Латекс представляет собой эмульсию (устойчивую дисперсию) полимерных микрочастиц в воде. [1] Латексы встречаются в природе , но синтетические латексы также распространены.
В природе латекс встречается в виде молочной жидкости , которая присутствует в 10% всех цветковых растений (покрытосеменных). [2] Это сложная эмульсия, которая коагулирует при воздействии воздуха, состоящая из белков , алкалоидов , крахмалов , сахаров , масел , дубильных веществ , смол и камедей . Обычно она выделяется после повреждения тканей. У большинства растений латекс белый, но у некоторых есть желтый, оранжевый или алый латекс. С 17-го века латекс использовался как термин для жидкого вещества в растениях, происходящий от латинского слова «жидкость». [3] [4] [5] Он служит в основном для защиты от травоядных насекомых . [2] Латекс не следует путать с соком растений ; это отдельное вещество, производимое отдельно и выполняющее различные функции.
Слово латекс также используется для обозначения натурального латексного каучука , в частности невулканизированного каучука. Это касается таких продуктов, как латексные перчатки , латексные презервативы , латексная одежда и воздушные шары .
Латекс : Коллоидная дисперсия полимерных частиц в жидкости. [6] [a]
Синтетический латекс : Латекс, полученный как продукт эмульсионной , мини-эмульсионной, микроэмульсионной или дисперсионной полимеризации . [6]
Клетки ( латициферы ) , в которых находится латекс, составляют латициферную систему, которая может образовываться двумя совершенно разными способами. У многих растений латициферная система образуется из рядов клеток, заложенных в меристеме стебля или корня . Клеточные стенки между этими клетками растворяются, так что образуются непрерывные трубки, называемые латексными сосудами. Поскольку эти сосуды состоят из множества клеток, их называют сочлененными латициферами . Этот способ образования встречается у семейства маковых и каучуконосных деревьев ( паракаучуковое дерево , члены семейства молочайных , члены семейств тутовых и инжирных , такие как панамское каучуковое дерево Castilla elastica ), и члены семейства сложноцветных . Например, Parthenium argentatum , растение гваюла , относится к трибе Heliantheae ; Другие латексоносные Asteraceae с сочлененными млечниками включают членов Cichorieae , клады , члены которой производят латекс, некоторые из них в коммерчески интересных количествах. Сюда входит Taraxacum kok-saghyz , вид, культивируемый для производства латекса. [7]
С другой стороны, в семействах молочаев и молочаев система млечников формируется совершенно иначе. На раннем этапе развития сеянца клетки млечника дифференцируются, и по мере роста растения эти клетки млечника превращаются в разветвленную систему, простирающуюся по всему растению. У многих молочаев вся структура состоит из одной клетки — этот тип системы известен как нечленистый млечник , чтобы отличить его от многоклеточных структур, обсуждавшихся выше. У зрелого растения вся система млечников происходит от одной клетки или группы клеток, присутствующих в зародыше .
Система млечников присутствует во всех частях зрелого растения, включая корни, стебли, листья и иногда плоды . Она особенно заметна в корковых тканях. Латекс обычно выделяется в виде белой жидкости, но в некоторых случаях он может быть прозрачным, желтым или красным, как у Cannabaceae . [2]
Латекс вырабатывается 20 000 видов цветковых растений из более чем 40 семейств . К ним относятся как двудольные , так и однодольные . Латекс был обнаружен у 14 процентов видов тропических растений, а также у шести процентов видов растений умеренного климата. [8] Несколько представителей царства грибов также вырабатывают латекс при повреждении, например, Lactarius deliciosus и другие грузди . Это говорит о том, что он является продуктом конвергентной эволюции и был отобран во многих отдельных случаях. [2]
Латекс выполняет функцию защиты растений от травоядных. Идея была впервые предложена в 1887 году Джозефом Ф. Джеймсом, который заметил, что латекс молочая
В то же время он несет с собой такие неприятные свойства, что становится лучшей защитой для растения от врагов, чем все шипы, колючки или волоски, которые могли бы быть предоставлены. В этом растении сок стал таким обильным и таким неприятным, что он служит самой важной цели в его экономике. [9]
Доказательства, подтверждающие эту защитную функцию, включают открытие, что слизни едят листья, из которых высох латекс, но не целые, что многие насекомые перерезают прожилки, несущие латекс, прежде чем питаться, и что латекс Asclepias humistrata ( молочай песчаный ) убивает, захватывая в ловушку 30% только что вылупившихся гусениц бабочки-монарха . [2]
Другим доказательством является то, что латекс содержит в 50–1000 раз более высокую концентрацию защитных веществ, чем другие растительные ткани. Эти токсины включают те, которые также токсичны для растения и состоят из разнообразного спектра химикатов, которые являются либо ядовитыми, либо « антипитательными » .
Латекс активно перемещается в область повреждения; в случае Cryptostegia grandiflora мобилизуется латекс на расстоянии более 70 см от места повреждения. [2] Большое гидростатическое давление в этой лиане обеспечивает чрезвычайно высокую скорость потока латекса. В отчете 1935 года ботаник Кэтрин М. Бэнгхэм заметила, что «прокалывание плодоножки Cryptostegia grandiflora производило струю латекса длиной более метра и поддерживало [эту струю] в течение нескольких секунд». [10]
Свертываемость латекса играет в этой защите важную роль, поскольку она ограничивает потери, а его липкость удерживает насекомых и их ротовые органы. [2]
Хотя существуют и другие объяснения существования латекса, включая хранение и перемещение питательных веществ для растений, отходов и поддержание водного баланса, «по сути, ни одна из этих функций не заслуживает доверия и ни одна не имеет эмпирического подтверждения» [2] .
Латекс многих видов можно перерабатывать для получения множества материалов.
Натуральный каучук является наиболее важным продуктом, получаемым из латекса; более 12 000 видов растений дают латекс, содержащий каучук, хотя в подавляющем большинстве этих видов каучук не пригоден для коммерческого использования. [12] Этот латекс используется для изготовления многих других изделий, включая матрасы , [13] перчатки , шапочки для плавания , презервативы , катетеры и воздушные шары . [ требуется ссылка ]
Высушенный латекс из опийного мака называется опиумом , источником нескольких полезных анальгетических алкалоидов, таких как кодеин , тебаин и морфин , последние два из которых затем могут быть использованы в дальнейшем для синтеза и производства других (обычно более сильных) опиоидов для медицинского использования, а также героина для незаконной торговли наркотиками . Опийный мак также является источником медицинских неанальгетических алкалоидов, таких как папаверин и носкапин . [ необходима цитата ]
Латекс используется во многих видах одежды . Носимый на теле (или нанесенный непосредственно путем покраски), он имеет тенденцию быть обтягивающим , создавая эффект «второй кожи». [14]
Синтетические латексы используются в покрытиях (например, латексная краска) и клеях , поскольку они затвердевают за счет коалесценции полимерных частиц по мере испарения воды. Поэтому эти синтетические латексы могут образовывать пленки, не выделяя потенциально токсичных органических растворителей в окружающую среду. Другие применения включают добавки к цементу и сокрытие информации на скретч-картах . Латекс, обычно на основе стирола , также используется в иммуноанализах . [15]
У некоторых людей при контакте с латексом наблюдается лишь легкая аллергия , проявляющаяся такими симптомами, как экзема , контактный дерматит или сыпь . [16]
У других людей серьезная аллергия на латекс , и воздействие латексных изделий, таких как латексные перчатки , может вызвать анафилактический шок . В латексе гваюлы содержится всего 2% от уровня белка, обнаруженного в латексе гевеи , и он исследуется как заменитель с меньшей аллергенностью. [17] Кроме того, для снижения количества антигенного белка в латексе гевеи могут использоваться химические процессы , что дает альтернативные материалы, такие как натуральный каучуковый латекс Vytex , которые обеспечивают значительное снижение воздействия аллергенов латекса.
Около половины людей с spina bifida также имеют аллергию на натуральный латексный каучук. Люди, которые перенесли несколько операций и которые длительное время подвергались воздействию натурального латекса, также более восприимчивы к аллергии на латекс. [18]
Синдром латекса и фруктов
Многие люди с аллергией на латекс также испытывают аллергические реакции на определенные фрукты. Эта связь привела к исследованию синдрома латекса-фрукта (LFS). Это явление характеризуется перекрестной реактивностью между аллергенами натурального латексного каучука и определенными аллергенами фруктов, что приводит к аллергическим реакциям у сенсибилизированных людей. Впервые это было описано Бланко и др. в 1994 году. [19]
В комплексном обзоре 2024 года, проведенном Громеком и соавторами, были обобщены последние 30 лет исследований LFS с упором на его распространенность, общие перекрестные реакции и клинические проявления. Обзор показал, что распространенность LFS у пациентов с аллергией на латекс широко варьируется, от 4% до 88% в зависимости от методов диагностики, географических регионов и исследуемых популяций. Наиболее часто вовлеченными в LFS фруктами являются банан, авокадо, киви и папайя. Клинические проявления преимущественно системные, причем 73% симптомов гиперчувствительности являются системными, а 27% — локализованными. Громек и соавторы также подчеркнули необходимость стандартизированных диагностических критериев и систем оценки тяжести для повышения точности диагностики и лечения LFS. [20]
Несколько видов микробов родов Actinomycetes , Streptomyces , Nocardia , Micromonospora и Actinoplanes способны потреблять каучуковый латекс. [21] Однако скорость биодеградации медленная, и рост бактерий, использующих каучук в качестве единственного источника углерода, также медленный. [22]
{{cite book}}: CS1 maint: location (link){{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link) CS1 maint: others (link)
Медиа, связанные с латексом, на Wikimedia Commons