Fenilpropanoidok O A B C
FenilpropanoidokO
A BC
A növényi eredetű természetes anyagok egyik jelentős csoportját a flavonoidok
képviselik. Korábban a flavonoid összefoglaló névvel csupán az 1,3-difenilpropán-vázú
(C6–C3–C6) O-heterociklusos vegyületeket jelölték. Később tágabban értelmezve a
flavonoid elnevezést, a gyűjtőnevet kiterjesztették két további, szerkezeti felépítésében
rokon O-heterociklusos vegyületcsaládra, nevezetesen az 1,1-difenilpropán-vázú
neoflavanoidokra és az 1,2-difenilpropán-vázú izoflavonoidokra.
A FLAVONOIDOK ELŐFORDULÁSA ÉS
SZERKEZETE
O O
O
1
2
3
12
3
1
2
3
neoflavonoid váz izoflavonoid vázflavonoid váz
A szerves kémikusok a flavonoidok közé sorolják mindazokat a természetes anyagokat,
amelyek a három ábrázolt vegyületcsalád jellegzetes O-heterociklusos szerkezeti részét
tartalmazzák.
O
O
O
O
O
O
O
O
OH
O
O
OH
O
OH
O
OH
O
OH
OH
O O
O
O
O
O
flavon flavanon
katechin
flavonol flavanol
antocianidin
izoflavonizoflavanon
leukoantocianidin
kalkon dihidrokalkon
auronok
4
5
Az alapvázak változatossága
A flavonoidok bioszintézise a növényekben aminosavakból (fenilalanin, tirozin) történik. Ezekaz aminosavak ammonialiáz enzim hatására a megfelelő fahéjsavvá alakulnak át, melyvegyületek aromás gyűrűje további enzimatikus lépésekben szubsztituálódik.
A flavonoidok bioszintézise I.
A flavonoidok bioszintézise II.
A fahéjsav származékok további enzimatikus lépések során alakulnak át a flavanoidszármazékokká. Ezen lépések nagy része laboratóriumban is megvalósuítható. Ezen alapul a flavonoidok előállítása (biomimetiukus szintézis)
8
Az alapvázak szintézise I.
Flavon származékok I.
9
Az alapvázak szintézise II.
Flavon származékok II.
10
Az alapvázak szintézise III.
Flavon származékok III.
Az alapvázak szintézise IV.
A KUMARIN ÉS SZÁRMAZÉKAI
A kumarin előállítása Perkin-féle szintézissel történhet, oly módon, hogyszalicilaldehidet vízmentes nátriumacetát jelenlétében ecetsavanhidriddel reagáltatják.Ilyenkor a (Z)-2-hidroxifahéjsav és az ecetsav vegyes anhidridje keletkezik, amelyecetsavvesztéssel ciklizál.
kumarin
O O
CHO
OH
Ac2O/NaOAc
H2O
COOAcOH
-AcOH
szalicilaldehid vegyes anhidrid
A kumarin és származékai főleg orchideafajokban, pillangós és ernyős virágzatúnövényekben fordulnak elő. Az alapvegyületkumarin szénaillatú, ezért az illatszer- és adohányipar hasznosítja.
A flavonoidok hatása az élő szervezetben I.
Szabályozza a hajszálerek áteresztőképességét és erősíti azok falát, csökkenti törékenységüket
Segíti a sima izmok relaxációját – vérnyomáscsökkentő hatás
Segíti a normális vérkeringés fenntartását
Csökkenti az LDL oxidációját –csökken az érszűkület kialakulásának veszélye
Csökken a vérlemezkék összetapadásának veszélye – véralvadás mérséklő hatású
Antioxidáns hatása révén gátolja a gyulladások kialakulásában felelős molekulák hatásának érvényesülését (hisztaminok, prosztaglandinok, leukotriének)
Ösztrogén hatás
Daganat növekedés gátló hatás
12
A flavonoidoknak nincs ismert mellékhatása!A flavonoid hiány nem értelmezhető fogalom
A flavonoidok nem vitaminok! Univerzálisnak tűnnek, azonban hatásuk nem elégdrasztikus a már kialakult betegséges teljes visszafordításához. Szerepük inkább amegelőzésben és kiegészítő kezelésként van.
A flavonoidok hatása az élő szervezetben II.
Betegség, állapot Flavonoid, forrás
Érszűkület Quercetin, áfonya
Horzsolások, zúzódások Áfonya
Hajszálértörékenység Quercetin, hesperidin, áfonya
Szürkehályog Quercetin, áfonya
Cukorbetegség Quercetin, áfonya
Vizesedés Quercetin, áfonya
Zöldhályog Rutin
Szénanátha Quercetin, rutin, hesperidin
Klimax Hesperidin
Éjszakai vakság Áfonya
Gyomorfekély Quercetin
Májgyulladás Catechin, silybin
Magas koleszterinszint Quercetin
13
-Zöldtea
-Szőlőmag
-Fenyőkéreg
A szárított tealevél 30 m/m%-a különböző flavonoidokkeveréke.
A flavonoidok természetes forrásai
Proantocianidinek(tanninok)
Piros szőlőmag
FenyőkéregZöldteaÁfonyaKörteGinkgo biloba
Flavonolok
AlmaZöldteaGinkgo levelekSzőlőhéj
15
páfrányfenyő
Flavonok, biflavonok
Ginkgolevelek és citrusfélék héja
aglikon
16
Flavononolok Flavanolignánok
Mária tövis„SilybumMarianum”
Fenyőkéreg
Silybin
17
A máriatövisből (Silybum marianum) izolált szilibin májvédő hatása mindenekelőtt a májsejtregenerációelősegítését jelenti, ám ezen túl hatékony antioxidáns és szabadgyökfogó tulajdonsága is kedvező.Bioszintézise (+)-taxifolinból [(+)-2R,3R-dihidrokvercetin] és koniferil-alkoholból peroxidáz enzimkatalizált reakcióban valósul meg, a szintén májvédő hatású regioizomerjének, az (+)-izoszilibinnek akeletkezése mellett. E vegyületek a Legalon® néven forgalomban lévő májvédőszer fő hatóanyagai.
OOH
OH
OH
OOH
HO
(+)-taxifolin koniferil-alkohol
OMe
OH
OH
(+)-szilibin
O
OH
OOH
HOO
O
OH
OMe
OH
H
H
peroxidáz enzim
O
OH
OOH
HOO
OH
H
OH
OMe
OH
(+)-izoszilibin
A szilibin és izoszilibin típusú flavonoidokat flavanolignánoknak is nevezik, mivel hasonlóan anövények elfásodott szöveteit alkotó ligninhez (latinum lignum = fa) e vegyületek is koniferil-alkoholbólkeletkeznek.
Antocianinok
19
Színüket a pH-tól függőenváltoztatják, a pirostólkezdve a kékig. A növényeknagy részében ezeka vegyületek elsősorban alevelekben, a gyökerekben, avirágokban és agyümölcsökben fordulnakelő.
20
Antocianinok
A növények, virágok és gyümölcsökszínéért elsősorban az antocianinokés glikozidjaik a felelősek,növényvilág színváltozásait azantocianidinek pH-függő reverzibilisszerkezetváltozása okozza. Aszerkezet, illetve kötésrendszermegváltozásával összefüggőszínváltozást a vörös rózsából (Rosagallica), kék búzavirágból(Centaurea cyanus) vagy a pipacsból(Papaver rhoeas) izolálhatócianidin-klorid példája szemlélteti.
OOH
OH
OH
OH
HO
Cl
cianidin-kloridpiros (pH = 3)
NaOAc ( HCl)
HCl
pszeudobázisszíntelen (pH = 8)
OOH
OH
OH
HO
OH
OH
H2O HCl
H2O
OOH
O
OH
HO
OH
OOH
O
OH
HO
OH
anhidrobázisibolya (pH = 8)
fenolátkék (pH = 11)
OO
O
OH
HO
OH
Na NaClHCl NaOH
H2O
Izoflavonok
22
szójabab
A természetes eredetű izoflavonokösztrogén hatása a sztereoid ösztrogénhormonokhoz viszonyítva igen gyenge,mégis a tapasztalatok szerint, aszójatartalmú élelmiszerek rendszeresfogyasztása enyhíti a klimateriálispanaszokat (pl. hőhullám). Emellett evegyületek kedvezően befolyásolják alipidháztartást is, ami azösszkoleszterin és LDL-koleszterin,illetve a triglicerid szintek csökkenését,valamint a HDL-koleszterinszintemelkedését jelenti.
Tudományos vizsgálatok szerint az ösztrogénaktivitás erősen szubsztituens függő, a 7-hidroxiizoflavon-származékok már nem mutatnak ilyen hatást, ugyanakkor kedvezően befolyásolják acsontszövet kálcium tartalmának időbeni változását. Ez a felismerés az alapja a magyar-japánegyüttműködés keretében kifejlesztett első orális csontritkulás (oszteoporózis) elleni szernek(OsteochinR), melynek hatóanyaga a 7-izopropiloxiizoflavon.
O
O
CHO
CH3
CH3
7-izopropiloxiizoflavon
Izoflavonok
A francia paradoxon
24
Szív és érrendszeri megbetegedésben elhunytak száma –(100 000 főre viszonyítva) – 2002
309
275
560
458
724
470
601
495
668
404
481
389
410
852
768
USA : 350
480
534
359
942
Stressz, mozgás szegényéletmód, zsíros (koleszterin dús) ételek!
• Eltérés: fejlett vörösbor fogyasztói szokások!
•Hasonló az eredmény a szintén vörösbor fogyasztó Spanyolországgal!
SÖR: prenilezett flavonoidok – rák ellenes hatás
Az epidemológiai vizsgálatok egyértelműenkimutatták, hogy ez a jelenség a rendszeres vörösbor éssaláta fogyasztásnak köszönhető. Ily módon ugyanis napmint nap jelentős mennyiségű C-vitamin és flavonoid jut aszervezetbe, melyek szabadgyökfogó antioxidáns hatásukrévén megakadályozzák a reaktív oxigén-intermediereksejtmembránkárosító hatását.