కర్బన ఆమ్లం
కర్బన ఆమ్లం (Organic acid) అనేది ఆమ్ల లక్షణాలు కలిగిన ఒక కర్బన సమ్మేళనం (organic compound). అత్యంత సాధారణ కర్బన ఆమ్లాలు కార్బాక్సిలిక్ ఆమ్లాలు (carboxylic acids), వీటి ఆమ్లత్వం వాటిలోని కార్బాక్సిల్ సమూహం –COOH తో ముడిపడి ఉంటుంది. –SO2OH సమూహాన్ని కలిగి ఉండే సల్ఫోనిక్ ఆమ్లాలు (sulfonic acids) సాపేక్షంగా బలమైన ఆమ్లాలు. –OH కలిగిన ఆల్కహాల్‌లు ఆమ్లాలుగా పనిచేయగలవు, కానీ అవి సాధారణంగా చాలా బలహీనమైనవి. ఆమ్లం యొక్క సంయుగ్మ క్షారం (conjugate base) యొక్క సాపేక్ష స్థిరత్వం దాని ఆమ్లత్వాన్ని నిర్ణయిస్తుంది. ఇతర సమూహాలు కూడా ఆమ్లత్వాన్ని కలిగించగలవు, సాధారణంగా బలహీనంగా: థియోల్ సమూహం –SH, ఈనాల్ సమూహం, మరియు ఫీనాల్ సమూహం. జీవ వ్యవస్థలలో, ఈ సమూహాలను కలిగి ఉన్న కర్బన సమ్మేళనాలను సాధారణంగా కర్బన ఆమ్లాలు అని పిలుస్తారు.
కొన్ని సాధారణ ఉదాహరణలు:
- లాక్టిక్ ఆమ్లం
- ఎసిటిక్ ఆమ్లం
- ఫార్మిక్ ఆమ్లం
- సిట్రిక్ ఆమ్లం
- ఆక్సాలిక్ ఆమ్లం
- యూరిక్ ఆమ్లం
- మాలిక్ ఆమ్లం
- టార్టారిక్ ఆమ్లం
- బ్యూటిరిక్ ఆమ్లం
- ఫోలిక్ ఆమ్లం
లక్షణాలు
సాధారణంగా, కర్బన ఆమ్లాలు బలహీనమైన ఆమ్లాలు మరియు ఇవి నీటిలో పూర్తిగా వియోగం చెందవు, కానీ బలమైన ఖనిజ ఆమ్లాలు (mineral acids) పూర్తిగా వియోగం చెందుతాయి. తక్కువ అణు ద్రవ్యరాశి కలిగిన కర్బన ఆమ్లాలు, ఉదాహరణకు ఫార్మిక్ మరియు లాక్టిక్ ఆమ్లాలు, నీటిలో మిశ్రణీయత (miscibility) కలిగి ఉంటాయి, కానీ ఎక్కువ అణు ద్రవ్యరాశి కలిగిన కర్బన ఆమ్లాలు, ఉదాహరణకు బెంజోయిక్ ఆమ్లం, అణు (తటస్థ) రూపంలో కరగవు.
మరోవైపు, చాలా కర్బన ఆమ్లాలు కర్బన ద్రావణులలో బాగా కరుగుతాయి. p-టోలుయిన్ సల్ఫోనిక్ ఆమ్లం అనేది కర్బన రసాయన శాస్త్రంలో తరచుగా ఉపయోగించే ఒక బలమైన ఆమ్లం, ఎందుకంటే ఇది కర్బన ప్రతిచర్య ద్రావణిలో కరగగలదు.
సమ్మేళనం యొక్క ధ్రువణతను ప్రభావితం చేసే ఇతర ప్రతిక్షేపకాలు ఉన్నప్పుడు ఈ ద్రావణీయత లక్షణాలకు మినహాయింపులు ఉంటాయి.
ఉపయోగాలు
ఫార్మిక్ లేదా ఎసిటిక్ ఆమ్లాల వంటి సాధారణ కర్బన ఆమ్లాలు చమురు మరియు గ్యాస్ బావుల స్టిమ్యులేషన్ చికిత్సలలో ఉపయోగించబడతాయి. ఈ కర్బన ఆమ్లాలు హైడ్రోక్లోరిక్ ఆమ్లం (HCl) లేదా HCl మరియు హైడ్రోఫ్లోరిక్ ఆమ్లం (HF) మిశ్రమాల వంటి బలమైన ఖనిజ ఆమ్లాల కంటే లోహాలతో తక్కువ ప్రతిచర్యను చూపుతాయి. ఈ కారణంగా, కర్బన ఆమ్లాలను అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద లేదా ఆమ్లం మరియు పైపు మధ్య ఎక్కువ కాలం సంబంధం అవసరమైనప్పుడు ఉపయోగిస్తారు.
సిట్రేట్ మరియు లాక్టేట్ వంటి కర్బన ఆమ్లాల సంయుగ్మ క్షారాలు (conjugate bases) తరచుగా జీవసంబంధమైన బఫర్ ద్రావణాల (buffer solutions) లో ఉపయోగించబడతాయి.
సిట్రిక్ మరియు ఆక్సాలిక్ ఆమ్లాలు తుప్పు తొలగింపులో ఉపయోగించబడతాయి. ఆమ్లాలుగా, ఇవి ఇనుము ఆక్సైడ్లను కరిగించగలవు, కానీ బలమైన ఖనిజ ఆమ్లాల వలె కాకుండా, ఇవి మూల లోహాన్ని పాడు చేయవు. వియోగం చెందిన రూపంలో, ఇవి లోహ అయాన్లను కీలేట్ (chelate) చేయగలవు, ఇది తొలగింపును వేగవంతం చేయడానికి సహాయపడుతుంది.
జీవ వ్యవస్థలు హైడ్రాక్సిల్ లేదా కార్బాక్సిల్ సమూహాలను కలిగి ఉండే L-లాక్టిక్, సిట్రిక్, మరియు D-గ్లూకురోనిక్ ఆమ్లాల వంటి అనేక సంక్లిష్టమైన కర్బన ఆమ్లాలను సృష్టిస్తాయి. మానవ రక్తం మరియు మూత్రంలో వీటితో పాటు అమినో ఆమ్లాలు, న్యూరోట్రాన్స్మిటర్లు, మరియు ఆహార భాగాలపై ప్రేగు బ్యాక్టీరియా చర్య వల్ల కలిగే కర్బన ఆమ్ల విచ్ఛిన్న ఉత్పత్తులు ఉంటాయి. ఈ వర్గాలకు ఉదాహరణలు ఆల్ఫా-కీటో ఐసోకాప్రోయిక్, వానిల్ మాండెలిక్, మరియు D-లాక్టిక్ ఆమ్లాలు, ఇవి వరుసగా మానవ కణజాలాల ద్వారా L-లూసిన్ మరియు ఎపినెఫ్రిన్ (అడ్రినలిన్) యొక్క కాటబాలిజం (catabolism) మరియు ప్రేగు బ్యాక్టీరియా ద్వారా ఆహార కార్బోహైడ్రేట్ల కాటబాలిజం నుండి ఉద్భవించాయి. కర్బన ఆమ్లాలు (C1–C7) ప్రకృతిలో మొక్కలు లేదా జంతు కణజాలాల సాధారణ అంశాలుగా విస్తృతంగా పంపిణీ చేయబడ్డాయి. ఇవి కార్బోహైడ్రేట్ల సూక్ష్మజీవుల కిణ్వ ప్రక్రియ (fermentation) ద్వారా ప్రధానంగా పెద్ద ప్రేగులలో ఏర్పడతాయి. ఇవి కొన్నిసార్లు వాటి సోడియం, పొటాషియం, లేదా కాల్షియం లవణాలు (salts), లేదా అంతకంటే బలమైన డబుల్ లవణాల రూపంలో కనిపిస్తాయి.
ఆహారంలో
కర్బన ఆమ్లాలు బ్యాక్టీరియాపై వాటి ప్రభావాల కారణంగా ఆహార సంరక్షణ (food preservation) లో ఉపయోగించబడతాయి. బ్యాక్టీరియాపై కర్బన ఆమ్లాల పనితీరుకు సంబంధించిన ప్రధాన ప్రాథమిక సూత్రం ఏమిటంటే, వియోగం చెందని (అయనీకరణం చెందని) కర్బన ఆమ్లాలు బ్యాక్టీరియా కణ గోడను చొచ్చుకుపోయి, 'pH-సెన్సిటివ్' అని పిలువబడే కొన్ని రకాల బ్యాక్టీరియాల సాధారణ శరీరధర్మ శాస్త్రాన్ని దెబ్బతీస్తాయి, అంటే అవి విస్తృతమైన అంతర్గత మరియు బాహ్య pH గ్రేడియంట్‌ను తట్టుకోలేవు. ఆ బ్యాక్టీరియాలలో Escherichia coli, Salmonella spp., C. perfringens, Listeria monocytogenes, మరియు Campylobacter జాతులు ఉన్నాయి.
కర్బన ఆమ్లాలు బ్యాక్టీరియాలోకి వ్యాపించినప్పుడు, అక్కడ pH తటస్థతకు దగ్గరగా లేదా అంతకంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది, ఆమ్లాలు వియోగం చెంది బ్యాక్టీరియా అంతర్గత pHని పెంచుతాయి, ఇది బ్యాక్టీరియా పెరుగుదలను ఆపని పరిస్థితులకు దారితీస్తుంది. మరోవైపు, వియోగం చెందిన రూపంలో బ్యాక్టీరియా నుండి తప్పించుకోగల కర్బన ఆమ్లాల యానియోనిక్ భాగం బ్యాక్టీరియా లోపల పేరుకుపోయి కొన్ని జీవక్రియ విధులను దెబ్బతీస్తుంది, ఇది ద్రవాభిసరణ పీడనం (osmotic pressure) పెరగడానికి దారితీస్తుంది, ఇది బ్యాక్టీరియా మనుగడకు అనుకూలం కాదు.
వియోగం చెందని ఆమ్లాలతో పోలిస్తే, బ్యాక్టీరియా పెరుగుదలను నిరోధించే వాటి సామర్థ్యాన్ని నిర్వచించడానికి కర్బన ఆమ్లాల స్థితి (వియోగం చెందని లేదా వియోగం చెందిన) ముఖ్యమైనది కాదని బాగా నిరూపించబడింది.
లాక్టిక్ ఆమ్లం మరియు దాని లవణాలు సోడియం లాక్టేట్ మరియు పొటాషియం లాక్టేట్ ఆహార ఉత్పత్తులలో, ముఖ్యంగా పాల ఉత్పత్తులు మరియు హామ్ మరియు సాసేజ్‌ల వంటి పౌల్ట్రీ ఉత్పత్తులలో యాంటీమైక్రోబయల్గా విస్తృతంగా ఉపయోగించబడతాయి.[1]
పోషణ మరియు జంతువుల మేతలో
కర్బన ఆమ్లాలు 25 సంవత్సరాలకు పైగా పందుల ఉత్పత్తిలో విజయవంతంగా ఉపయోగించబడ్డాయి. పౌల్ట్రీలో తక్కువ పరిశోధనలు జరిగినప్పటికీ, పౌల్ట్రీ ఉత్పత్తిలో కూడా కర్బన ఆమ్లాలు ప్రభావవంతంగా ఉన్నట్లు కనుగొనబడింది.
మేతకు జోడించిన కర్బన ఆమ్లాలు పంటలో మరియు ప్రేగులలో (అధిక pH విభాగాలు) వియోగం చెందకుండా రక్షించబడాలి మరియు జీర్ణశయాంతర ప్రేగులలోకి లోతుగా చేరుకోవాలి, అక్కడ బ్యాక్టీరియా జనాభా ఎక్కువగా ఉంటుంది.
పౌల్ట్రీ మరియు పందులలో కర్బన ఆమ్లాల వాడకం నుండి, యాంటీబయాటిక్ గ్రోత్ ప్రమోటర్ల కంటే సమానమైన లేదా మెరుగైన పనితీరును ఆశించవచ్చు, ప్రజారోగ్య సమస్యలు లేకుండా, కోళ్ళలో నెక్రోటిక్ ఎంటెరిటిస్ మరియు చిన్న పందులలో Escherichia coli ఇన్ఫెక్షన్ వంటి ప్రేగు సమస్యలపై నివారణ ప్రభావాన్ని ఆశించవచ్చు. అలాగే Salmonella జాతులు మరియు Campylobacter జాతుల కోసం క్యారియర్ స్థితిని తగ్గించవచ్చు.
కొనసాగుతున్న పరిశోధన
గతంలో చూసిన తుది ఉపయోగాలతో పాటు, కర్బన ఆమ్లాలు కింది అనువర్తనాల కోసం పరీక్షించబడ్డాయి:
బార్బెరో-లోపెజ్ మరియు సహచరులు[2] ఈస్టర్న్ ఫిన్లాండ్ విశ్వవిద్యాలయంలో మూడు కర్బన ఆమ్లాలు, ఎసిటిక్, ఫార్మిక్ మరియు ప్రొపియోనిక్ ఆమ్లాల సంభావ్య వినియోగాన్ని కలప సంరక్షణలో పరీక్షించారు. వారు పెట్రీ డిష్‌లో పరీక్షించిన క్షీణించే శిలీంధ్రాలకు (బ్రౌన్ రాటింగ్ ఫంగీ Coniophora puteana, Rhodonia placenta మరియు Gloeophyllum trabeum; వైట్ రాటింగ్ ఫంగస్ Trametes versicolor) వ్యతిరేకంగా అధిక యాంటీ ఫంగల్ సామర్థ్యాన్ని చూపించారు. అయితే, వారు కర్బన ఆమ్లాలతో కలపకు చికిత్స చేసినప్పుడు, ఆమ్లాలు కలప నుండి బయటకు లీక్ అయ్యాయి మరియు క్షీణతను నిరోధించలేదు. అదనంగా, కర్బన ఆమ్లాల ఆమ్లత్వం కలపపై రసాయన క్షీణతకు కారణమై ఉండవచ్చు. అదనంగా, ఇటీవలి అధ్యయనంలో, అనేక సహజ కలప సంరక్షణకారుల ఎకోటాక్సిసిటీని పోల్చారు, మరియు ఫలితాలు ప్రొపియోనిక్ ఆమ్లం యొక్క చాలా తక్కువ విషపూరితాన్ని సూచించాయి.[3]
ఇవి కూడా చూడండి
సూచనలు
- ↑ Applications for lactic acid.http://www.purac.com/purac_com/67cbf5490d83dc478dafbd96cab841b1.php
- ↑ (2020-10-28). Antifungal Activity of Organic Acies and Their Impact on Wood Decay Resistance. Wood and Fiber Science. 52 (4) 410–418. doi:10.22382/wfs-2020-039.
- ↑ (January 2021). "Bio-based wood preservatives: Their efficiency, leaching and ecotoxicity compared to a commercial wood preservative". Science of the Total Environment. 753. doi:10.1016/j.scitotenv.2020.142013.
మరింత చదవడానికి
- (2002). Use of organic acids as a model to study the impact of gut microflora on nutrition and metabolism. J. Appl. Poult. Res.. 11 (4) 453–463. doi:10.1093/japr/11.4.453.
- (1999). "Disinfection, sterilization & preservation". Lea Febiger. ISBN 0-683-30740-1.
- (1999). "Preservative agents in foods, mode of action and microbial resistance mechnismes". International Journal of Food Microbiology. 50 (1–2) 1–17. doi:10.1016/s0168-1605(99)00072-0.
మూలం: ఇంగ్లీష్ వికీపీడియాలోని “Organic acid” వ్యాసానికి అనువాదం. మూల వ్యాసం: https://en.wikipedia.org/wiki/Organic_acid ఈ అనువాదం స్వయంచాలకంగా రూపొందించబడింది.
