Компоненты масла семян декоративного цветка могут обеспечить прямой путь к разработке нового класса экологически безопасных смазочных материалов. Исследователи из Научной школы IUPUI идентифицировали соединение в масле семян, которое производится способом, отличным от любой другой жирной кислоты. Исследование было опубликовано сегодня онлайн в журнале Nature Plants.
Растение Orychophragmus violaceus - пурпурный цветок, произрастающий в Китае; его обычно называют февральской орхидеей. Сотрудничая над биологией и генетическим составом растения O. violaceus, исследователи из сельскохозяйственного университета Хуажонг в Ухане, Китай, и Университета Небраски-Линкольн столкнулись с небольшой загадкой: все семена растений содержат масла в качестве запаса энергии для последующего роста, но исследователи заметили, что масла семян февральской орхидеи были необычными.
Они призвали биоорганического химика IUPUI Роберта Минто, который специализируется на идентификации натуральных продуктов и неизвестных соединений.
«Это было счастливое открытие, потому что мы не думали, что в растении есть какие-то необычные соединения», - сказал Минто. «Оказалось, что почти половина растительного масла состоит из этих необычных соединений жирных кислот, которые никогда не были идентифицированы».
Минто и исследователь IUPUI Алисен Тейтген определили структуру основного соединения, процесс, осложненный простотой части молекулы. Этот результат привел исследовательскую группу к пониманию того, что масло семян растения O. violaceus производится необычным способом. Масло семян содержит жирную кислоту, которая представляет собой длинную линейную молекулу, образующуюся при многократном добавлении двухуглеродных единиц к концу молекулы. Каждый из этих этапов удлинения требует цикла из четырех реакций для добавления углеродных звеньев. При нормальном производстве жирных кислот ни одна реакция из четырех не исключена. У O. violaceus исследователи обнаружили, что один из этих циклов завершен лишь частично, что привело к появлению необычных соединений.
«Впервые в биосинтезе жирных кислот наблюдалось, что происходит неполный цикл, а затем происходит больше циклов», - сказал Минто. «Существует много натуральных продуктов, таких как некоторые распространенные антибиотики, которые производятся с использованием химически похожего процесса, который пропускает этапы почти в каждом цикле. С другой стороны, существуют пути биосинтеза жирных кислот, где все этапы завершены. Но ничего не было сделано. между ними.
"Биосинтез этого соединения растительного масла, наконец, является промежуточным примером."
Эти открытия могут дать ключ к пониманию того, что химически делает масло семян O. violaceus превосходной смазкой. По сравнению с касторовым маслом, распространенным смазочным материалом на биологической основе, используемым в моторных маслах, исследователи обнаружили, что масло семян февральской орхидеи демонстрирует лучшее снижение трения и износа и выдерживает более высокую температурную стабильность. Испытания эффективности смазочных материалов проводились на стальных поверхностях в Университете Северного Техаса.
"С коммерческой точки зрения это может оказаться действительно хорошим биовозобновляемым компонентом смазочных материалов", - сказал Минто.