατάστατο της φυτικής κόλλας και πολλοί καπνιστές πούρων και συλλέκτες χρησιμοποιούν πηκτίνες για να επισκευάσουν τα κατεστραμμένα φύλλα καπνού στα πούρα τους.

Κανονισμοί τροφίμων

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Στην έκθεση της κοινής επιτροπής εμπειρογνωμόνων του FAO/WHO για τα πρόσθετα τροφίμων αλλά και στην Ευρωπαϊκή Ένωση, δεν έχει καθοριστεί αριθμητικά η αποδεκτή ημερήσια πρόσληψη (ADI) για πηκτίνες, καθώς οι ενώσεις αυτές θεωρούνται ως ασφαλείς ουσίες.[33]

Στις Ηνωμένες Πολιτείες Αμερικής, η πηκτίνη αναγνωρίζεται γενικά ως ασφαλής για ανθρώπινη κατανάλωση.

Στο διεθνές σύστημα αρίθμησης (INS), η πηκτίνη έχει τον αριθμό 440. Στην Ευρώπη, οι πηκτίνες διαφοροποιούνται στους αριθμούς Ε, ως ακολούθως, E440(i) για τις μη αμιδιωμένες πηκτίνες, και E440(ii) για τις αμιδιωμένες πηκτίνες.

Υπάρχουν προδιαγραφές σε όλη την εθνική και διεθνή νομοθεσία, που καθορίζουν την ποιότητά τους και ρυθμίζουν τις χρήσεις τους.

Ιστορική αναδρομή

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Πηκτίνη, για πρώτη φορά, απομονώθηκε και περιγράφηκε το 1825 από τον Γάλλο χημικό και φαρμακοποιό Ανρί Μπρακονό, αν και η δράση της πηκτίνης στην παρασκευή μαρμελάδων ήταν γνωστή πολύ πριν. Για να λάβει καλά στερεωμένες μαρμελάδες από φρούτα, που είχαν λίγη ή κακής ποιότητας πηκτίνη, στις ''συνταγές'' του αναμίχθηκαν και φρούτα πλούσια σε πηκτίνες ή τα εκχυλίσματα αυτών.

Κατά τη διάρκεια της Βιομηχανικής Επανάστασης, οι παρασκευαστές κονσερβών φρούτων στράφηκαν σε παραγωγούς χυμού μήλου για να λάβουν αποξηραμένο καρπό-μήλου που μαγειρεύτηκε για την ''εκχύλιση'' της πηκτίνης. Αργότερα, στις δεκαετίες του 1920 και του 1930, δημιουργήθηκαν εργαστήρια τροφίμων που εξήγαγαν εμπορικά πηκτίνη από αποξηραμένο πυρηνάκι μήλου και αργότερα από φλούδες εσπεριδοειδών, σε περιοχές που παρήγαγαν χυμό μήλου, τόσο στις ΗΠΑ όσο και στην Ευρώπη.

Η πηκτίνη πωλήθηκε αρχικά ως υγρό εκχύλισμα, αλλά στις μέρες μας χρησιμοποιείται συχνότερα ως αποξηραμένη σκόνη, η οποία είναι ευκολότερη από ένα υγρό για αποθήκευση και τελική κατανάλωση.[34]

Παραπομπές

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]
  1. ↑ https://link.springer.com/article/10.1007/s11224-009-9442-z Pectin
  2. ↑ πηκτικός. Liddell, Henry George· Scott, Robert· A Greek–English Lexicon στο Perseus Project
  3. ↑ Braconnot, Henri (1825) "Recherches sur un nouvel acide universellement répandu dans tous les vegetaux" (Investigations into a new acid spread throughout all plants), Annales de chimie et de physique, series 2, 28 : 173-178. From page 178: … je propose le nom pectique, de πηχτες, coagulum, … (I propose the name pectique, from πηχτες [pectes], coagulum [coagulated material, clot, curd]).
  4. ↑ Keppler, F; Hamilton, JT; Brass, M; Röckmann, T (2006). «Methane emissions from terrestrial plants under aerobic conditions». Nature 439 (7073): 187–91. doi:10.1038/nature04420. PMID 16407949. Bibcode: 2006Natur.439..187K. 
  5. ↑ https://eclass.upatras.gr/modules/document/file.php/CHEM2023/2[νεκρός σύνδεσμος] Πηκτίνες.pdf Πηκτίνες, Πηκτινικές ουσίες (Παν. Πατρών)
  6. ↑ https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2013.00067/full Roles of pectin in biomass yield and processing for biofuels
  7. ↑ Bidhendi, AJ; Chebli, Y; Geitmann, A (May 2020). «Fluorescence Visualization of Cellulose and Pectin in the Primary Plant Cell Wall». Journal of Microscopy 278 (3): 164–181. doi:10.1111/jmi.12895. PMID 32270489. 
  8. ↑ Braidwood, Luke; Breuer, Christian; Sugimoto, Keiko (1 August 2013). «My body is a Cage: Mechanisms and Modulation of Plant Cell Growth». New Phytologist 201 (2): 388–402. doi:10.1111/nph.12473. PMID 24033322. 
  9. ↑ Bidhendi, Amir J; Geitmann, Anja (January 2016). «Relating the mechanical properties of the primary plant cell wall.». Journal of Experimental Botany 67 (2): 449–461. doi:10.1093/jxb/erv535. PMID 26689854. https://academic.oup.com/jxb/article-pdf/67/2/449/9366354/erv535.pdf. 
  10. ↑ Grierson, D; Maunders, MJ; Slater, A; Ray, J; Bird, CR; Schuch, W; Holdsworth, MJ; Tucker, GA και άλλοι. (1986). «Gene expression during tomato ripening». Philosophical Transactions of the Royal Society of London B 314 (1166): 399–410. doi:10.1098/rstb.1986.0061. Bibcode: 1986RSPTB.314..399G. 
  11. ↑ Toivonen, R. K.; Emani, R.; Munukka, E.; Rintala, A.; Laiho, A.; Pietilä, S.; Pursiheimo, J. P.; Soidinsalo, P. και άλλοι. (Oct 2014). «Fermentable fibres condition colon microbiota and promote diabetogenesis in NOD mice.». Diabetologia 57 (10): 2183–92. doi:10.1007/s00125-014-3325-6. PMID 25031069. 
  12. ↑ Lindinger, W.; Taucher, J.; Jordan, A.; Hansel, A.; Vogel, W. (Aug 1997). «Endogenous production of methanol after the consumption of fruit.». Alcohol Clin Exp Res 21 (5): 939–43. doi:10.1111/j.1530-0277.1997.tb03862.x. PMID 9267548. 
  13. ↑ Huang, Zhenying; Gutterman, Yitzchak; Osborne, Daphne J. (30 July 2004). «Value of the mucilaginous pellicle to seeds of the sand-stabilizing desert woody shrub Artemisia sphaerocephala (Asteraceae)». Trees 18 (6): 669–676. doi:10.1007/s00468-004-0349-4. 
  14. ↑ Huang, Z.; Boubriak, I.; Osborne, D. J.; Dong, M.; Gutterman, Y. (2008-01-01). «Possible Role of Pectin-containing Mucilage and Dew in Repairing Embryo DNA of Seeds Adapted to Desert Conditions». Annals of Botany 101 (2): 277–283. doi:10.1093/aob/mcm089. ISSN 0305-7364. PMID 17495979. 
  15. ↑ Brouns, F; Theuwissen, E; Adam, A; Bell, M; Berger, A; Mensink, R P (2011). «Cholesterol-lowering properties of different pectin types in mildly hyper-cholesterolemic men and women». European Journal of Clinical Nutrition 66 (5): 591–599. doi:10.1038/ejcn.2011.208. ISSN 0954-3007. PMID 22190137. 
  16. ↑ Sriamornsak, Pornsak (2003). «Chemistry of Pectin and its Pharmaceutical Uses: A Review». Silpakorn University International Journal 3 (1–2): 206. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 2012-06-03. https://web.archive.org/web/20120603005249/http://www.journal.su.ac.th/index.php/suij/article/viewFile/48/48. Ανακτήθηκε στις 2007-08-23. 
  17. ↑ Gómez, Belén; Gullón, Beatriz; Remoroza, Connie; Schols, Henk A.; Parajó, Juan C.; Alonso, José L. (2014). «Purification, Characterization, and Prebiotic Properties of Pectic Oligosaccharides from Orange Peel Wastes». Journal of Agricultural and Food Chemistry 62 (40): 9769–9782. doi:10.1021/jf503475b. ISSN 0021-8561. PMID 25207862. 
  18. ↑ 18,0 18,1 18,2 «Galacturonans». Complex Carbohydrate Research Centre, University of Georgia, US. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 15 Αυγούστου 2010. Ανακτήθηκε στις 23 Ιουλίου 2010. 
  19. ↑ 19,0 19,1 19,2 Buchanan, B. B.· Gruissem, W. (2000). Biochemistry and Molecular Biology of Plants. Rockville, MD USA: American Society of Plant Biologists. ISBN 978-0-943088-37-2. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 26 Μαρτίου 2020. Ανακτήθηκε στις 23 Ιουλίου 2010. 
  20. ↑ 20,0 20,1 20,2 Liang, Rui-hong; Chen, Jun; Liu, Wei; Liu, Cheng-mei; Yu, Wen; Yuan, Min; Zhou, Xiao-qing (January 2012). «Extraction, characterization and spontaneous gel-forming property of pectin from creeping fig (Ficus pumila Linn.) seeds». Carbohydrate Polymers 87 (1): 76–83. doi:10.1016/j.carbpol.2011.07.013. PMID 34663033. 
  21. ↑ Durand, D.; Bertrand, C.; Clark, A. H.; Lips, A. (1990-02-01). «Calcium-induced gelation of low methoxy pectin solutions — thermodynamic and rheological considerations». International Journal of Biological Macromolecules 12 (1): 14–18. doi:10.1016/0141-8130(90)90076-M. ISSN 0141-8130. PMID 2083236. https://archive.org/details/sim_international-journal-of-biological-macromolecules_1990-02_12_1/page/14. 
  22. ↑ Migliori, M.; Gabriele, D.; Checchetti, A.; Battipede, B. (2010). «Compatibility analysis of pectin at different esterification degree from intrinsic viscosity data of diluted ternary solutions». Reactive and Functional Polymers 70 (10): 863–867. doi:10.1016/j.reactfunctpolym.2010.07.011. 
  23. ↑ H.-D. Belitz, W. Grosch, P. Schieberle; Food Chemistry; Springer, Berlin; April 2004
  24. ↑ Majzoob, S; Atyabi, F; Dorkoosh, F; Kafedjiiski, K; Loretz, B; Bernkop-Schnürch, A (2006). «Pectin-cysteine conjugate: synthesis and in-vitro evaluation of its potential for drug delivery». J Pharm Pharmacol 58: 1601-10. doi:10.1211/jpp.58.12.0006. PMID 17331323. 
  25. ↑ Perera, G; Hombach, J; Bernkop-Schnürch, A (2010). «Hydrophobic thiolation of pectin with 4-aminothiophenol: synthesis and in vitro characterization». AAPS PharmSciTech 11: 174-80. doi:10.1208/s12249-009-9370-7. PMID 20101485. 
  26. ↑ Chen, J; Cui, Y; Zhang, S; Ma, Y; Yang, F (2023). «Compound treatment of thiolated citrus high-methoxyl pectin and sodium phosphate dibasic anhydrous improved gluten network structure». Food Chem 404: 134770. doi:10.1016/j.foodchem.2022.134770. PMID 36332584. 
  27. ↑ Herbal Drugs and Phytopharmaceuticals, Prof. Dr. Max Wichtl (emer.), 31. January 2004, Page 520.
  28. ↑ G. Eisenbrand, P. Schreier; RÖMPP Lexikon Lebensmittelchemie; Thieme, Stuttgart; Mai 2006
  29. ↑ May, Colin D. (1990). «Industrial pectins: Sources, production and applications». Carbohydrate Polymers 12 (1): 79–99. doi:10.1016/0144-8617(90)90105-2. https://archive.org/details/sim_carbohydrate-polymers_1990_12_1/page/79. 
  30. ↑ Thakura, B. R.; Singha, R. K.; Handab, A. .K; Raoc, M. A. (1997). «Chemistry and uses of pectin - A review». Critical Reviews in Food Science and Nutrition 37 (1): 47–73. doi:10.1080/10408399709527767. PMID 9067088. 
  31. ↑ Zy Z, Liang L, Fan X, Yu Z, Hotchkiss AT, Wilk BJ, Eliaz I."The role of modified citrus pectin as an effective chelator of lead in children hospitalised with toxic lead levels", Altern Ther Health Med. 2008 Jul-Aug;14(4):34-8.
  32. ↑ Sriamornsak, P. (2011). «Application of pectin in oral drug delivery». Expert Opinion on Drug Delivery 8 (8): 1009–1023. doi:10.1517/17425247.2011.584867. PMID 21564000. 
  33. ↑ Chemical risks in food. Who.int. Retrieved on 2012-07-16.
  34. ↑ International Pectin Producers Association – 13 June 2007.

Εξωτερικοί σύνδεσμοι

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]


Ανακτήθηκε από "https://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Πηκτίνες&oldid=10666705"