РОЗДІЛ 2
БІОЛОГІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ РЕЧОВИН ФІТОРЕГУЛЮВАЛЬНОЇ ДІЇ
Флавоноїди, їх поширення у природі та роль у онтогенезі рослин
Природні фенольні сполуки – флавоноїди, що об'єднують чисельні та різноманітні
за структурою похідні феніл-хромана, протягом останніх 15-20 років користуються
постійно зростаючою увагою дослідників. Це обумовлено в значній мірі їх
цінністю для медицини, харчової промисловості, фармакології, тощо. Ще більше
уваги приділяється вивченню флавоноїдів як активних рослинних метаболітів [13,
36, 269].
Флавоноїди – найбільш чисельна група природних фенольних сполук, які виявлені у
вищих рослин. Їх назва походить від лат. “flavus” – жовтий, тому що перші
виділені флавоноїди були жовтого кольору: кверцитрин – із кори дуба, рутин – із
червоної рути.
Всі флавоноїди є О-гетероциклічними сполуками, структурну основу яких складає
трициклічна молекула флавона [2-фенілхромана, або 2-фенілбензо-г-пірона] або
флавана [2-фенілбензопірана] [49, 185, 269]. Таким чином, основна структурна
формула флавоноїдів – це два бензольні кільця, що позначаються А та В, з'єднані
С3-фрагментом, який разом з атомом кисню утворює г-піронове кільце (рис.2.1).
Флаван (2-фенілхроман)
Рис. 2.1. Структурна формула флавоноїдів [269].
Зв'язуючий С3-фрагмент, який утворює гетероциклічне кільце, визначає клас, до
якого належить той чи інший флавоноїд. Цей фрагмент може бути представлений
станами, що мають різну ступінь окиснення. Кожен з цих станів відповідає
окремому класу флавоноїдів.
Група флавоноїдів включає 3 основні підгрупи, що класифікуються за місцем
приєднання кільця В до пропанового фрагмента:
1 підгрупа – власне флавоноїди, еуфлавоноїди, 3-дифенілпропаноїди;
2 підгрупа – ізофлавоноїди, 2-дифенілпропаноїди;
3-підгрупа – неофлавоноїди, 1-дифенілпропаноїди
В свою чергу кожну з цих підгруп можна поділити на класи. Так, до еуфлавоноїдів
відносяться: катехіни, лейкоантоцианідини, антоцианідини, флаванони, флавони,
флавоноли, флаваноноли, аурони, халкони та дигідрохалкони. До ізофлавоноїдів
відносяться: прості (ізофлавани, ізофлавони, ізофлаванони, ізодигідрохалкони та
ізохалкони) і складні (птерокарпани, кумаранокумаріни, фенілкумаріни та
ротенони) ізофлавоноїди.
Різноманітність флавоноїдів досягається за рахунок наявності асиметричних
атомів вуглецю в пірановому гетероциклі (у катехінів, лейкоантоцианідинів,
флаванонів та флаванонолів), різної картини гідроксилювання, метилювання,
метоксилювання, О- та С- глікозидування ароматичних ядер А та В, а також
ацилювання. При цьому ацилюванню підлягають не ароматичні ядра, а вуглецеві
фрагменти. Є відомості, що флавоноїди можуть конденсуватися з наступними
фенольними сполуками: фенолкарбоновими, оксикоричними кислотами, лігнінами,
ізопреном, а також іншими БАР [49, 269].
Синтез ізофлавоноїдів притаманний в основному рослинам родини бобових
Leguminosae і навіть ще більш вузько підродині Papilionoideae, хоча існують і
виключення.
Ізофлавоноїди класифікують за ступенем окиснення пропанового фрагмента, за
характером гетероцикла та наявністю конденсованих структур: дигідрофуранових та
дигідропіранових. Існує близько 1000 ізофлавоноїдів рослинного походження.
Перші ізофлавани були знайдені у рослин лише в кінці 60-х років ХХ століття.
Пізніше було встановлено, що більшість ізофлаванів мають властивості
фітоалексинів, тобто речовин, що пригнічують проникнення в тканини рослин
патогенних грибів та мікроорганізмів [10].
Ізофлавони – багаточисельний клас природних ізофлавоноїдів. Найбільш широко
розповсюджені в рослинах чотири простих ізофлавони, а саме: даїдзеїн,
формононетин, геністеїн та біоханін А (рис.2.2).
R=H – даїдзеїн
R=CH3 – формононетин
R=H – геністеїн
R=CH3 – біоханін А
Рис.2.2. Найбільш розповсюдженні ізофлавони [269].
Всі вони зустрічаються як у вільному стані, так і у вигляді глікозидів. При
цьому найбільш характерними для ізофлавонів є 7-глюкозиди і 7-рамноглюкозиди,
більш рідкісними – 4'-глюкозиди і 4'-рамноглюкозиди, а замісниками є малонова
та оцтова кислоти. Відомі також С-глікозиди ізофлавонів, наприклад,
8-С-глюкозид даїдзеїна (пуерарин) та 6,8-С-глюкозид геністеїна (панікулатин)
[269].
Ізофлавони широко поширені в рослинах підродини Papilionoideae. Характерною
особливістю деяких ізофлавонів (наприклад, геністеїна і формононетіна) є
естрогенна активність [248, 278], яка може призводити до масового скорочення
народжуваності у овець та великої рогатої худоби при використанні в їжу багатих
на ізофлавони рослин. До таких рослин належать деякі види конюшини і перш за
все Trifolium subterraneum [37]. В люцерні (Medicago sativa) та конюшині
повзучій (Trifolium repens) міститься більш активний естроген ізофлавонової
природи – куместрол.
Один з класів складних ізофлавоноїдів – птерокарпани, привернули особливу увагу
після того, як було з'ясовано, що багато з них відіграють роль фітоалексинів
[274]. Найбільш відомими фітоалексинами птерокарпанової природи є пізатин,
виділений з рослин гороху (Pisum sp.), фазеолін – із квасолі (Phaseolus
vulgaris), медикарпин – із люцерни (Medicago sativa), маакіан – із Maackia
amurensis та гліцеолін із сої (Glycine max) [36, 234, 252].
Роль флавоноїдів у рослинах є багатофункціональною. Флавоноїди беруть участь у
окисно-відновних процесах, виконуючи антиоксидантну функцію [228, 245, 250,
281]. Вони формують стійкість рослин до хвороб та інфекцій, тобто є
фітоалексинами [10, 40, 135, 162, 234, 246]. Відомо, що збільшення вмісту
ізофлавонів може підвищувати резистентність рослин до різних патогенів [231].
Але, основна функція флавоноїдних сполук – це пігментація тканин, де вони
синтезуються і, відповідно,
- Київ+380960830922