Диферуловые кислоты
Диферуловые кислоты (также известные как дегидродиферуловые кислоты) — это органические соединения, имеющие общую химическую формулу C 20 H 18 O 8 , они образуются путем димеризации феруловой кислоты . Куркумин и куркуминоиды, хотя и имеют структуру, напоминающую структуру диферуловых кислот, образуются не таким путем, а в результате процесса конденсации. Так же, как феруловая кислота не является правильным названием IUPAC , диферуловые кислоты также имеют тенденцию иметь тривиальные названия, которые используются чаще, чем правильное название IUPAC. Диферуловые кислоты содержатся в клеточных стенках растений, особенно трав.
Структуры
[ редактировать ]В настоящее время известно девять структур диферуловых кислот. [1] Их обычно называют по позициям в каждой молекуле, которые образуют связь между ними. В эту группу включены 8,5'-ДиФА (ДК) (или декарбоксилированная форма) и 8,8'-ДиФА (ТГФ) (или тетрагидрофурановая форма), которые не являются настоящими диферуловыми кислотами, но, вероятно, имеют сходную биологическую функцию. 8,5'-ДиЖК (ДК) при своем образовании теряла CO2 , а 8,8'-ДиЖК (ТГФ) . при образовании приобретала H2O 8,5'-ДиФА (БФ) представляет собой форму бензофурана .
Феруловая кислота также может образовывать тримеры и тетрамеры, известные как триферуловая и тетраферуловая кислоты соответственно. [2]
События
[ редактировать ]Они были обнаружены в клеточных стенках большинства растений, но в более высоких концентрациях присутствуют в злаках ( Poaceae ), а также в сахарной свекле и китайском водяном орехе . [3]
8 -O-4'-DiFA имеет тенденцию преобладать в травах, но 5,5'-DiFA преобладает в ячменных отрубях. [4] [5] Ржаной хлеб содержит дегидродимеры феруловой кислоты. [6]
В чуфе (тигровый орех, Cyperus esculentus ) и сахарной свекле преобладающими диферуловыми кислотами являются 8-O-4'-DiFA и 8,5'-DiFA соответственно. [7] [8] Было идентифицировано, что 8-5'-нециклическая диферуловая кислота ковалентно связана с углеводными фрагментами арабиногалактан-белковой фракции гуммиарабика . [9]
Функция
[ редактировать ]Считается, что диферуловые кислоты выполняют структурную функцию в клеточных стенках растений, где они образуют поперечные связи между полисахаридными цепями. Их удалось извлечь, прикрепив к нескольким молекулам сахара на обоих концах, но до сих пор не было найдено убедительных доказательств того, что они связывают отдельные полисахаридные цепи. [10] В клетках кукурузы, культивируемых в суспензии, димеризация феруловой кислоты, этерифицированной в полисахариды, происходит главным образом в протоплазме, но может происходить и в клеточных стенках, когда уровни пероксида повышаются вследствие патогенеза. [11] В клетках пшеницы, культивируемых в суспензии, только 8,5'-диферуловая кислота образуется внутрипротоплазматически, а остальные димеры образуются в клеточной стенке. [12]
Подготовка
[ редактировать ]Большинство диферуловых кислот коммерчески недоступны и должны быть синтезированы в лаборатории. Были опубликованы синтетические пути, но зачастую их проще извлечь из растительного материала. Их можно извлечь из стенок растительных клеток (часто кукурузных отрубей) концентрированными растворами щелочи, затем полученный раствор подкисляют и разделяют фазы на органический растворитель. Полученный раствор выпаривают, получая смесь фрагментов феруловой кислоты, которую можно разделить с помощью колоночной хроматографии. Идентификацию часто проводят с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии с УФ-детектором или методом ЖХ-МС . В качестве альтернативы их можно дериватизировать, чтобы сделать их летучими и, следовательно, пригодными для ГХ-МС . Куркумин можно гидролизовать (щелочной) с образованием двух молекул феруловой кислоты. Пероксидазы могут производить димеры феруловой кислоты в присутствии перекиси водорода путем радикальной полимеризации . [13]
Использование
[ редактировать ]Диферуловые кислоты являются более эффективными ингибиторами перекисного окисления липидов и лучшими поглотителями свободных радикалов, чем феруловая кислота в мольном выражении. [14]
История
[ редактировать ]Первой обнаруженной диферуловой кислотой была 5,5'-диферуловая кислота , и какое-то время считалось, что она единственная. [15]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Бунцель М., Ральф Дж., Стейнхарт Х. (2004). «Фенольные соединения как поперечные связи полисахаридов растительного происхождения» (PDF) . Чешский журнал пищевых наук . 22 (SI – Химические реакции в пищевых продуктах V): 64–67. дои : 10.17221/10613-CJFS . Архивировано из оригинала (PDF) 3 декабря 2013 г.
- ^ Бунцель М., Ральф Дж., Брюнинг П., Стейнхарт Х. (2006). «Структурная идентификация дегидротриферуловой и дегидротетраферуловой кислот, выделенных из нерастворимого волокна кукурузных отрубей». Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии . 54 (17): 6409–18. дои : 10.1021/jf061196a . ПМИД 16910738 .
- ^ Ральф Дж., Граббер Дж.Х., Хэтфилд Р.Д., Венде Дж. (1996). «Новые открытия, касающиеся диферулатов». Краткое изложение исследования USDFRC 1996 года . стр. 70–71.
- ^ Ральф, Джон; Кидо, Стефан; Граббер, Джон Х.; Хэтфилд, Рональд Д. (1994). «Идентификация и синтез новых дегидродимеров феруловой кислоты, присутствующих в стенках клеток травы». Журнал Химического общества, Perkin Transactions 1 (23): 3485. doi : 10.1039/P19940003485 .
- ^ Ренгер, Аня; Стейнхарт, Х. (2000). «Дегидродимеры феруловой кислоты как структурные элементы пищевых волокон зерновых». Европейские исследования и технологии в области пищевых продуктов . 211 (6): 422–428. дои : 10.1007/s002170000201 . S2CID 84828939 .
- ^ Хансен Х.Б., Андреасен М., Нильсен М., Ларсен Л., Кнудсен Б.К., Мейер А., Кристенсен Л., Хансен О. (2002). «Изменения пищевых волокон, фенольных кислот и активности эндогенных ферментов при выпечке ржаного хлеба». Европейские исследования и технологии в области пищевых продуктов . 214 : 33–42. дои : 10.1007/s00217-001-0417-6 . S2CID 85239461 .
- ^ Паркер, Мэри Л.; Нг, Энни; Смит, Эндрю С.; Уолдрон, Кейт В. (2000). «Этерифицированные фенолы клеточных стенок клубней чуфы (Cyperus esculentusL.) и их роль в текстуре». Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии . 48 (12): 6284–91. дои : 10.1021/jf0004199 . ПМИД 11141285 .
- ^ Микард В., Граббер Дж. Х., Ральф Дж., Ренард К. М., Тибо Дж. (1997). «Дегидродиферуловые кислоты из жома сахарной свеклы». Фитохимия . 44 (7): 1365–1368. дои : 10.1016/S0031-9422(96)00699-1 .
- ^ Ренар Д., Лавенант-Гуржон Л., Рале М.К., Санчес К. (2006). «Камеди сенегальской акации: континуум молекулярных видов, различающихся соотношением белка и сахара, молекулярной массой и зарядом». Биомакромолекулы . 7 (9): 2637–2649. дои : 10.1021/bm060145j . ПМИД 16961328 .
- ^ Бунзель, Мирко; Аллердингс, Элла; Ральф, Джон; Стейнхарт, Ганс (2008). «Сшивание арабиноксиланов через 8-8-сопряженные диферулаты, продемонстрированное выделением и идентификацией диарабинозил 8-8 (циклического) дегидродиферулата из кукурузных отрубей». Журнал зерновых наук . 47 : 29–40. дои : 10.1016/j.jcs.2006.12.005 .
- ^ Фрай, Южная Каролина; Уиллис, Южная Каролина; Патерсон, А.Э. (2000). «Интрапротоплазматическое и локализованное на стенках образование диферулатов, связанных с арабиноксиланом, и более крупных продуктов соединения ферулатов в суспензионных культурах клеток кукурузы». Планта . 211 (5): 679–92. дои : 10.1007/s004250000330 . ПМИД 11089681 . S2CID 2081696 .
- ^ Николай Обель; Андреа Селия Порчиа; Хенрик Вибе Шеллер (февраль 2003 г.). «Внутриклеточное ферулоилирование арабиноксилана в пшенице: доказательства использования ферулоил-глюкозы в качестве предшественника». Планта . 216 (4): 620–629. дои : 10.1007/s00425-002-0863-9 . JSTOR 23387682 . ПМИД 12569404 . S2CID 25979348 .
- ^ Гейссманн Т, Нойком Х (1971). «Сшивание эфиров полисахаридов фенолкарбоновых кислот путем окислительного фенольного сочетания». Helvetica Chimica Acta . 54 (4): 1108–1112. дои : 10.1002/hlca.19710540420 .
- ^ Гарсия-Конеса М.Т., Пламб Г.В., Уолдрон К.В., Ральф Дж., Уильямсон Дж. (1997). «Дегидродимеры феруловой кислоты из пшеничных отрубей: выделение, очистка и антиоксидантные свойства 8-O-4-диферуловой кислоты». Отчет Redox: Коммуникации в исследованиях свободных радикалов . 3 (5–6): 319–323. дои : 10.1080/13510002.1997.11747129 . ПМИД 9754331 .
- ^ Хартли, Рой Д.; Джонс, Эдвин К. (1976). «Диферуловая кислота как компонент клеточных стенок Lolium multiflorum». Фитохимия . 15 (7): 1157–1160. дои : 10.1016/0031-9422(76)85121-7 .