чернослив

чернослив
Имена
	Название ИЮПАК ( R )-(β- D -глюкопиранозилокси)(фенил)ацетонитрил
	Систематическое название ИЮПАК ( R )-Фенил{[(2R , 3R , 4S , 5S , 6R ) -3,4,5-тригидрокси-6-(гидроксиметил)оксан-2-ил]окси}ацетонитрил
	Другие имена ( R )-Пруназин ; Д -Пруназин ; D -манделонитрил-β- D -глюкозид ; Прулауразин ; Самбунигрин
Идентификаторы
Номер CAS	99-18-3 ;
3D model ( JSmol )	Интерактивное изображение ;
КЭБ	ЧЕБИ:17396 ;
ХимическийПаук	106360 ;
Информационная карта ECHA	100.002.489
Номер ЕС	202-738-0 ;
КЕГГ	C00844 ;
ПабХим CID	119033 ;
НЕКОТОРЫЙ	14W4BPM5FB ;
Панель управления CompTox ( EPA )	DTXSID001018995 ;
	показывать ИнЧИ
	показывать УЛЫБКИ
Характеристики
Химическая формула	С 14 Н 17 Н О 6
Молярная масса	295.291 g·mol −1
	Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). Ссылки на инфобоксы

( R )-пруназин представляет собой цианогенный гликозид, родственный амигдалину . По химическому составу это глюкозид ( R ) -манделонитрила .

Природные явления

Пруназин содержится в видах рода Prunus, таких как Prunus japonica или P. maximowiczii, а также в горьком миндале . ^{[ 1 ]} Он также обнаружен в листьях и стеблях Olinia ventosa , O. radiata , O. emarginata и O. rochetiana. ^{[ 2 ]} и в Acacia greggii . Это биосинтетический предшественник и промежуточное звено в биосинтезе амигдалина , химического соединения, ответственного за вкус горького миндаля . ^{[ нужна ссылка ]}

Он также содержится в кофе из одуванчиков , заменителе кофе. ^{[ нужна ссылка ]}

Самбунигрин

Самбунигрин, диастереомер пруназина, полученный из ( S )-манделонитрила вместо ( R )-изомера, был выделен из листьев бузины ( Sambucus nigra ). ^{[ 3 ]} Самбунигрин присутствует в листьях и стеблях бузины в соотношении самбунигрина к пруназину 1:3 и в незрелых семенах 2:5. ^{[ 4 ]} В корне его не найти. ^{[ 4 ]}

Биосинтез

Обзор

( R )-пруназин начинается с обычной аминокислоты фенилаланина , которая в растениях образуется по шикиматному пути в первичном метаболизме . Этот путь катализируется в основном двумя ферментами цитохрома P450 (CYP) и УДФ-глюкозилтрансферазой ( UGT ). ( R После образования )-пруназина он либо превращается в амигдалин под действием дополнительной УДФ-глюкозилтрансферазы, либо разлагается на бензальдегид и цианистый водород.

Исследователи показали, что накопление (или отсутствие) пруназина и амигдалина в ядре миндаля отвечает за сладкий и горький генотипы. ^{[ 1 ]} Поскольку за горький вкус миндаля отвечает амигдалин, производители миндаля выбрали генотипы , которые минимизируют биосинтез амигдалина. Ферменты CYP, ответственные за выработку пруназина, консервативны у всех видов Prunus . ^{[ 5 ]} Существует корреляция между высокой концентрацией пруназина в вегетативных частях растения и сладостью миндаля, что актуально для миндального сельского хозяйства. биосинтеза амигдалина В миндале гены экспрессируются на разных уровнях в тегументе (материнской ткани или внешней части) и семядолях (ядре или отцовской ткани) и значительно различаются в ходе онтогенеза миндаля . ^{[ 1 ]}^{[ 6 ]}^{[ 7 ]} Биосинтез пруназина происходит в тегументе, затем транспортируется в другие ткани для превращения в амигдалин или разлагается. ^{[ 1 ]}^{[ 5 ]}

Биосинтез ( R )-пруназина

Биосинтез ( R )-пруназина в Prunus dulcis.

L-фенилаланин сначала гидроксилируется CYP79D16, затем следует декарбоксилирование и дегидратация с образованием E -оксима фенилацетальдоксима. ^{[ 8 ]} Затем CYP71AN24 катализирует перегруппировку E- оксима в Z- оксим с последующей дегидратацией и гидроксилированием с образованием манделонитрила. ^{[ 8 ]} Наконец, UGT85A19 или UGT94AF3 используют UDP-глюкозу для гликозилирования манделонитрила с образованием ( R )-пруназина. ^{[ 1 ]}

После образования ( R )-пруназина продукт дополнительно гликозилируется в амигдалин либо изоформой UGT94AF1, либо UGT94AF2. ^{[ 1 ]} Экспрессия UGTAF1/2 и гидролаз пруназина приводит к низкой общей концентрации ( R )-пруназина в тканях миндалины. Важно отметить, что альфа- глюкозидаза или пруназингидролаза могут превращать ( R )-пруназин в манделонитрил, его предшественник, который затем может спонтанно или ферментативно гидролизоваться до бензальдегида и цианида водорода. ^{[ 9 ]}

Биосинтез ( R )-пруназина в Eucalyptus cladocalyx.

биосинтез ( R )-пруназина в E. cladocalyx , сахарном дереве Было показано, что , синтезирует ( R )-пруназин с использованием дополнительного промежуточного продукта, фенилацетонитрила , с использованием CYP706C55. ^{[ 10 ]} Этот путь протекает аналогично пути у видов Prunus , где многофункциональный CYP79A125 катализирует превращение L-фенилаланина в фенилацетальдоксим. Затем CYP706C55 катализирует дегидратацию фенилацетальдоксима до фенилацетонитрила. Затем фенилацетонитрил гидроксилируется CYP71B103 до манделонитрила . После образования манделонитрила UGT85A59 переносит глюкозу с образованием ( R )-пруназина. ^{[ 10 ]}

Взаимодействие метаболических путей

Поскольку ( R )-пруназин является продуктом вторичного метаболизма, его образование и деградация влияют на несколько метаболических путей за счет потребления L-фенилаланина или увеличения количества бензальдегида и токсичного цианида водорода в результате расщепления пруназина.

Метаболическое профилирование миндаля, маниоки и сорго выявило потенциальный механизм рециркуляции, при котором ( R )-пруназин и другие цианогенгликозиды могут использоваться для хранения и рециркуляции азота без образования HCN. ^{[ 11 ]} В 2017 году исследователи использовали маркировку стабильными изотопами, чтобы продемонстрировать, что ¹³C-меченный L-фенилаланин, включенный в ( R )-пруназин, можно превратить в бензальдегид и салициловую кислоту с использованием манделонитрила в качестве промежуточного соединения. ^{[ 12 ]}

Токсичность

Токсичность пруназина основана на продуктах его распада: ( R )-пруназин гидролизуется с образованием бензальдегида и цианистого водорода , что вызывает токсичность. Поэтому растения, содержащие пруназин, могут быть токсичными для животных, особенно жвачных . ^{[ 13 ]}

Чтобы разложить амигдалин до пруназина, бета-глюкозидаза амигдалина гидролизует дисахарид с образованием ( R )-пруназина и D -глюкозы. Затем пруназин-бета-глюкозидаза использует ( R )-пруназин и воду для производства D - глюкозы и манделонитрила . После образования агликон- манделонитрила манделонитриллиаза бензальдегид может разложить соединение на . и цианистый водород ^{[ нужна ссылка ]}

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Санчес-Перес, Ракель; Бельмонте, Фара Саес; Борх, Йонас; Дисента, Федерико; Мёллер, Биргер Линдберг; Йоргенсен, Кирстен (апрель 2012 г.). «Пруназингидролазы при развитии плодов сладкого и горького миндаля» . Физиология растений . 158 (4): 1916–1932. дои : 10.1104/стр.111.192021 . ISSN 0032-0889 . ПМК 3320195 . ПМИД 22353576 .
^ Нарштедт, Адольф; Рокенбах, Юрген (1993). «Наличие цианогенного глюкозида пруназина и II соответствующего амидглюкозида миндальной кислоты у видов Olinia (oliniaceae)». Фитохимия . 34 (2): 433. Бибкод : 1993PChem..34..433N . дои : 10.1016/0031-9422(93)80024-М .
^ Эндрю Пенгелли (2004), Составляющие лекарственных растений (2-е изд.), Allen & Unwin, стр. 44–45, ISBN 978-1-74114-052-1
^ Jump up to: ^а ^б Миллер, Ребекка Э.; Глидоу, Рослин М.; Вудро, Ян Э. (2004). «Цианогенез тропической Prunus Turneriana: характеристика, вариации и реакция на слабую освещенность» . Функциональная биология растений . 31 (5): 491–503. дои : 10.1071/FP03218 . ISSN 1445-4408 . ПМИД 32688921 .
^ Jump up to: ^а ^б Тодберг, Сара; Дель Куэто, Хорхе; Маццео, Роза; Паван, Стефано; Лотти, Кончетта; Дисента, Федерико; Якобсен Нилсон, Элизабет Х.; Мёллер, Биргер Линдберг; Санчес-Перес, Ракель (ноябрь 2018 г.). «Выяснение пути амигдалина раскрывает метаболическую основу горького и сладкого миндаля (Prunus dulcis)1 [ОТКРЫТЬ]» . Физиология растений . 178 (3): 1096–1111. дои : 10.1104/стр.18.00922 . ISSN 0032-0889 . ПМК 6236625 . ПМИД 30297455 .
^ Санчес-Перес, Ракель; Йоргенсен, Кирстен; Олсен, Карл Эрик; Дисента, Федерико; Моллер, Биргер Линдберг (март 2008 г.). «Горечь миндаля» . Физиология растений . 146 (3): 1040–1052. дои : 10.1104/стр.107.112979 . ISSN 0032-0889 . ПМК 2259050 . ПМИД 18192442 .
^ Нилсон, Элизабет Х.; Гуджер, Джейсон, QD; Мотавия, Мохаммед Саддик; Бьярнхольт, Нанна; Фриш, Тина; Олсен, Карл Эрик; Мёллер, Биргер Линдберг; Вудро, Ян Э. (декабрь 2011 г.). «Цианогенные диглюкозиды, полученные фенилаланином из эвкалипта камфорного, и их содержание в зависимости от онтогенеза и типа ткани» . Фитохимия . 72 (18): 2325–2334. Бибкод : 2011PChem..72.2325N . doi : 10.1016/j.phytochem.2011.08.022 . ПМИД 21945721 .
^ Jump up to: ^а ^б Ямагучи, Такуя; Ямамото, Кадзунори; Асано, Ясухиса (сентябрь 2014 г.). «Идентификация и характеристика CYP79D16 и CYP71AN24, катализирующих первую и вторую стадии биосинтеза цианогенных гликозидов, производных l-фенилаланина, в японском абрикосе Prunus mume Sieb. et Zucc» . Молекулярная биология растений . 86 (1–2): 215–223. дои : 10.1007/s11103-014-0225-6 . ISSN 0167-4412 . ПМИД 25015725 . S2CID 14884838 .
^ Чжоу, Цзимин; Хартманн, Стефани; Шеперд, Брианна К.; Поултон, Джонатан Э. (1 июля 2002 г.). «Исследование микрогетерогенности и остатков, придающих агликоновую специфичность, пруназингидролаз черной вишни» . Физиология растений . 129 (3): 1252–1264. дои : 10.1104/стр.010863 . ISSN 0032-0889 . ПМК 166519 . ПМИД 12114579 .
^ Jump up to: ^а ^б Хансен, Сесилия Сетти; Соренсен, Метте; Вейга, Тьяго AM; Зибрандцен, Юлиана Ф.С.; Хескес, Эллисон М.; Олсен, Карл Эрик; Боутон, Берин А.; Мёллер, Биргер Линдберг; Нилсон, Элизабет Х.Дж. (ноябрь 2018 г.). «Реконфигурация биосинтеза цианогенных глюкозидов в эвкалипте cladocalyx с участием цитохрома P450 CYP706C55» . Физиология растений . 178 (3): 1081–1095. дои : 10.1104/стр.18.00998 . ISSN 0032-0889 . ПМК 6236593 . ПМИД 30297456 .
^ Пичманова, Мартина; Нилсон, Элизабет Х.; Мотавия, Мохаммед С.; Олсен, Карл Эрик; Агербирк, Нильс; Грей, Кристофер Дж.; Флич, Сабина; Мейер, Себастьян; Сильвестро, Даниэле; Йоргенсен, Кирстен; Санчес-Перес, Ракель (1 августа 2015 г.). «Путь переработки цианогенных гликозидов, подтвержденный сравнительным метаболическим профилем трех видов цианогенных растений» . Биохимический журнал . 469 (3): 375–389. дои : 10.1042/BJ20150390 . ISSN 0264-6021 . ПМИД 26205491 . S2CID 206152311 .
^ Диас-Виванкос, Педро; Берналь-Висенте, Агустина; Кантабелла, Дэниел; Петри, Сезар; Эрнандес, Хосе Антонио (01 декабря 2017 г.). «Метаболомика и биохимические подходы связывают биосинтез салициловой кислоты с цианогенезом в растениях персика» . Физиология растений и клеток . 58 (12): 2057–2066. дои : 10.1093/pcp/pcx135 . hdl : 10317/7678 . ISSN 0032-0781 . ПМИД 29036663 .
^ Питер Р. Чик (1989). Токсиканты растительного происхождения: гликозиды . Том. 2. ЦРК Пресс. п. 137.

[:0-1] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Санчес-Перес, Ракель; Бельмонте, Фара Саес; Борх, Йонас; Дисента, Федерико; Мёллер, Биргер Линдберг; Йоргенсен, Кирстен (апрель 2012 г.). «Пруназингидролазы при развитии плодов сладкого и горького миндаля» . Физиология растений . 158 (4): 1916–1932. дои : 10.1104/стр.111.192021 . ISSN 0032-0889 . ПМК 3320195 . ПМИД 22353576 .

[2] Нарштедт, Адольф; Рокенбах, Юрген (1993). «Наличие цианогенного глюкозида пруназина и II соответствующего амидглюкозида миндальной кислоты у видов Olinia (oliniaceae)». Фитохимия . 34 (2): 433. Бибкод : 1993PChem..34..433N . дои : 10.1016/0031-9422(93)80024-М .

[pengelly-3] Эндрю Пенгелли (2004), Составляющие лекарственных растений (2-е изд.), Allen & Unwin, стр. 44–45, ISBN 978-1-74114-052-1

[:1-4] Jump up to: ^а ^б Миллер, Ребекка Э.; Глидоу, Рослин М.; Вудро, Ян Э. (2004). «Цианогенез тропической Prunus Turneriana: характеристика, вариации и реакция на слабую освещенность» . Функциональная биология растений . 31 (5): 491–503. дои : 10.1071/FP03218 . ISSN 1445-4408 . ПМИД 32688921 .

[:2-5] Jump up to: ^а ^б Тодберг, Сара; Дель Куэто, Хорхе; Маццео, Роза; Паван, Стефано; Лотти, Кончетта; Дисента, Федерико; Якобсен Нилсон, Элизабет Х.; Мёллер, Биргер Линдберг; Санчес-Перес, Ракель (ноябрь 2018 г.). «Выяснение пути амигдалина раскрывает метаболическую основу горького и сладкого миндаля (Prunus dulcis)1 [ОТКРЫТЬ]» . Физиология растений . 178 (3): 1096–1111. дои : 10.1104/стр.18.00922 . ISSN 0032-0889 . ПМК 6236625 . ПМИД 30297455 .

[6] Санчес-Перес, Ракель; Йоргенсен, Кирстен; Олсен, Карл Эрик; Дисента, Федерико; Моллер, Биргер Линдберг (март 2008 г.). «Горечь миндаля» . Физиология растений . 146 (3): 1040–1052. дои : 10.1104/стр.107.112979 . ISSN 0032-0889 . ПМК 2259050 . ПМИД 18192442 .

[7] Нилсон, Элизабет Х.; Гуджер, Джейсон, QD; Мотавия, Мохаммед Саддик; Бьярнхольт, Нанна; Фриш, Тина; Олсен, Карл Эрик; Мёллер, Биргер Линдберг; Вудро, Ян Э. (декабрь 2011 г.). «Цианогенные диглюкозиды, полученные фенилаланином из эвкалипта камфорного, и их содержание в зависимости от онтогенеза и типа ткани» . Фитохимия . 72 (18): 2325–2334. Бибкод : 2011PChem..72.2325N . doi : 10.1016/j.phytochem.2011.08.022 . ПМИД 21945721 .

[:3-8] Jump up to: ^а ^б Ямагучи, Такуя; Ямамото, Кадзунори; Асано, Ясухиса (сентябрь 2014 г.). «Идентификация и характеристика CYP79D16 и CYP71AN24, катализирующих первую и вторую стадии биосинтеза цианогенных гликозидов, производных l-фенилаланина, в японском абрикосе Prunus mume Sieb. et Zucc» . Молекулярная биология растений . 86 (1–2): 215–223. дои : 10.1007/s11103-014-0225-6 . ISSN 0167-4412 . ПМИД 25015725 . S2CID 14884838 .

[9] Чжоу, Цзимин; Хартманн, Стефани; Шеперд, Брианна К.; Поултон, Джонатан Э. (1 июля 2002 г.). «Исследование микрогетерогенности и остатков, придающих агликоновую специфичность, пруназингидролаз черной вишни» . Физиология растений . 129 (3): 1252–1264. дои : 10.1104/стр.010863 . ISSN 0032-0889 . ПМК 166519 . ПМИД 12114579 .

[:4-10] Jump up to: ^а ^б Хансен, Сесилия Сетти; Соренсен, Метте; Вейга, Тьяго AM; Зибрандцен, Юлиана Ф.С.; Хескес, Эллисон М.; Олсен, Карл Эрик; Боутон, Берин А.; Мёллер, Биргер Линдберг; Нилсон, Элизабет Х.Дж. (ноябрь 2018 г.). «Реконфигурация биосинтеза цианогенных глюкозидов в эвкалипте cladocalyx с участием цитохрома P450 CYP706C55» . Физиология растений . 178 (3): 1081–1095. дои : 10.1104/стр.18.00998 . ISSN 0032-0889 . ПМК 6236593 . ПМИД 30297456 .

[11] Пичманова, Мартина; Нилсон, Элизабет Х.; Мотавия, Мохаммед С.; Олсен, Карл Эрик; Агербирк, Нильс; Грей, Кристофер Дж.; Флич, Сабина; Мейер, Себастьян; Сильвестро, Даниэле; Йоргенсен, Кирстен; Санчес-Перес, Ракель (1 августа 2015 г.). «Путь переработки цианогенных гликозидов, подтвержденный сравнительным метаболическим профилем трех видов цианогенных растений» . Биохимический журнал . 469 (3): 375–389. дои : 10.1042/BJ20150390 . ISSN 0264-6021 . ПМИД 26205491 . S2CID 206152311 .

[12] Диас-Виванкос, Педро; Берналь-Висенте, Агустина; Кантабелла, Дэниел; Петри, Сезар; Эрнандес, Хосе Антонио (01 декабря 2017 г.). «Метаболомика и биохимические подходы связывают биосинтез салициловой кислоты с цианогенезом в растениях персика» . Физиология растений и клеток . 58 (12): 2057–2066. дои : 10.1093/pcp/pcx135 . hdl : 10317/7678 . ISSN 0032-0781 . ПМИД 29036663 .

[13] Питер Р. Чик (1989). Токсиканты растительного происхождения: гликозиды . Том. 2. ЦРК Пресс. п. 137.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]