Τι είναι το πυροφωσφορικό;

Στη βιοχημεία, ο όρος πυροφωσφορικό (PPi) χρησιμοποιείται για να αναφέρεται σε χημικές ενώσεις που περιλαμβάνουν τους εστέρες, τα άλατα και τα ανιόντα του πυροφωσφορικού οξέος. Το τελευταίο, όντας ένα αρνητικά φορτισμένο άνυδρο φωσφορικό οξύ, γίνεται αντιδραστικό όταν θερμαίνεται. Όταν αιωρείται στο νερό, ωστόσο, το ανιόν του πυροφωσφορικού οξέος πυροδοτεί επίσης εύκολα τη διαίρεση των μορίων του νερού σε ιόντα υδρογόνου και υδροξειδίου σε μια διαδικασία που ονομάζεται πυροφωσφορόλυση, η οποία αποδίδει ανόργανο φωσφορικό. Συγκεκριμένα, αυτό περιλαμβάνει τη μετατροπή της κυτταρικής τριφωσφορικής αδενοσίνης (ATP) σε μονοφωσφορική αδενοσίνη (AMP).

Οι διακυμάνσεις στο ενεργειακό φορτίο στις αντιδράσεις φωσφορυλίωσης με πρωτεΐνες και άλλα οργανικά μόρια παράγουν διαφορετικές μορφές πυροφωσφορικού. Ωστόσο, το τελικό αποτέλεσμα θα περιέχει πάντα ένα από αυτά τα ιόντα. Για παράδειγμα, το πυροφωσφορικό φαρνεζύλιο λαμβάνεται μέσω της σύνθεσης υδρογονανθράκων γνωστών ως τερπενίων. Ο πυροφωσφορικός διμεθυλαλλυλεστέρας είναι υποπροϊόν του μεβαλονικού οξέος.

Ενώ αυτές οι ενώσεις είναι απαραίτητες για την κανονική κυτταρική λειτουργία σε όλους σχεδόν τους ζωντανούς οργανισμούς, παίζουν επίσης σημαντικό ρόλο στη βιομηχανική χημεία. Για παράδειγμα, το πυροφωσφορικό δινάτριο χρησιμοποιείται στην επεξεργασία του δέρματος για την πρόληψη της οξείδωσης που μπορεί να οδηγήσει σε χρώση από οξείδια σιδήρου. Χρησιμοποιείται επίσης για τη βελτίωση της ρευστότητας του τσιμέντου και του πετρελαίου όταν προστίθεται για να λειτουργήσει ως πλαστικοποιητής. Αυτή η ουσία προστίθεται επίσης σε ζυμωτά αρτοσκευάσματα και σε κονσερβοποιημένα κρέατα και θαλασσινά ως χηλικός παράγοντας για τη ρύθμιση του pH του διαλύματος συντήρησης.

Το πυροφωσφορικό νάτριο έχει πολλές εφαρμογές στη βιομηχανία τροφίμων ως χηλικός και πηκτικός παράγοντας. Σε συνδυασμό με το καλαμποκάλευρο, είναι ένα κύριο συστατικό στο Bakewell Baking Powder, το οποίο κέρδισε τη φήμη κατά τη διάρκεια του Β ‘Παγκοσμίου Πολέμου όταν το κανονικό μπέικιν πάουντερ έγινε σπάνιο. Αυτή η σκόνη πωλείται ακόμα και σήμερα ως εναλλακτική λύση χωρίς γλουτένη αντί του μπέικιν πάουντερ και της κρέμας ταρτάρ. Είναι επίσης ένα κοινό πρόσθετο τροφίμων που βρίσκεται σε κατεψυγμένα τρόφιμα, έτοιμες πουτίγκες και ορισμένα προϊόντα με βάση τη σόγια.

Αυτή η σκόνη είναι επίσης χρήσιμη ως παράγοντας διασποράς και προληπτικής οξείδωσης. Στην πραγματικότητα, κάποτε χρησιμοποιήθηκε συνήθως σε απορρυπαντικά πλυντηρίου για να αφαιρέσει και να αποτρέψει την εκ νέου εναπόθεση λεκέδων. Αυτή η πρακτική διακόπηκε σε μεγάλο βαθμό στη δεκαετία του 1970, ωστόσο, λόγω των αρνητικών περιβαλλοντικών επιπτώσεων της απελευθέρωσης φωσφορικών αλάτων στις υδάτινες οδούς. Εξακολουθεί να χρησιμοποιείται ως αποτρεπτικό λεκέδων στην εμπορική οδοντόκρεμα, ωστόσο, εκτός από το ότι βοηθά στην αφαίρεση της πέτρας και της πλάκας από τα δόντια.

Το πυροφωσφορικό ασβέστιο είναι επίσης πρόσθετο στο οδοντικό νήμα και την οδοντόκρεμα, αν και αυτή η χημική ένωση είναι περισσότερο γνωστή για τη διευκόλυνση μιας αρθριτικής πάθησης που ονομάζεται ασθένεια εναπόθεσης πυροφωσφορικού ασβεστίου (CPDD) λόγω συσσώρευσης διένυδρων κρυστάλλων στο αρθρικό υγρό και στον ιστό που περιβάλλουν τις αρθρώσεις. Ως αποτέλεσμα, εμφανίζεται φλεγμονή, που προκαλεί πόνο και εξασθενημένη κίνηση. Αν και ο ακριβής μηχανισμός πίσω από αυτήν την ασθένεια δεν είναι ακόμη σαφής, υπάρχει η υποψία ότι μπορεί να σχετίζεται με αυξημένα επίπεδα ATP.