Фумар қышқылы – табиғи зат алмасу процесінде адам және басқа жануарлар жасушаларында түзілетін заттардың бірі. Оның қосылыстары медицинада, ауыл шаруашылығында, тамақ және химия өнеркәсібінде қолданылады. Көп мөлшерде бұл зат теріс реакцияларды тудыруы мүмкін - аллергия және асқазан-ішек аурулары.
Жалпы сипаттама
Фумар қышқылы – транс конфигурациясындағы этилен-1, 2-дикарбон қышқылының изомері (оның C-C қос байланысының қарама-қарсы жағында көмірсутекті алмастырғыштары бар). Бұл зат алғаш рет янтар қышқылынан алынды.
Фумар қышқылының эмпирикалық формуласы: C4H4O4.
Сыртқы түрі бойынша қосылыс түссіз, иіссіз кристалды ұнтақ.
Фумар қышқылының құрылымдық формуласы төмендегі суретте көрсетілген:
Қышқыл көптеген өсімдіктерде (еуропалық қопсытқыш, коридалис, көкнәр және т.б.), қыналар мен саңырауқұлақтарда кездеседі, сонымен қатар көмірсулардың ашытуы кезінде түзіледі. Aspergillus fumigatus (aspergillus fumigatus) саңырауқұлағының болуы.
Сипаттар
Фумар қышқылының негізгі физикалық және химиялық қасиеттері келесідей:
- Молекулалық салмағы – 116,07 a.u. б.м.
- Ерігіштігі: o спирттерде – жақсы; o суда және диэтил эфирде – әлсіз; o органикалық еріткіштерде - ерімейді.
- Балу температурасы - 296,4 °С.
- Қайнау температурасы - 165 °C.
Фумар және малеин қышқылдары янтар қышқылына оңай тотықсызданады. Пероксид қосылыстарымен тотыққанда мезотартар қышқылы түзіледі, спирттермен әрекеттескенде моно- және диэфирлер (фумараттар) пайда болады.
Биохимия
Фумар қышқылы сау адамның қанында 3 мг/л дейін концентрацияда кездеседі. Үшкарбон қышқылының айналымында аралық зат ретінде, мочевина синтезі және кейбір аминқышқылдарының тотығуы кезінде және ультракүлгін сәулеленудің әсерінен адам терісінде түзіледі.
Фумараттар оттегі ашығуы кезінде адам тіндерінде маңызды рөл атқарады. Алма қышқылы және глютамин қышқылының тұздарымен бірге олар АТФ пен гликогеннің құрамын арттырады, глюкозаны сақтаудың негізгі түрі, жасушалар үшін әмбебап энергия көзі. Егеуқұйрықтарға жүргізілген тәжірибелерде бұл заттың оқшаулану кезінде жүректің жиырылуының ұзақтығын арттыратыны анықталды. Геморрагиялық шок кезінде фумараттар жануарлардың тіршілігін арттыруға көмектеседі.
Синтез
Фумар қышқылын алуөнеркәсіптік масштаб малеин қышқылының сулы ерітіндідегі каталитикалық изомерленуі арқылы өндіріледі. Ресейде бұл технология өнеркәсіптік қышқылды синтездеу үшін қолданылады, ол ауыр металл тұздарының болуына байланысты тамақ өнеркәсібінде және фармацияда қолданылмайды.
Жоғары тазартылған тағамдық фумар қышқылы алма немесе шарап қышқылынан жасалған. Заттарды өндірудің бұл әдісі техникалық қиындықтармен байланысты (еңбекті көп қажет ететін көп сатылы тазалауды қажет етеді) және қымбатырақ. Техникалық фумар қышқылының сапасы көбінесе малеин және фтал ангидридтерінен алынатын малеин қышқылының тазалығына байланысты.
Қолданба
Химия өнеркәсібінде қышқыл келесі заттарды алу үшін қолданылады:
- полиэстер шайыры;
- синтетикалық кептіру майлары;
- пластификаторлар;
Тамақ өнеркәсібінде (E297 қоспасы) сусындарды, тәттілерді және кондитерлік өнімдерді дайындауда қышқылдандырғыш (лимон және шарап қышқылын алмастырғыш) ретінде қолданылады. Сонымен қатар, оның тұтынуы аналогтарға қарағанда төмен. Тағамдық қоспаның техникалық сипаттамалары ГОСТ 33269-2015 сәйкес реттеледі.
Медицина
Медицинада бұл қосылыс келесі мақсаттарда қолданылады:
- диметил эфирі (диметилфумарат) - тері патологияларын (псориаз, қыналар), шашыраңқы склерозды, таз, гранулематозды ауруларды емдеу; фунгицидтік, саңырауқұлаққа қарсыем;
- фумар қышқылы натрий тұзы - инфузиялық препараттар, антигипоксиялық, антиоксиданттық әсері бар кристаллоидты қан алмастырғыштар (гастродуоденальды қан кетуде, перитонитте, ауыр термиялық жарақаттарда, кардиохирургияда, жедел коронарлы синдромда, гиповолемияда, улану қан жоғалтуда қолданылады);
- басқа туындылар – тәбетті күшейткіштер, транквилизаторлар, радиопакеттер, ринитке қарсы препараттар.
Екінші топтағы препараттардың ішінде Мафузол, Мексидол, Конфумин және Полиоксифумарин ең көп практикалық қолдануды табады.
Фумар қышқылы препараттарының клиникалық сынақтары да қазіргі уақытта келесі патологияларды емдеуге арналған:
- қатерлі ісіктер;
- Хантингтон хореясы;
- АИТВ;
- безгек.
Жануарларға жасалған тәжірибе ұзақ уақыт тамақпен бірге қабылданған 1% қышқыл ерітіндісі канцерогендердің белсенділігін айтарлықтай төмендететінін көрсетті.
Фумар қышқылы асқазанның қышқылдығын төмендетеді және асқазан-ішек жолдарының микрофлорасына әсер етеді. Ішекте ол патогендік бактериялардың өсуін тежейтін және лакто-, бифидус- және ацидобактериялардың дамуына қолайлы жағдай туғызатын аздап қышқыл орта жасайды. Дегенмен, фармацевтикалық мақсатта және тағамдық қоспаларды өндіруде жоғары тазартылған қышқылды алудың қиындығына байланысты бұл қосылыс сирек қолданылады.
Ауыл шаруашылығы
АуылдаФермада фумар қышқылы келесі функциялар үшін үй жануарларына арналған тағамға қоспа ретінде пайдаланылады:
- стресстік жағдайларда метаболизмді жақсарту;
- азықтың сіңімділігі жоғарылайды, тәбет артады;
- бұлшық еттердің тартылуын ынталандыру, құс етінде сүйек және жұмыртқа түзілуін жеделдету (гормоналды емес анаболикалық);
- жаппай аурулар мен вакцинация кезеңінде ағзаның қорғаныс қабілетін арттыру;
- ішек флорасын қалыпқа келтіру, саңырауқұлақ және бактериялық аурулардың алдын алу.
Фумар қышқылы АТФ түзілуін жеделдетеді, қоректік заттардың және негізгі антиоксиданттардың бірі болып табылатын аскорбин қышқылының жиналуына ықпал етеді.
Денсаулыққа зиян
Жоғары сапалы тазартылған қышқыл адам денсаулығы үшін қауіпсіз. Фумар қышқылының зияны негізінен жосықсыз өндірушілердің құрамында малеин қышқылы мен ауыр металл тұздарының улы қоспалары бар техникалық сапалы өнімді пайдалануына байланысты.
Диметил фумараты тасымалдау кезінде былғары жиһаздар мен аяқ киімді саңырауқұлақ инфекцияларынан қорғау үшін арзан биоцид ретінде де қолданылады. Дегенмен, бұл қуатта қышқыл терінің ауыр аллергиялық реакцияларын тудыруы мүмкін. Сонымен, Финляндия мен Ұлыбританияда мыңнан астам тұтынушы қытай жиһазын сатып алған кезде денсаулығына зиян келтіргені үшін ақшалай өтемақы талап етті. 2008 жылдан бастап Еуропа елдері диметилфумараты сіңдірілген аяқ киім мен жиһазды сатуға тыйым салды.
