Pigmenti biologici (biochromi) sunt substante colorate care fac parte din tesuturile organismelor. Culoarea pigmenților este determinată de prezența grupărilor cromofor în moleculele lor. absorbția selectivă a luminii într-o anumită parte a spectrului vizibil al luminii solare [1]. Sistemul pigmentar al ființelor vii este legătura care leagă condițiile luminoase ale mediului și metabolismul organismului. Pigmentii biologici joaca un rol important in activitatea vitala a fiintelor vii.
Grupuri de pigmenți biologici
Pigmenții biologici sunt împărțiți în mai multe clase în funcție de structura lor.
carotenoide
Carotenoizii dau culoarea majorității legumelor și fructelor portocalii.
Carotenoizii sunt cea mai comună clasă de pigmenți biologici. Ele se găsesc în cele mai multe lucruri vii, inclusiv toate fără excepție de plante. multe microorganisme. Carotenoizii provoacă colorarea multor animale, în special a insectelor. păsări și pești. Carotenoizii și derivații acestora sunt, printre altele, baza pigmentilor vizibili responsabili de percepția luminii și a culorii la animale [2].
Chinonele sunt compuși chimici derivați din hidrocarburi aromatice monociclice sau policiclice. în care este prezentă o dicetonă ciclică nesaturată. Culoarea lor variază de la galben pal până la portocaliu, roșu, violet, maro și aproape negru. Găsit în multe ciuperci. lichenii și în unele grupe de nevertebrate. Alizarinul colorant utilizat pe scară largă aparține grupului de chinone [3].
flavonoide
Culoarea strălucitoare a petalelor de culori este cauzată de antocianină.
Flavonoidele sunt compuși fenolici O-heterociclici. În natură ele sunt sintetizate aproape exclusiv de plante superioare. Acestea includ antociani. culorile cele mai vii ale plantelor - părți roșii, violete, albastre de flori și fructe; flavoni, flavonoli, auroni, chalconi determină culoarea galbenă și portocală a fructelor și frunzelor. Grupul de flavonoide include de asemenea antioxidanții naturali de catechină [4].
Porfine pe bază de porfirină
Acest grup include pigmenți biologici care conțin un complex de porfirină. Hem. unul dintre tipurile de porfirine, este inclus ca grup protetic în compoziția compușilor cum ar fi hemoglobina. bilirubina. citocromul c. citocromul P450 și altele. Acest grup include, de asemenea, pigmenți de plante - clorofilă. fenotipină, etc. De regulă, pigmenții din această clasă participă la procese fotochimice și, de asemenea, sunt enzime. implicate în metabolism. Rolul lor ca colorant în sine este secundar [5].
Melanina este unul dintre cei mai cunoscuți pigmenți din animale. provocând culoarea lor întunecată. De asemenea, se găsește în plante și microorganisme. La vertebrate, se sintetizează în celule speciale - melanocite [6]. Melaninele sunt distribuite pe scară largă în țesuturile vegetale și animale, precum și în protozoare. Ele determină culoarea pielii și părului, de exemplu culoarea cailor. culoarea penei de păsări (împreună cu colorarea interferențelor), peștii de pește, cuticulele de insecte. Melaninii absorg razele ultraviolete. și astfel protejează țesuturile straturilor adânci ale pielii de deteriorarea prin radiație. O altă funcție descoperită recent este asimilarea de către niște ciuperci a radiațiilor ultraviolete și gamma pentru a asigura o activitate vitală. [sursa nu este specificată] 392 zile]
Luciferinele - un grup de pigmenți biologici care emit lumina, apar în organisme capabile de bioluminescență. Acestea sunt molecule mici care servesc drept substrat pentru enzimele luciferazice corespunzătoare. realizând oxidarea lor [7].
Pigmenții naturali îndeplinesc multe funcții. Ele determină culoarea organismelor care sunt importante pentru adaptarea lor la mediul extern. Vopsirea de piese individuale ale plantei este folosită pentru a atrage polenizatori insecte și păsări care se răspândesc semințele, colorarea corpului la animale contribuie la protecția împotriva dușmanilor, le maschează cu vânătoare în jos prada sau dușmani avertizează de toxicitate. De asemenea, pigmenții pot proteja corpul de radiațiile ultraviolete de la soare. Mulți pigmenți naturali iau parte la procesele fotochimice, în special la clorofila. bacterioclorofilă. bacristhodopsina sunt enzime fotosintetice, rodopsina animalelor este implicată în procesul vizual. Pigmenții respiratorii (hemoglobină. Hemerythrin. Hemocyanin. Enzimele citocromului. chromogens respirator și colab.) sunt implicate in transportul oxigenului la țesuturi și respirația tisulară.
Pigmenții biologici, de regulă, se găsesc în structuri diferite ale celulei. mai rar - într-o stare liberă în fluidele corporale. Deci, clorofila este localizată în cloroplaste. carotenoide - în cromoplaste și cloroplaste, hemoglobină, de obicei în eritrocite. melanina - în melanocite.
Un număr de pigmenți naturali au fost aplicați ca coloranți în industrie. În special, vopselele pe bază de alizarină sunt utilizate pe scară largă. Anterior au folosit asemenea coloranți naturali ca indigo. carmin. șofran și altele.