Terpenoidok

Izoprén

A (C₅H₈)_n összegképletű, izoprén egységekből álló vegyületeket terpéneknek, az ezekből levezethető szénhidrogéneket és oxigéntartalmú származékaikat terpenoidoknak nevezzük. Nevüket a görög terebinthosz (τερεβίνθινος = terpentinfa) és az izoprén összevonásából kapták.

Számos másodlagos növényi anyagcseretermék tartozik ebbe a vegyületcsoportba. Molekulaméret szerint halmazállapotuk szobahőmérsékleten folyékony vagy szilárd lehet, színtelenek és különböző színűek is lehetnek. Számos terpenoidtartalmú gyógynövényt és bizonyos terpenoidokat tiszta formában (pl. artemizinin, béta-szitoszterin, kámfor) is alkalmaznak a gyógyászatban.

Az izoprén fejének a CH₃ atomcsoportot, lábának a fejtől távolabbi CH₂ atomcsoportot nevezzük.

Leopold Ružička 1921-ben megfigyelte, hogy az izoprénrészek illeszkedésmódja rendszerint fej–láb (vagy ami ugyanaz, láb–fej). A láb–láb illeszkedés nagyon ritka. Ez az izoprénszabály.

Izoprén egységek szerinti csoportosítás

Terpéneken eredetileg az izoprén dimerjeit értették, ennek megfelelően a diterpének pl. négy izoprén egységet tartalmaznak.

Szkvalén. A kék pontok az izoprén-határokat jelzik. A 3. és 4. izoprén között láb-láb illeszkedés van, a többi a szokott láb-fej.

Név	izoprén- részek száma	Összegképlet	Előfordulás
monoterpenoidok	2	C10H16	illóolajok
szeszkviterpenoidok	3	C15H24	farnezol, valencén, nootkaton, kubebol
diterpenoidok	4	C20H32	fitán, fitol, galanolakton
szeszterpenoidok	5	C25H40
triterpenoidok	6	C30H48	szkvalén, lanoszterin
tetraterpenoidok	8	C40H64	karotinok
oktaterpenoidok	16	C80H128	szteroidok
politerpenoidok	n > 16	(C5H8)n	kaucsuk

Bioszintézis

Bioszintézisük ugyanúgy acetil-CoA-ból indul ki, mint zsírsavak esetében. Lényeges különbség azonban, hogy nem képződik belőle átmenetileg malonil-CoA, hanem két acetil-CoA aceto-acetil-CoA-vá kondenzálódik acil-transzferáz segítségével. Ehhez egy újabb acetil-CoA kapcsolódik, de speciális helyen. Létrejön a 6 szénatomos 3-hidroxi-3-metilglutaril-koenzim A (HMG-CoA). A folyamatot – erre a folyamatra specializálódott – szintetáz katalizálja.

Ugyancsak „különleges”, de teljesen általánosan elterjedt reduktáz az az enzim, amely redukciót katalizál: létrejön az izoprén prekurzora, a mevalonsav (= 3,5- dihidroxi-3-metil-valeriánsav), melynek hidroxi-csoportjai ATP hatására átmenetileg foszforilálódnak 3-foszfo-5-pirofoszfomevalonátot képezve. Ez az energiában gazdag vegyület reakcióképes, így enzimes úton dekarboxilálódik és dehidratálódik. Vagyis 5 szénatomos és egyszer telítetlen egység, az izopentenil-5-pirofoszfát (és ennek izomérje, a dimetilallil pirofoszfát) keletkezik. Ez az összes terpenoid kiindulási vegyülete.

Megduplázódva jön létre a 10 szénatomos geranil-pirofoszfát (a monoterpének típusvegyülete), újabb izopentenil-pirofoszfáttal kiegészülve keletkezik a 15 szénatomos farnezil-pirofoszfát (a szeszkviterpének típusvegyülete). Két geranil-egység egyesülésével jönnek létre a 20 szénatomos diterpének, két farnezil-egységből pedig a 30 szénatomos triterpének. Ha négy geranil kapcsolódik egymáshoz, akkor 40 szénatomos tetraterpének képződnek (ide tartoznak például a karotinoidok). Sok izoprénből tevődnek össze a politerpének (pl. növényi gumianyagok - guttaperka).

Terpenoidok

• Artemizinin: az egynyári üröm szeszkviterpén-laktonja, amelyet maláriaellenes gyógyszerként hasznosítanak, s amely felfedezéséért 2015-ben orvosi és élettani Nobel-díjat érdemelt ki Juju Tu.
• Laktucin, lakturopikrin: keserű ízű, toxikus anyagok.
• Mezerin: bőrirritáló, erős szívméreg. Karcinogén (RTECS-Criteria), mutagén anyag (a farkasboroszlán mérgező anyaga. A növény védett).
• Kukurbitacin: drasztikus hashajtó. Helyi izgató, bőrvörösítő, hánytató, hashajtó, központi idegrendszeri bénító. Citotoxikus anyag.

Forrás

• Dr. Bordás Imre és Dr. Tompa Anna MÉRGEZŐ NÖVÉNYEK, NÖVÉNYI MÉRGEK Budapest 2006. ISBN 963-210-038-7
• Furka Árpád: Szerves Kémia. Nemzeti Tankönyvkiadó, 1998. ISBN 963-19-2784-9

Kapcsolódó szócikkek

• Mevalonát útvonal (magyar Wikipédia)