Ֆումարաթթուն այն նյութերից է, որը ձևավորվում է մարդու և այլ կենդանիների բջիջներում բնական նյութափոխանակության գործընթացում։ Նրա միացություններն օգտագործվում են բժշկության, գյուղատնտեսության, սննդի և քիմիական արդյունաբերության մեջ։ Մեծ քանակությամբ այս նյութը կարող է առաջացնել բացասական ռեակցիաներ՝ ալերգիա և ստամոքս-աղիքային խանգարումներ։
Ընդհանուր նկարագրություն
Ֆումարաթթուն էթիլեն-1, 2-դիկարբոքսիլաթթվի իզոմեր է տրանս կոնֆիգուրացիայի մեջ (այն ունի ածխաջրածնային փոխարինիչներ C-C կրկնակի կապի հակառակ կողմերում): Առաջին անգամ այս նյութը ստացվել է սուկինինաթթվից։
Ֆումարաթթվի էմպիրիկ բանաձև՝ C4H4O4.
Արտաքինից միացությունը անգույն, անհոտ բյուրեղային փոշի է:
Ֆումարաթթվի կառուցվածքային բանաձևը ներկայացված է ստորև նկարում.
Թթուն հանդիպում է շատ բույսերում (եվրոպական ցողուն, կակաչ, կակաչ և այլն), քարաքոսերում և սնկերում, ինչպես նաև առաջանում է ածխաջրերի խմորման ժամանակ։Aspergillus fumigatus (aspergillus fumigatus) սնկերի առկայությունը.
Հատկություններ
Ֆումարաթթվի հիմնական ֆիզիկական և քիմիական հատկությունները հետևյալն են.
- Մոլեկուլային քաշ – 116,07 a.u. e.m.
- Լուծելիություն. o սպիրտներում – լավ; o ջրի և դիէթիլ եթերի մեջ - թույլ; o օրգանական լուծիչներում՝ անլուծելի։
- Հալման կետ - 296,4 °С.
- Եռման կետ - 165 °C.
Ֆումարային և մալեյնաթթուները հեշտությամբ վերածվում են սուկցինաթթվի: Պերօքսիդի միացություններով օքսիդանալիս առաջանում է մեզոտարթաթթու, սպիրտների հետ փոխազդեցության ժամանակ առաջանում են մոնո- և դիեստերներ (ֆումարատներ):
Կենսաքիմիա
Ֆումարաթթուն հայտնաբերվում է առողջ մարդու արյան մեջ մինչև 3 մգ/լ կոնցենտրացիայով։ Այն ձևավորվում է որպես միջանկյալ նյութ եռաքարբոքսիլաթթվի ցիկլում, միզանյութի սինթեզի և որոշ ամինաթթուների օքսիդացման ժամանակ, ինչպես նաև մարդու մաշկի մեջ՝ ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման ազդեցության տակ։
Ֆումարատները կարևոր դեր են խաղում մարդու հյուսվածքներում թթվածնային սովի ժամանակ: խնձորաթթվի և գլուտամինաթթվի աղերի հետ միասին նրանք մեծացնում են ATP-ի և գլիկոգենի պարունակությունը՝ գլյուկոզայի պահպանման հիմնական ձևը, բջիջների էներգիայի համընդհանուր աղբյուրը։ Առնետների վրա կատարված փորձերի ժամանակ պարզվել է, որ այս նյութը մեծացնում է սրտի կծկման տեւողությունը նրա մեկուսացման ժամանակ։ Հեմոռագիկ շոկի դեպքում ֆումարատներն օգնում են մեծացնել կենդանիների գոյատևումը:
Սինթեզ
Ֆումարաթթվի ստացումԱրդյունաբերական մասշտաբը ստացվում է ջրային լուծույթում մալեյնաթթվի կատալիտիկ իզոմերիզացիայի միջոցով: Ռուսաստանում այս տեխնոլոգիան օգտագործվում է արդյունաբերական թթու սինթեզման համար, որը կիրառելի չէ սննդի արդյունաբերության և դեղագործության մեջ՝ ծանր մետաղների աղերի առկայության պատճառով։
Բարձր մաքրված սննդային կարգի ֆումարաթթուն պատրաստված է խնձորաթթվից կամ գինետային թթվից: Նյութի արտադրության այս մեթոդը կապված է տեխնիկական դժվարությունների հետ (պահանջում է աշխատատար բազմաստիճան մաքրում) և ավելի թանկ է։ Տեխնիկական ֆումարաթթվի որակը մեծապես կախված է մալեյնաթթվի մաքրությունից, որը ստացվում է մալեյնային և ֆտալային անհիդրիդներից։
Դիմում
Քիմիական արդյունաբերության մեջ թթուն օգտագործվում է հետևյալ նյութերի արտադրության համար.
- պոլիեսթեր խեժ;
- սինթետիկ չորացման յուղեր;
- պլաստիկացնողներ;
Սննդի արդյունաբերության մեջ (հավելում E297) այն օգտագործվում է որպես թթվայնացնող նյութ (կիտրոնաթթվի և գինձաթթվի փոխարինող) ըմպելիքների, քաղցրավենիքի և խմորեղենի պատրաստման ժամանակ։ Միեւնույն ժամանակ, դրա սպառումը ավելի ցածր է, քան անալոգայինները: Սննդային հավելումների տեխնիկական բնութագրերը կարգավորվում են ԳՕՍՏ 33269-2015-ի համաձայն։
Բժշկություն
Բժշկության մեջ այս միացությունն օգտագործվում է հետևյալ նպատակների համար՝
- դիմեթիլ եթեր (դիմեթիլ ֆումարատ) - մաշկային պաթոլոգիաների (փսորիազ, քարաքոս), ցրված սկլերոզ, ճաղատություն, գրանուլոմատոզ հիվանդությունների բուժում; ֆունգիցիդ, հակասնկայինմիջոց;
- ֆումարաթթվի նատրիումի աղ - ինֆուզիոն պատրաստուկներ, արյան բյուրեղային փոխարինիչներ՝ հակահիպոքսիկ, հակաօքսիդանտ ազդեցությամբ (օգտագործվում է աղեստամոքսային դիոդենալ արյունահոսության, պերիտոնիտի, ծանր ջերմային վնասվածքների, սրտի վիրահատության, սուր կորոնար համախտանիշի, հիպովոլեմիայի, մեծ արյան կորստի, թունավորման դեպքում);
- այլ ածանցյալներ – ախորժակը ուժեղացնողներ, հանգստացնող միջոցներ, ռադիոթափանցիկ նյութեր, ռինիտի դեղամիջոցներ:
Երկրորդ խմբի դեղերից առավել գործնական կիրառություն են գտնում Mafusol, Mexidol, Konfumin և Polyoxyfumarin:
Ֆումարաթթվի պատրաստուկների կլինիկական փորձարկումները նույնպես իրականացվում են այնպիսի պաթոլոգիաների բուժման համար, ինչպիսիք են՝
- չարորակ նորագոյացություններ;
- Հանթինգթոնի խորեա;
- ՄԻԱՎ;
- մալարիա.
Կենդանիների վրա կատարված փորձերը ցույց են տվել, որ սննդի հետ երկար ժամանակ ընդունված 1% թթվային լուծույթը զգալիորեն նվազեցնում է քաղցկեղածինների ակտիվությունը։
Ֆումարաթթուն նվազեցնում է ստամոքսի թթվայնությունը և ազդում աղեստամոքսային տրակտի միկրոֆլորայի վրա։ Աղիքներում այն ստեղծում է մի փոքր թթվային միջավայր, որն արգելակում է ախտածին բակտերիաների աճը և բարենպաստ պայմաններ ստեղծում լակտո-, բիֆիդուս- և թթվաբակտերիաների զարգացման համար։ Այնուամենայնիվ, դեղագործական նպատակներով և սննդային հավելումների արտադրության մեջ բարձր մաքրված թթու ստանալու դժվարության պատճառով այս միացությունը հազվադեպ է օգտագործվում:
Գյուղատնտեսություն
ԳյուղումՖերմայում ֆումարաթթուն օգտագործվում է որպես հավելում կենդանիների սննդի մեջ հետևյալ գործառույթների համար՝
- բարելավում է նյութափոխանակությունը սթրեսային իրավիճակներում;
- կերի մարսողության բարձրացում, ախորժակի բարձրացում;
- խթանում է մկանների հավաքագրումը, արագացնում է ոսկրերի ձևավորումը և ձվի ձևավորումը թռչնամսի մեջ (ոչ հորմոնալ անաբոլիկ);
- մարմնի պաշտպանունակության բարձրացում զանգվածային հիվանդությունների և պատվաստումների ժամանակաշրջանում;
- աղիքային ֆլորայի նորմալացում, սնկային և բակտերիալ հիվանդությունների կանխարգելում.
Ֆումարաթթուն առաջացնում է ATP-ի արագացված ձևավորում, նպաստում է սննդանյութերի և ասկորբինաթթվի կուտակմանը, որը հիմնական հակաօքսիդանտներից է։
Առողջական վնաս
Բարձրորակ մաքրված թթուն անվտանգ է մարդու առողջության համար: Ֆումարաթթվի վնասը հիմնականում պայմանավորված է նրանով, որ անբարեխիղճ արտադրողներն օգտագործում են տեխնիկական որակի արտադրանք, որը պարունակում է մալեյնաթթվի և ծանր մետաղների աղերի թունավոր խառնուրդներ։
Դիմեթիլ ֆումարատը նաև օգտագործվում է որպես էժան կենսասպան միջոց՝ առաքման ընթացքում կաշվե կահույքն ու կոշիկները սնկային վարակներից պաշտպանելու համար: Այնուամենայնիվ, այս հզորությամբ թթուն կարող է առաջացնել մաշկի ծանր ալերգիկ ռեակցիաներ: Այսպիսով, Ֆինլանդիայում և Մեծ Բրիտանիայում հազարից ավելի սպառողներ պահանջել են դրամական փոխհատուցում առողջությանը հասցված վնասի համար՝ չինական կահույք գնելիս: 2008 թվականից եվրոպական երկրներում արգելք է դրվել դիմեթիլ ֆումարատով ներծծված կոշիկի և կահույքի վաճառքի վրա։
