Doğal olarak oluşan fenoller - Naturally occurring phenols

Olarak biyokimya , doğal olarak meydana gelen fenoller belirtir fenol işlevsel grup bulunan doğal ürünler . Fenolik bileşikler bitkiler ve mikroorganizmalar tarafından üretilir. Organizmalar bazen patojen ve böcek saldırısı, UV radyasyonu ve yaralanma gibi ekolojik baskılara tepki olarak fenolik bileşikleri sentezler. İnsan diyetlerinde tüketilen gıdalarda ve çeşitli kültürlerde geleneksel tıpta kullanılan bitkilerde bulundukları için insan sağlığı ve hastalıklarındaki rolleri araştırma konusudur. Bazı fenoller mikrop öldürücüdür ve dezenfektanların formüle edilmesinde kullanılır.

sınıflandırma

Çeşitli sınıflandırma şemaları uygulanabilir. Yaygın olarak kullanılan bir şema, karbon sayısına dayanmaktadır ve 1964'te Jeffrey Harborne ve Simmonds tarafından tasarlanmış ve 1980'de yayınlanmıştır:

Karbon atomu sayısı	Temel iskelet	Fenolik döngü sayısı	Sınıf	Örnekler
6	Cı 6	1	Basit fenoller, Benzokinonlar	Katekol, Hidrokinon, 2,6-Dimetoksibenzokinon
7	Cı 6 C 1	1	Fenolik asitler , Fenolik aldehitler	Gallik, salisilik asitler
8	Cı 6 -C 2	1	Asetofenonlar , Tirozin türevleri, Fenilasetik asitler	3-Asetil-6-metoksibenzaldehit , Tirosol , p-Hidroksifenilasetik asit , Homogentisik asit
9	Cı 6 -C 3	1	Hidroksisinnamik asitler , Fenilpropenler , Kumarinler , İzokumarinler , Kromonlar	Kafeik, ferulik asitler, Myristicin, Eugenol, Umbelliferon, aesculetin, Bergenon , Eugenin
10	Cı 6 -C 4	1	naftokinonlar	Juglone, Plumbagin
13	C 6 -C 1 -C 6	2	ksantonoidler	mangiferin
14	C 6 -C 2 -C 6	2	Stilbenoidler , Antrakinonlar	Resveratrol, Emodin
15	C 6 -C 3 -C 6	2	Kalkonoidler , Flavonoidler , İzoflavonoidler, Neoflavonoidler	Quercetin, siyanidin, Genistein
16	C 6 -C 4 -C 6	2	Halojenli alg fenolik bileşikler	Kaviol A , colpol
18	(Cı- 6 -C 3 ) 2	2	Lignanlar , Neolignanlar	Pinoresinol, Eusiderin
30	(Cı- 6 -C 3 -C 6 ) 2	4	biflavonoidler	Amentoflavon
birçok	(Cı- 6 -C 3 ) , n , (Cı- 6 ) , n , (Cı- 6 -C 3 -C 6 ) N	n > 12	Linyinler , Katekol melaninler , Flavolans ( özet taninler ), polifenolik proteinlerin , polifenoller	Ahududu ellagitannin , Tannik asit

Bu değil Harborne'un sınıflandırmasında Cı olan ₆ -C ₇ -C ₆ diarylheptanoids .

Fenol gruplarının sayısına göre de sınıflandırılabilirler. Bu nedenle , sadece bir fenolik grup içeren basit fenoller veya monofenoller veya sırasıyla iki, üç veya birkaç fenolik grup içeren di- ( bi- ), tri- ve oligofenoller olarak adlandırılabilirler.

Çeşitli doğal fenoller ailesi, flavonoidler , aralarında flavonoller , flavonlar , flavan-3ol ( kateşinler ), flavanonlar , antosiyanidinler ve izoflavonoidler gibi birkaç bin bileşik içeren flavonoidlerdir .

Fenolik ünite, yeni bir polifenol sınıfı oluşturarak dimerize veya daha fazla polimerize olarak bulunabilir. Örneğin, ellagik asit , gallik asidin bir dimeridir ve ellagitanninler sınıfını oluşturur veya bir kateşin ve bir gallokatekin, çaydaki büyük kahverengi thearubigin sınıfıyla sonuçlanan bir işlem olan kırmızı bileşik theaflavini oluşturmak üzere birleşebilir .

İki farklı kategoriden iki doğal fenol, örneğin bir flavonoid ve bir lignan, flavonolignanlar gibi bir hibrit sınıf oluşturmak üzere birleşebilir .

Polimerlerin isimlendirilmesi :

Ana ünite:	Gallik asit	flavon	sinnamik asit
Sınıf/Polimer:	hidrolize edilebilir tanenler	Flavonoid , Yoğunlaştırılmış tanenler	ligninler

Hibrit kimyasal sınıfları

Humulus ve Cannabis cinsindeki bitkiler, meroterpen bileşikleri olan terpenofenolik metabolitler üretir . Fenolik lipidler , bir fenolik parçaya bağlı uzun alifatik zincirlerdir.

kiralite

Birçok doğal fenol kiraldir . Bu tür moleküllerin bir örneği kateşindir . Cavicularin , düzlemsel kiralite ve eksenel kiralitenin varlığı nedeniyle optik aktivite gösteren doğadan izole edilen ilk bileşik olduğu için alışılmadık bir makrosikldir .

UV görünür absorbans

Doğal fenoller, benzenin karakteristik optik özelliklerini gösterir, örneğin 270 nm'ye yakın absorpsiyon. Göre Woodward kurallarına , batokromik kaymalar genellikle aynı zamanda bir doğan delokalize π elektron varlığına işaret meydana konjugasyon benzen arasında vinil grupları.

Daha yüksek konjugasyon seviyelerine sahip moleküller bu batokromik kayma fenomenine maruz kaldıkça, görünür spektrumun bir kısmı emilir. İşlemde kalan dalga boyları (genellikle spektrumun kırmızı bölümünde) , belirli maddenin rengini yeniden oluşturur . Antosiyanidinlerin sinnamik asitleri ile asilasyon, renk tonalitesini (CIE Lab ton açısı) mora kaydırdı .

Konjugasyon seviyelerine göre soldan sağa doğru sınıflandırılan bir dizi UV görünür molekül spektrumu:

270 nm civarında lambda max ile gallik asidin UV görünür spektrumu .	321'de lambda max ve 278 nm'de bir omuz ile ferulik asidin UV görünür spektrumu .	369 nm'de lambda max ile quercetin UV görünür spektrumu .	518 nm'de lambda max ile siyanidin-3-O-glukozitin (krizantem) UV görünür spektrumu .
Bir fenolik asit olan gallik asidin kimyasal yapısı .	Bir hidroksisinamik asit olan ferulik asidin kimyasal yapısı .	Bir flavonol olan kuersetin kimyasal yapısı .	Bir antosiyanidin olan siyanidin'in kimyasal yapısı .

Antosiyaninlerin kırmızı renginden sorumlu olan absorbans modeli , genç Quercus coccifera yaprakları gibi fotosentetik olarak aktif dokulardaki yeşil klorofilinkini tamamlayıcı olabilir .

Oksidasyon

Doğal fenoller oksidasyona karşı reaktif türlerdir , özellikle örneğin gıdalarda bulunan fenoliklerin karmaşık karışımı , yaşlanma süreci sırasında otooksidasyona uğrayabilir . Basit doğal fenoller, şaraplarda veya model çözeltilerde B tipi prosiyanidinlerin oluşumuna yol açabilir . Bu, bu işlemin enzimatik olmayan esmerleşme renk değişimi özelliği ile ilişkilidir . Bu fenomen, havuç püresi gibi gıdalarda gözlemlenebilir.

Fenolik bileşiklerin oksidasyonu ile ilişkili esmerleşme , in vitro kültürlerde oluşturulan kaluslarda hücre ölümünün nedeni olarak da verilmiştir . Bu fenolikler hem eksplant dokularından hem de eksplant sekresyonlarından kaynaklanır.

fenolik bileşikler

Doğal olarak meydana gelen

kannabinoidler	esrarın aktif bileşenleri
kapsaisin	acı biber bileşimi
karvakrol	bulunan, ia, kekik ; antimikrobiyal ve nöroprotektan
Kresol	bulunan kömür katranı ve kreozot
östradiol	östrojen - hormonlar
öjenol	ana bileşeni uçucu yağ içinde karanfil
gallik asit	bulunan ur
Guaiacol	(2-metoksifenol) - dumanlı bir tada sahiptir ve kavrulmuş kahve , viski ve dumanda bulunur
Metil salisilat	kış yeşili esansiyel yağının ana bileşeni
ahududu ketonu	yoğun ahududu kokusu olan bir bileşik
Salisilik asit	Aspirin için öncü bileşik (üretimde kimyasal sentez kullanılır)
Serotonin / dopamin / adrenalin / noradrenalin	doğal nörotransmitterler
timol	(2-İzopropil-5-metil fenol) - kekikte bulunur ; gargaralarda kullanılan bir antiseptik
tirozin	bir amino asit
sesamol	susam tohumlarında bulunan doğal olarak oluşan bir bileşik

Sentetik

Fenol	dezenfektan olarak ve kimyasal sentez için kullanılan ana bileşik
Bisfenol A	ve ketonlardan ve fenol/kresolden üretilen diğer bisfenoller
BHT	(bütillenmiş hidroksitoluen) - yağda çözünen bir antioksidan ve gıda katkı maddesi
4-nonilfenol	deterjanların ve nonoxynol-9'un parçalanma ürünü
ortofenil fenol	narenciye meyvelerini cilalamak için kullanılan bir mantar ilacı
Pikrik asit	(trinitrofenol) - patlayıcı bir malzeme
fenolftalein	pH göstergesi
ksilenol	antiseptik ve dezenfektanlarda kullanılır

biyosentez

Fenolikler üç farklı biyosentetik yolla oluşturulur: (i) fenil propanoid türevlerini (C6–C3) üreten şikimat/korizmat veya süksinilbenzoat yolu; (ii) büyük flavonoidler grubu (C6–C3–C6) ve bazı kinonlar dahil olmak üzere yan zincirle uzatılmış fenil propanoidleri üreten asetat/malonat veya poliketid yolu; ve (iii) aromatik terpenoidleri, çoğunlukla monoterpenleri dehidrojenasyon reaksiyonlarıyla üreten asetat/mevalonat yolu. Şikimik asit yolunda sentezlenen aromatik amino asit fenilalanin , fenol içeren amino asitlerin ve fenolik bileşiklerin ortak öncüsüdür.

Bitkilerde fenolik birimler esterleştirilir veya metillenir ve konjugasyona tabi tutulur , bu da doğal fenollerin çoğunlukla aglikon formu yerine glikozit formunda bulunduğu anlamına gelir .

Zeytinyağında tirozol , yağ asitleri ile esterler oluşturur. Çavdar olarak, alkylresorcinols fenolik lipidleri bulunmaktadır.

Bazı asetilasyonlar, geraniol gibi terpenleri içerir . Bu moleküllere meroterpenler (kısmi terpenoid yapıya sahip kimyasal bir bileşik) denir .

Metilasyonlar, O-metillenmiş polifenoller oluşturan hidroksil grupları üzerinde bir eter bağının oluşmasıyla meydana gelebilir . Halinde O-metillenmiş flavon tangeritin , beş hidroksillerin Tüm fenol grubunun serbest hidroksilleri bırakarak metillendiğini. Metilasyonlar , bir C-metillenmiş flavonoid olan poriol durumunda olduğu gibi, doğrudan benzen halkasının bir karbonu üzerinde de meydana gelebilir .

biyolojik bozunma

Beyaz çürüklük mantarı Phanerochaete chrysosporium , koklaştırma atık suyundan fenolik bileşiklerin %80'e kadarını çıkarabilir .

Uygulamalar

Tanenler , tabaklama endüstrisinde kullanılır.

Bazı doğal fenoller biyopestisit olarak kullanılabilir . Furanoflavonoids gibi karanjin veya rotenoids olarak kullanılan akarisit ya da böcek .

Enolojik tanenler , şarabın lezzetinde önemli unsurlardır.

Bazı fenoller diyet takviyesi olarak satılmaktadır . Fenoller ilaç olarak araştırılmıştır. Örneğin, Crofelemer (USAN, ticari adı Fulyzaq), anti-HIV ilaçları ile ilişkili diyare tedavisi için geliştirilmekte olan bir ilaçtır. Ek olarak , tedavinin etkinliğini arttırmak için nitrojen veya halojen atomları içeren bir antikanser molekülü olan fenolik bileşik, kombretastatin A-4'ten türevler yapılmıştır .

Endüstriyel işleme ve analiz

fenol ekstraksiyonu

Fenol ekstraksiyonu , endüstriyel ağaç işleme ve kimya endüstrileri için fenolleri hammadde, bileşik veya katkı maddesi olarak hazırlamak için kullanılan bir işleme teknolojisidir.

Ekstraksiyon farklı çözücüler kullanılarak gerçekleştirilebilir. Polifenol oksidazın (PPO) numunenin fenolik içeriğini bozma riski vardır, bu nedenle potasyum ditiyonit (K ₂ S ₂ O ₄ ) gibi PPO inhibitörlerinin kullanılması veya sıvı nitrojen kullanılarak deney yapılması veya numunenin kaynatılması gerekir. enzimi inaktive etmek için birkaç saniye ( beyazlatma ). Ekstraktın daha fazla fraksiyonlanması , katı faz ekstraksiyon kolonları kullanılarak gerçekleştirilebilir ve tek tek bileşiklerin izolasyonuna yol açabilir.

Biyokütle kalıntısından doğal fenollerin geri kazanılması, biyorafinasyonun bir parçasıdır .

Ayrılma

pKa _{, bir} fenolik bileşiklerin hesaplanabilir tutma süresi içinde sıvı kromatografisi .

Analitik Yöntemler

Antioksidan kapasitenin değerlendirilmesine yönelik çalışmalarda elektrokimyasal yöntemler kullanılabilir .

Tespit, rekombinant ışıldayan bakteri sensörleri ile yapılabilir .

profil oluşturma

Fenolik profil oluşturma, sıvı kromatografi-kütle spektrometrisi (LC/MS) ile elde edilebilir.

miktar belirleme

Fenolik içerik ölçümü için bir yöntem hacimsel titrasyondur . Bir oksitleyici ajan, permanganat , standart bir çözeltinin bilinen konsantrasyonlarını oksitlemek için kullanılır ve standart bir eğri oluşturur . Bilinmeyen fenollerin içeriği daha sonra uygun standardın eşdeğerleri olarak ifade edilir.

Toplam fenolik içeriğin nicelleştirilmesi için bazı yöntemler, kolorimetrik ölçümlere dayanmaktadır . Toplam fenoller (veya antioksidan etki), Folin-Ciocalteu reaksiyonu kullanılarak ölçülebilir . Sonuçlar tipik olarak gallik asit eşdeğerleri (GAE) olarak ifade edilir . Ferrik klorür (FeCl ₃ ) testi aynı zamanda kolorimetrik bir testtir.

Lamaison ve Carnet, bir numunenin toplam flavonoid içeriğinin belirlenmesi için bir test tasarladılar (AlCI ₃ yöntemi). Numune ve reaktifin uygun şekilde karıştırılmasından sonra karışım, ortam sıcaklığında 10 dakika inkübe edilir ve çözeltinin absorbansı 440 nm'de okunur. Flavonoid içeriği mg/g kersetin olarak ifade edilir.

Vasıtasıyla üretilen miktar tayini sonucu diyot dizi detektörü -coupled HPLC genellikle göreli yerine olarak verilmiştir mutlak değerler ticari olarak temin edilebilen bir eksikliği olduğu standartları , her fenolik moleküller için. Teknik ayrıca , daha kesin molekül tanımlaması için kütle spektrometrisi (örneğin, HPLC–DAD– ESI /MS) ile birleştirilebilir .

Antioksidan etki değerlendirmesi

in vitro ölçümler

Diğer testler, bir fraksiyonun antioksidan kapasitesini ölçer. Bazıları , fenolikler, tiyoller ve C vitamini dahil çoğu antioksidana karşı reaktif olan 2,2'-azino-bis(3-etilbenzotiazolin-6-sülfonik asit) ( ABTS ) radikal katyonunu kullanır . Bu reaksiyon sırasında, mavi ABTS radikal katyonu, renksiz nötr formuna geri dönüştürülür. Reaksiyon spektrofotometrik olarak izlenebilir. Bu test genellikle Trolox eşdeğer antioksidan kapasite (TEAC) testi olarak adlandırılır. Test edilen çeşitli antioksidanların reaktivitesi , bir E vitamini analoğu olan Trolox ile karşılaştırılır .

Trolox'u standart olarak kullanan diğer antioksidan kapasite analizleri arasında difenilpikrilhidrazil (DPPH), oksijen radikal absorbans kapasitesi (ORAC), plazmanın ferrik indirgeme kabiliyeti (FRAP) testleri veya bakır katalizli in vitro insan düşük yoğunluklu lipoprotein oksidasyonunun inhibisyonu bulunur .

Bir hücresel antioksidan aktivite (CAA) tahlili de mevcuttur. Diklorofloresin, hücreler içinde hapsolan ve floresan diklorofloreseine (DCF) kolayca oksitlenen bir probdur. Yöntem, bileşiklerin , insan hepatokarsinom HepG2 hücrelerinde 2,2'-Azobis(2-amidinopropan) dihidroklorür (ABAP) tarafından oluşturulan peroksil radikalleri tarafından DCF oluşumunu önleme yeteneğini ölçer .

Diğer yöntemler arasında bütillenmiş hidroksitoluen (BHT), bütillenmiş hidroksianisol (BHA), Rancimat yöntemi (yağın acılaşma değerlendirmesi) yer alır.

canlı modeller

Balmumu kurdu olarak da adlandırılan model hayvan Galleria mellonella'nın larvaları , indüklenmiş bir oksidatif stresi indüklemek için gıdada borik asit kullanan tek tek moleküllerin antioksidan etkisini test etmek için kullanılabilir . Oksidatif stres göstergesi olan malondialdehit içeriği ve antioksidan enzimler olan süperoksit dismutaz , katalaz , glutatyon S-transferaz ve glutatyon peroksidazın aktiviteleri izlenebilir. Böcekten bir pro fenoloksidaz da elde edilebilir.

Genetik analiz

Fenolik biyosentetik ve metabolik yollar ve enzimler , genlerin transgenezi yoluyla incelenebilir . Arabidopsis üretimi için regülatör gen Antosiyanin Pigment 1 (AtPAP1) diğer bitki türlerinde eksprese edilebilir.

Doğal olaylar

Fenoller doğal dünyada, özellikle bitkiler aleminde bulunur.

Prokaryotlarda meydana gelen olaylar

Orobol , Streptomyces neyagawaensis'te (bir Actinobacterium) bulunabilir. Fenolik bileşikler bulunabilir siyanobakterisine Arthrospira maksimum besin takviyesi, kullanılan Spirulina . Üç siyanobakteri Microcystis aeruginosa , Cylindrospermopsis raciborskii ve Oscillatoria sp. bir antioksidan, gıda katkı maddesi ve endüstriyel kimyasal olan bütillenmiş hidroksitoluenin (BHT) doğal üretimine yönelik araştırmaların konusudur .

Proteobacterium Pseudomonas fluorescens , floroglusinol , floroglusinol karboksilik asit ve diasetilfloroglusinol üretir . Proteobakterilerde üretilen fenoliklerin başka bir örneği , Heterorhabditis nematodlarının Photorhabdus bakteriyel ortakyaşarlarında üretilen bir bakteriyel stilbenoid olan 3,5-dihidroksi-4-izopropil-trans-stilbendir .

Mantarlarda meydana gelen olaylar

Fenolik asitler mantar basidiomycetes türlerinde bulunabilir. Örneğin, protakatekhuik asit ve pirokatekol bulunan Agaricus gibi gibi diğer fenillenmiş maddeler fenilasetik ve fenilpirüvik asitler . Atromentin ve theleforik asit gibi diğer bileşikler de Agaricomycetes sınıfındaki mantarlardan izole edilebilir . Bir izoflavon olan Orobol , Aspergillus niger'den izole edilebilir .

mayalarda

Aromatik alkoller (örnek: tirozol ) Candida albicans mayası tarafından üretilir . Onlar da bulunan bira . Bu moleküller, Saccharomyces cerevisiae için çekirdek algılama bileşikleridir .

Metabolizma

Aril-alkol dehidrojenaz , aromatik bir aldehit , NADH ve H ⁺ üretmek için bir aromatik alkol ve NAD ⁺ kullanır .

Aril-alkol dehidrojenaz (NADP+) , aromatik bir aldehit , NADPH ve H ⁺ üretmek için bir aromatik alkol ve NADP ⁺ kullanır .

Aryldialkylphosphatase (aynı zamanda organofosfor hidrolaz, phosphotriesterase ve paraokson hidrolaz olarak da bilinir), bir aril dialkil fosfat kullanır ve H ₂ O üretmek için dialkil fosfat ve bir aril alkol.

Likenlerde meydana gelen olaylar

Gyrophoric asit , bir depside ve orcinol bulunan liken .

Alglerde meydana gelmesi

Alg yeşil Botryococcus braunii doğal üretime araştırma konusu olan bütillenmiş hidroksitoluen (BHT), bir antioksidan, gıda katkı maddesi ve endüstriyel kimyasal.

Fenolik gibi asitleri protokateşuik , p-hidroksibenzoik , 2,3-dihidroksibenzoik , klorojenik , vanilik , kafeik , s -coumaric ve salisilik asit , sinnamik asit ve gibi hidroksibenzaldehitinin bir p-hidroksibenzaldehid , 3,4-dihidroksibenzaldehid , vanilin izole edilmiştir tatlı su yeşil alg Spongiochloris spongiosa'nın in vitro kültürü .

Phlorotaninler , örneğin eckol , kahverengi alglerde bulunur . Vidalenolone tropikal bulunabilir kırmızı alg Vidalia sp .

Kara bitkilerinde bulunması (embriyofitler)

Vasküler bitkilerde meydana gelen olaylar

Fenolik bileşikler, çoğunlukla bulunan damarlı bitkiler (tracheophytes) yani Lycopodiophyta (lycopods), eğreltiler (eğrelti ve horsetails), kapalı tohumlu (çiçekli bitkiler veya Magnoliophyta) ve Açık tohumlular ( iğne yapraklılar , Cycads , Ginkgo ve Gnetales ).

Eğrelti otlarında , kaempferol ve glikoziti gibi bileşikler , Phegopteris connectilis'in yapraklarının metanolik ekstraktından izole edilebilir veya bilinen bir acı tat veren flavonoid glikozit olan kaempferol-3-O- rutinosit , Selliguea ücretinin rizomlarından izole edilebilir . Hipogallik asit , kafeik asit , paeoniflorin ve pikuroside , tatlı su eğreltiotu Salvinia molesta'dan izole edilebilir .

Kozalaklı (Coniferophyta) 'de, fenolikler polifenolik saklanır parenkima , hücrelerde bol bulunan bir doku floem tüm Kozalaklı.

Su bitkisi Myriophyllum spicatum üreten ellajik , Galya ve pirogallik asitler - ve (+) kateşin .

Monokotiledonlarda meydana gelen olaylar

Alkilresorsinoller tahıllarda bulunabilir.

2,4-Bis (4-hidroksibenzil) fenol , bir fenolik bileşik, orkide içinde bulunmakta gastrodia Elata ve Galeola faberi .

Vasküler olmayan bitkilerde meydana gelen olaylar

Fenolikler, vasküler olmayan kara bitkilerinde de ( biryofitler ) bulunabilir. Dihidrostilbenoidler ve bis(bibenziller) , ciğer sularında ( Marchantiophyta ), örneğin cavicularin ve riccardin C makrosikllerinde bulunabilir . Yosunlarda (Bryophyta) ve boynuz sularında (Anthocerotophyta) lignin bulunmamasına rağmen , bu iki taksonda bazı fenolikler bulunabilir. Örneğin, rosmarinik asit ve bir rosmarinik asit 3'-O-β-D-glukozit boynuzsu Anthoceros agrestis'te bulunabilir .

Diğer ökaryotlarda meydana gelen olaylar

Böceklerde meydana gelen olaylar

Böcek kütikülünün protein bileşeninin sertleşmesinin, sklerotin oluşturan bir fenolik maddenin oksidasyonu ile üretilen bir maddenin tabaklama etkisinden kaynaklandığı gösterilmiştir . Hamamböceği yumurtasının benzer sertleşmesinde , ilgili fenolik madde 3:4-dihidroksibenzoik asittir ( protokateşik asit ).

Acetosyringone , erkek yaprak ayaklı böcek ( Leptoglossus phyllopus ) tarafından üretilir ve iletişim sisteminde kullanılır. Guaiacol , çöl çekirgelerinin , Schistocerca gregaria'nın bağırsaklarında , bitki materyalinin parçalanmasıyla üretilir. Bu işlem, bağırsak bakterisi Pantoea aglomerans tarafından gerçekleştirilir . Guaiacol, çekirge sürüsüne neden olan feromonların ana bileşenlerinden biridir. Camponotus saundersi karınca türünün "zehirli yapıştırıcısında" orcinol tespit edildi . Rhynchophorus ferrugineus (kırmızı palmiye biti) kimyasal sinyal ( feromonlar ) için 2-metoksi-4-vinilfenol kullanır . Diğer basit ve karmaşık fenoller, ösosyal karıncalarda ( Crematogaster gibi ) zehirin bileşenleri olarak bulunabilir.

Memelilerde meydana gelen olaylar

Dişi fillerde, idrar örneklerinde 3-etil fenol ve 2-etil 4,5 dimetilfenol adlı iki bileşik tespit edilmiştir. Temporal bezlerin salgı muayenesi , erkek fillerde musth sırasında fenol , m-kresol ve p-kresol (4-metil fenol) varlığını gösterdi .

p-Cresol ve o-cresol de insan terinin bileşenleridir . P-kresol ayrıca domuz kokusunda önemli bir bileşendir .

4-Etilfenol , 1,2-dihidroksibenzen , 3-hidroksi-asetofenon , 4-metil-1,2-dihidroksibenzen , 4-metoksiasetofenon , 5-metoksisalisilik asit , salisilaldehit ve 3-hidroksibenzoik asit bileşenleridir kunduz yağı , hint eksüda Parfümeride kullanılan olgun Kuzey Amerika kunduzunun ( Castor canadensis ) ve Avrupa kunduzunun ( Castor lifi ) keseleri .

Roller

Bazı doğal fenol vakalarında , Batı zehirli meşe örneğinde olduğu gibi, otçulları caydırmak için bitkisel yapraklarda bulunurlar .

topraklardaki rolü

Gelen topraklarda , fenollerin büyük miktarlarda Çürüyen serbest bırakılır varsayılır bitki kumu herhangi bir doğal bitki topluluğunda ziyade özellikleri üzerine gelen. Ölü bitki materyalinin ayrışması, karmaşık organik bileşiklerin yavaş yavaş okside lignin benzeri humusa veya daha basit formlara (şekerler ve amino şekerler, alifatik ve fenolik organik asitler) parçalanmasına neden olur, bunlar ayrıca mikrobiyal biyokütleye (mikrobiyal humus) dönüştürülür veya kil minerallerine ve metal hidroksitlere bağlanan hümik topluluklar ( fulvik ve hümik asitler) halinde yeniden düzenlenir ve daha fazla oksitlenir . Bitkilerin hümik maddeleri kök sistemlerinden alma ve metabolize etme yetenekleri hakkında uzun bir tartışma olmuştur. Humusun bitki fizyolojisinde basit bir beslenme rolünden ziyade nasıl hormonal bir rol oynadığı konusunda artık bir fikir birliği var.

Toprakta çözünür fenoller dört farklı akıbetle karşı karşıyadır. Heterotrofik mikroorganizmalar tarafından bir karbon kaynağı olarak bozunabilir ve mineralize edilebilirler ; polimerizasyon ve yoğuşma reaksiyonları ile (toprak organizmalarının katkısıyla) çözünmeyen ve inatçı hümik maddelere dönüştürülebilirler ; bunlar adsorbe olabilir kil mineralleri veya form şelatların alüminyum veya demir iyonları ile; veya çözünmüş halde kalabilirler, süzülerek su ile süzülürler ve sonunda ekosistemi çözünmüş organik karbonun (DOC) bir parçası olarak terk edebilirler .

Süzünme , demir (Fe) ve alüminyum (Al) gibi katyonların yanı sıra organik maddelerin çöpten uzaklaştırıldığı ve aşağıdaki toprağa taşındığı süreçtir. Bu süreç podzolizasyon olarak bilinir ve özellikle çöpleri fenolik bileşikler ve fulvik asit açısından zengin olan iğne yapraklı çamlardan oluşan boreal ve serin ılıman ormanlarda yoğundur .

Hayatta kalma rolü

Fenolik bileşikler, istilacı organizmalara, yani otçullara, nematodlara, fitofag böceklere ve mantar ve bakteriyel patojenlere karşı koruyucu maddeler, inhibitörler, doğal hayvan toksik maddeleri ve pestisitler olarak hareket edebilir. Diğer fenoliklerin verdiği koku ve pigmentasyon, meyveleri dağıtan simbiyotik mikropları, tozlayıcıları ve hayvanları çekebilir.

Avcılara karşı savunma

Uçucu fenolik bileşikler bitki reçinesinde bulunur ve burada bitkiye saldıran otçulların parazitoitleri veya yırtıcıları gibi hayırseverleri çekebilirler .

Alaria marginata yosun türlerinde , fenolikler otçullara karşı kimyasal savunma görevi görür. Genellikle otçul balıklar ve ekinoidler tarafından tercihli olarak tüketilen tropikal Sargassum ve Turbinaria türlerinde, nispeten düşük seviyede fenolik ve tanen bulunur. Deniz allelokimyasalları genellikle tropik bölgelerde ılıman bölgelere göre daha fazla miktarda ve çeşitlilikte bulunur. Deniz yosunu fenolikleri, bu biyocoğrafik eğilimin bariz bir istisnası olarak rapor edilmiştir. Hem ılıman hem de tropik bölgelerdeki kahverengi alg türlerinde ( Dictyotales ve Fucales takımları ) yüksek fenolik konsantrasyonlar meydana gelir , bu da enlemin tek başına bitki fenolik konsantrasyonlarının makul bir tahmin edicisi olmadığını gösterir.

Enfeksiyona karşı savunma

İçinde Vitis vinifera üzüm, trans - resveratrol gibi mantar patojenlerinin gelişmesine karşı üretilen bir fitoaleksindir Botrytis cinerea ve delta-viniferin bir asma olan fitoaleksin ardından üretilen mantar enfeksiyonu ile Plasmopara viticola . Pinosilvin , enfeksiyon sırasında sentezlenen fitoaleksinlerin aksine, enfeksiyon öncesi bir stilbenoid toksindir (yani enfeksiyondan önce sentezlenir) . O mevcuttur özodunu ait Pinaceae . Ahşabı mantar enfeksiyonundan koruyan bir mantar toksinidir .

Sakuranetin bir flavanon , bir tür flavonoiddir. Bu bulunabilir Polymnia fruticosa ve pirinç bu gibi davranır, fitoaleksin ihtiva eden spor çimlenmesi karşı Pyricularia oryzae'ye . Gelen Sorghum , SbF3'H2 bir kodlayan gen, flavonoid 3'-hidroksilaz , ifade edilebilir gibi görünmektedir patojen -spesifik 3-deoxyanthocyanidin fitoaleksinler , örneğin sentez Sorghum- Colletotrichum etkileşimler.

6-Methoxymellein , bir dihidroizokumarin ve havuç dilimlerinde UV-C ile indüklenen, Botrytis cinerea ve diğer mikroorganizmalara karşı direnç sağlayan bir fitoaleksindir .

Danielone , papaya meyvesinde bulunan bir fitoaleksindir . Bu bileşik, papayanın patojenik bir mantarı olan Colletotrichum gloesporioides'e karşı yüksek antifungal aktivite gösterdi .

Stilbenler, patojen saldırıları durumunda Okaliptüs sideroxylon'da üretilir . Bu tür bileşikler, bitkilerin aşırı duyarlı tepkisinde ima edilebilir . Bazı ormanda Fenoliklerin yüksek seviyelerde doğal açıklayabilir korunması çürümeye karşı.

Bitkilerde VirA , belirli şekerleri ve fenolik bileşikleri algılayan bir protein histidin kinazdır. Bu bileşikler tipik olarak yaralı bitkilerden bulunur ve sonuç olarak VirA, Agrobacterium tumefaciens tarafından enfeksiyon için potansiyel konakçı organizmaları bulmak için kullanılır.

allelopatik etkileşimlerde Rolü

Doğal fenoller, örneğin toprakta veya suda allelopatik etkileşimlere dahil olabilir . Juglone , ceviz ağaçlarının etrafındaki diğer bitki türlerinin büyümesini engelleyen böyle bir molekülün bir örneğidir. Suda iletim sistemi Myriophyllum spicatum üreten ellajik , Galya ve pirogallik asitler - ve (+) kateşin , mavi-yeşil deniz yosunu büyümesini inhibe allelopatik fenolik bileşikler , Microcystis aeruginosa .

Fenolikler ve özellikle flavonoidler ve izoflavonoidler endomikoriza oluşumunda rol oynayabilir .

Asetosiringon en iyi bitki-patojen tanımaya dahil olmasıyla, özellikle de Agrobacterium cinsindeki benzersiz onkojenik bakterileri çeken ve dönüştüren bir sinyal rolüyle bilinir . Agrobacterium tumefaciens ve Agrobacterium rhizogenes genomundaki Ti plazmidi üzerindeki virA geni, bu toprak bakterileri tarafından, bitki yaralarından salınan asetosiringon ve diğer fenolik fitokimyasallar için bir reseptör kodlaması yoluyla bitkileri enfekte etmek için kullanılır. Bu bileşik ayrıca A. tumefaciens aracılı transformasyon prosedürlerinde bitkilerde daha yüksek transformasyon verimliliği sağlar ve bu nedenle bitki biyoteknolojisinde önemlidir.

İnsan gıdalarının içeriği

İnsan beslenmesindeki dikkate değer doğal fenol kaynakları arasında çilek , çay , bira , zeytinyağı , çikolata veya kakao , kahve , nar , patlamış mısır , yerba maté , meyveler ve meyve bazlı içecekler (elma şarabı, şarap ve sirke dahil ) ve sebzeler bulunur . Otlar ve baharatlar , sert kabuklu yemişler (ceviz, yer fıstığı) ve algler de belirli doğal fenollerin sağlanması için potansiyel olarak önemlidir.

Doğal fenoller, zeytinyağı gibi yağlı matrislerde de bulunabilir . Filtrelenmemiş zeytinyağı , daha yüksek fenol seviyelerine veya karmaşık bir fenol-protein kompleksi oluşturan polar fenollere sahiptir.

Kuru erik suyu gibi içeceklerde kullanıldığında fenolik bileşiklerin, acıyı hafifletmek gibi renk ve duyusal bileşenlerde yardımcı olduğu gösterilmiştir .

Organik tarımın bazı savunucuları, organik olarak yetiştirilen patates , portakal ve yapraklı sebzelerin daha fazla fenolik bileşiğe sahip olduğunu ve bunların kalp hastalıkları ve kansere karşı antioksidan koruma sağlayabileceğini iddia ediyor . Bununla birlikte, organik gıda ile geleneksel gıda arasındaki önemli farklılıklara ilişkin kanıtlar, organik gıdanın geleneksel gıdalardan daha güvenli veya daha sağlıklı olduğunu iddia etmek için yetersizdir.

İnsan metabolizması

Hayvanlarda ve insanlarda, alımdan sonra doğal fenoller, ksenobiyotik metabolizmasının bir parçası haline gelir . Sonraki faz II reaksiyonlarında, bu aktif metabolitler glutatyon , sülfat , glisin veya glukuronik asit gibi yüklü türlerle konjuge edilir . Bu reaksiyonlar, geniş bir özgüllük transferaz grubu tarafından katalize edilir. UGT1A6 , basit fenoller üzerinde aktif olan bir fenol UDP glukuronosiltransferazı kodlayan bir insan genidir. UGT1A8 geni tarafından kodlanan enzim , kumarinler , antrakinonlar ve flavonlar dahil olmak üzere birçok substrat ile glukuronidaz aktivitesine sahiptir .

Referanslar

Kitabın

• Fenolik bileşiklerin biyokimyası, JB Harborne, 1964, Academic Press ( Google Books )
• Bitki fenolikleri , Pascal Ribereau-Gayon, 1972, Oliver ve Boyd Editions ( Google Books , ISBN  0050025120 , ISBN  9780050025123 )
• Bitki fenoliklerinin Biyokimyası, CF van Sumere ve PJ Lea, Avrupa Fitokimyasal Derneği, 1985, Clarendon Press ( Google Books , ISBN  9780198541707 )
• Fenolik Bileşiklerin Biyokimyası, Wilfred Vermerris ve Ralph Nicholson, 2006, Springer ( Google kitap )

Dış bağlantılar

• Doğal fenol kaynakları www.britannica.com'da

veritabanları

• Phenol-Explorer ( phenol-explorer.eu ), gıdalarda bulunan fenoliklere ayrılmış bir veritabanı, Augustin Scalbert, INRA Clermont-Ferrand, Unité de Nutrition Humaine (İnsan gıda birimi)
• Fenoller de Chebi (Biyolojik İlgi Kimyasal Varlıkları)
• ChEMBLdb , Avrupa Biyoinformatik Enstitüsü tarafından biyoaktif ilaç benzeri küçük moleküllerin bir veri tabanı
• Foodb , gıdalarda bulunan bileşiklerin bir veri tabanı