En myr från Florida producerar en spray av myrsyra som en försvarsmekanism. |

En intressant och användbar kemikalie

Myrsyra är en irriterande kemikalie som finns i det besprutade giftet hos vissa myrarter och i utsöndringen som frigörs från vissa sticknät. Det är farligt vid höga koncentrationer, men vid låga koncentrationer är det mycket användbart. Människor använder myrsyra som ett livsmedelskonserveringsmedel, eftersom det är ett antibakteriellt ämne. Det används också för att döda skadedjur, för att producera livsmedel och kosmetiska tillsatser och för att hjälpa olika industriella processer att inträffa.

Våra kroppar tillverkar små mängder myrsyra av metanolen som vi äter in, inhalerar eller producerar. En del av metanolen som produceras i kroppen är tillverkad av aspartam. Kroppen omvandlar aspartam till asparaginsyra, fenylalanin och metanol. Metanolen omvandlas sedan till myrsyra. Forskare säger att myrsyra i vår kropp i allmänhet är för utspädd för att vara farlig.

Strukturformel för myrsyra |

Kemisk struktur och egenskaper

Myrsyra är den enklaste medlemmen i karboxylsyrafamiljen. Det är också känt som metansyra. Kemikaliens molekylformel är HCOOH. Molekylen består av en karboxylgrupp (COOH) med en väteatom fäst. I karboxylgruppen har kolatomen en dubbelbindning som förbinder den till syreatomen och en enkelbindning som förenar den till hydroxylgruppen (OH).

Myrsyra kan framställas syntetiskt i laboratorier. I naturen finns det vanligtvis i form av en färglös vätska. Denna vätska fryser vid 8, 3 grader Celsius (46, 9 grader Fahrenheit) och kokar vid 100, 7 grader Celsius. (213, 3 grader Fahrenheit). Den har en stark lukt och beskrivs ofta med en "skarp" lukt.

Gula galna myror skapar allvarliga problem med myrsyra som de sprayar. |

Myrsyra i myror

Myrsyra fick sitt namn från "formica", det latinska namnet på myra. En engelsk naturforskare vid namn John Ray var den första personen som isolerade en syra från myror. 1671 destillerade han de krossade kropparna av döda myror för att extrahera syran, som så småningom kallades myrsyra.

Myror biter för att skydda sig själva eller attackera andra varelser. De tar tag i sitt offer med sina mandibles (käkar). Vissa myrarter sticker sedan offret. Stingern är belägen vid spetsen av buken och injicerar en giftig utsöndring. I stället för stickande släpper vissa myrarter en spray av gift från slutet av buken. Detta gift innehåller myrsyra. Vissa myror biter men sticker inte eller sprayar giftiga kemikalier.

I stället för en stinger har medlemmar av myrsubfamiljen känd som Formicinae en öppning vid spetsen av buken kallas en acidopore. Acroporen släpper ut en spray av myrsyra från myrens giftkörtlar vid behov. Trämyror, gula galna myror och spetsiga galna myror hör alla till underfamiljen Formicinae.

Tusentals trämyror spraysyra

Gula galna myror

Gula galna myror ( Anoplolepis gracilipes ) är invasiva och mycket förstörande insekter. De biter eller sticker varken, men de sprayar myrsyra för att dämpa sina offer. Myrorna är gulbruna i färg och har långa ben och antenner. De är kända för att de uppträder uppriktigt när de störs.

Gula galna myror är mångsidiga varelser. De äter ett brett utbud av djurvävnad såväl som honungmyg som utsöndras av bladlöss och andra insekter. Myrorna klassificeras som rovdjur. En mycket oroande aspekt av deras liv är förmågan att bilda enorma superkolonier som har hundratals drottningar.

Myrorna har orsakat mycket allvarliga skador på populationerna av vissa djur, inklusive röda krabbor på julön och sjöfåglar på Hawaii. De stör också människoliv. Ibland släpper myrpopulationen så mycket myrsyra ut i luften runt boet att andningen blir smärtsam. Hud- och ögonkontakt med syran är också smärtsam.

Liksom den gula galen myra släpper den tawny galen myra en spray med myrsyra som ett kemiskt vapen. Det gnider också sin myrsyrautsöndring över kroppen. Täckningen av syra skyddar den från giftet för den röda importerade eldmyran. Hur detta skydd fungerar är okänt.

Tawny Crazy Ants avgiftar ant Venom

En skyddande teknik i Tawny Crazy Ants

Det stickande giftet av röda importerade eldmyror ( Solenopsis invicuta ) innehåller alkaloider och vissa proteiner men ingen myrsyra. En eldmyra biter för att ta tag i en persons hud och tappar sedan buken under kroppen så att stingen kan nå huden och injicera dess kemikalier. Myren drar sedan tillbaka sin stinger, roterar ett kort avstånd och svänger igen och upprepar processen tills den har bildat en cirkel av stickningar.

Liksom den röda importerade eldmyran introducerades tawny galna myror ( Nylanderia fulva ) till USA från Sydamerika. De två arterna finns i samma livsmiljöer. Den svaga galen myra är också känd som Rasberry-myran efter Tom Rasberry. Han upptäckte myrorna i Texas 2002.

Forskare vid University of Texas har upptäckt ett intressant fenomen i förhållande till myrorna. När en galen myra stickas av en eldmyra, krullar den galna myran buken uppåt till munnen, utsöndrar myrsyra från sin giftkörtel och gnider sedan utsöndringen över kroppen. Processen visas i videon ovan. Myrsyra skyddar den galen myra från eldmyrens gift.

Även om forskargruppen inte vet hur myrsyra skyddar den galen myra, föreslår de att den kan denaturera eldmyrenzymer som krävs för att alkaloid i giftet ska tränga igenom celler.

Bränn nässlor eller Urtica dioica |

Ett gift injiceras i det olyckliga offret via en bit eller en stick. Ett gift sväljs, inandas eller absorberas genom huden. Enligt dessa definitioner producerar stickande nässlor ett gift. Myror sägs också producera en gift, även om vissa av sprutorna sprutar ämnet på sitt offer istället för att injicera det.

Myrsyra i stickande nässlor

Bladen och stjälkarna av stickande nässlor är täckta med ihåliga, stickande hårstrån som har väggar av kiseldioxid. När hårstrån berörs lossnar spetsen och avslöjar en nålliknande struktur som är fäst vid en giftsäck vid hårets bas. Nålen injicerar sedan giftet i offret skin skin s hud.

Giften för många stickande nässlor innehåller myrsyra, även om forskare har upptäckt att andra kemikalier också finns. Dessa bidrar antagligen till den smärtsamma brodden. Ytterligare kemikalier inkluderar acetylkolin, serotonin och histamin. Histamin är det ämne som släpps ut i blodomloppet från mastceller under en allergisk reaktion. Det orsakar inflammation, svullnad och rodnad. Det stickande håret hos vissa nässlor innehåller oxalsyra och vinsyra i stället för en blandning som innehåller myrsyra.

Bin på jobbet i en bikupa; den större drottningen är i mitten av fotot. Myrsyra används för att döda kvalster i bikupa. |

Bifgif är en komplex blandning av många kemikalier. Vissa källor hävdar att giftet innehåller myrsyra, men den senaste forskningen indikerar att varken bin eller getinggiften innehåller kemikalien.

Användning av myrsyra

Eftersom myrsyra är ett antibakteriellt medel läggs den ofta till foder från husdjur för att förhindra bakterietillväxt. Det används ibland som konserveringsmedel i mänskliga livsmedel. Syran används också för att skapa konstgjorda smaker för mat och dryck och konstgjorda dofter för parfymer. Dessutom används myrsyra vid läderbrunning, vid bearbetning av textilier och papper och vid omvandling av latex från gummiträdet till gummi. Kemikalien används i en lämplig koncentration för vart och ett av dessa jobb.

Vissa fåglar placerar levande myror bland sina fjädrar, ett beteende som kallas myr. Myrorna är mycket ofta - men inte alltid - medlemmar i underfamiljen Formicinae. Forskare vet ännu inte varför fågelmyr. Enligt en teori dödar myrsyra som myrorna frisätter kvalster som attackerar fågelns hud. Människor använder myrsyra för ett liknande syfte. Myrsyrapreparat används för att döda varroa och tracheal kvalster som invaderar honungbikupor och attackerar bin.

Biologi av Varroa kvalster

Under 2017 skapade en grupp universitetsstudenter från Nederländerna en buss som kör på myrsyra. Studenterna säger att deras bränsle är billigare än väte och är säkert för miljön. Bränslet kallas hydrozen och skapas genom reaktion av koldioxid med vatten.

Farorna med det kemiska

Farorna med myrsyra beror på dess koncentration. Vid högre koncentrationer är myrsyra frätande, har en stark lukt och producerar farliga ångor. Det ger brännskador och blåsor på huden och skadar ögonen och slemhinnorna i munnen, halsen och andningsorganen. Inandning av koncentrerad myrsyra gör andningen svår. Att svälja den koncentrerade syran orsakar allvarliga sår (sår) i mag-tarmkanalen samt smärta och illamående. Långvarig exponering för myrsyra kan ge lever- eller njurskador.

Myrsyraproduktion från metanol

Metanol tillverkas i våra kroppar från normala metaboliska processer. Den kommer också in i kroppen från frukt och grönsaker och deras juice. Dessutom producerar människor metanol samt asparaginsyra och fenylalanin från nedbrytningen av aspartam, ett konstgjord sötningsmedel. Metanol är giftigt, men de flesta av oss möter inte tillräckligt med kemikalien som kan skadas.

Inuti våra kroppar omvandlas metanol till formaldehyd, som klassificeras som ett troligt cancerframkallande humant cancer. Emellertid förvandlas formaldehyden snabbt till myrsyra och samlas inte upp i kroppen. Myrsyra lämnar sedan kroppen i urinen eller ändras till koldioxid och vatten.

Forskare säger att produktionen av myrsyra från metanol i människor bara blir ett problem om det finns en stor mängd metanol i kroppen, som det skulle vara i metanolförgiftning. I denna situation kan tillräckligt med myrsyra göras för att skapa ett tillstånd som kallas acidos. Symtom på acidos kan inkludera synproblem, blindhet, minnesförlust, förvirring, kramper, koma, lågt blodtryck och hjärtstopp.

Äpplen är mycket friska, särskilt om de inte skalas. Skalet innehåller pektin, som omvandlas till metanol i vår kropp. |

Metanolproduktion från aspartam

Vi kan inte undvika det normala skapandet av metanol i våra kroppar eller att det kommer in i kroppen från hälsosamma livsmedel som frukt och grönsaker, som borde vara en del av vår kost. Vi kan kontrollera om vi vill lägga till metanolbelastningen genom att äta in mat eller drycker som sötats av aspartam.

Användningen av aspartam är kontroversiell. Emellertid säger hälsovårdsbyråer att en persons normala exponering för metanol, inklusive metanol som produceras från aspartam, är för låg för att orsaka hälsoproblem. De säger också att aspartam är säkert, förutsatt att Acceptable Daily Intake (ADI) på 40 mg / kg kroppsvikt inte överskrids. Det finns påståenden om att aspartam gör symptomen på vissa hälsoproblem värre, men för tillfället finns det inga vetenskapliga bevis som stöder dessa påståenden.

Det finns en situation där aspartam är känt för att vara skadligt. Aspartam bör inte konsumeras av personer som lider av en genetisk störning som kallas fenylketonuri. En person som lider av denna störning kan inte skapa enzymet som förändrar fenylalanin till tyrosin. Som ett resultat ackumuleras fenylalanin i kroppen. Personer med fenylketonuri måste följa en låg fenylalanin-diet för att undvika hjärnskador. Eftersom nedbrytning av aspartam ger fenylalanin måste sötningsmedlet undvikas.

Hoba-meteoriten i Namibia är den största hittills upptäckta meteoriten. Meteoriter kan ha transporterat myrsyra till jorden. |

Myrsyra i rymden

Forskare tror att myrsyra kan ha spelat en roll i livets ursprung på jorden. Syran hittades först i det interstellära rymden 1970 och har hittats i meteoriter som har nått jorden från rymden. Myrsyra har en relativt enkel struktur och kan ha varit involverad i bildandet av de mer komplicerade aminosyrorna och nukleinsyramolekylerna som finns i levande saker.

Aminosyror är byggstenarna i proteinerna i levande saker. Nukleinsyror är byggstenarna för DNA (deoxiribonukleinsyra) och RNA (ribonukleinsyra). DNA innehåller genetiska instruktioner för att göra våra kroppar och för att kontrollera dess funktioner. Det är beläget i cellkärnan. Koden i DNA "berättar" kroppen vilka proteiner att göra. RNA har flera viktiga roller i kroppen, inklusive att läsa DNA: s instruktioner för att tillverka proteiner, transportera dessa instruktioner från kärnan till platsen för proteinsyntes i cellen och sedan göra det möjligt för cellen att göra proteinerna.

Livets ursprung är ett fascinerande ämne att tänka på. Tanken att kemikalier fördes till den tidiga jorden via meteoriter föreslås ofta. Det är intressant att en enkel kemikalie som myrsyra är viktig i våra liv idag och kan ha varit ännu viktigare i det avlägsna förflutet.

referenser

  • Information om gula galna myror från Wet Tropics Management Authority, Queensland Government
  • Fakta om myrsyra som produceras av tawny galna myror från American Chemical Society
  • Konflikt mellan tawny galna myror och eldmyror från Science Direct
  • Myrsyra i den vanliga bränn nässlan från Cambridge University
  • Information om ett myrsyrabränsle från BBC (British Broadcasting Corporation)
  • Fakta om metanol och myrsyrtoxicitet från Medscape
  • Säkerhetsinformation om aspartam från Health Canada (en myndighet)
  • Myrsyra i Tagish Lake-meteoriten från CBC (Canadian Broadcasting Corporation)