Изопреноиды. Характеристика, распространение и применение. Эфирные масла и смолы. Характеристика и функции в растении.

Изопрены (терпены) это вещества с общей формулой (C5H8)n, С5H8 единица строения терпенов – изопрен. Изопрены (имеют целое число С5 единиц). Изопреноиды являются производными изопренов. Изопреноиды (число атомов углерода различно, но синтез шел из С5 единиц).

Изопреноиды повсеместно распространены среди живых организмов. Это самая крупная группа вторичных метаболитов. Без их участия невозможны такие процессы, как рост и развитие растений и животных т. к. они являютя фитогормонами (гиббереллины, абсцизовая кислота, брассиностероиды) и гормонами животных (стероидные половые гормоны и гормоны коры надпочечников). Однако большая часть изопренойдов участвует в процессах сигнализации, защиты от фитопатогенов. Очевидно, основная роль изопреноидов, сводится к защите растений от различных неблагоприятных воздействий окружающей среды.

Терпены и терпеноиды широко применяют в производствах парфюмерных композиций, косметических изделий, бумаги и картона. Применяют как пищевые эссенции, лекарственные средства, растворители, пластификаторы, инсектициды, например полихлорпинен и полихлоркамфен, флотационное масло, иммерсионные жидкости и др.

Медицинское применение терпеноидов основано на их антисептических, дезинфицирующих свойствах. Все терпеноиды обладают спазмолитическим действием, седативные, отхаркивающие средства (терпингидрат), противовоспалительные и бактерицидные, возбуждающие сердечную деятельность и дыхание (камфора).

Монотерпены оказывают бактерицидное, мочегонное, возбуждающее действие; обладают антивирусными свойствами; применяются в качестве фунгицидов (убивают грибки), антисептики, инсектициды.

Полезные свойства сесквитерпенов достаточно разнообразны. Некоторые из них обладают приятным и устойчивым запахом, что позволяет использовать их в парфюмерии (пачулевый спирт, эфиры фарнезола, санталол) в качестве душистых компонент и фиксаторов запаха. Они оказывают обезболивающее, бактерицидное, противовоспалительное, успокаивающее, противовирусное действие; применяются как антибиотики, антисептики, противогрибковые средства; снимают мышечные боли (спазмолитики); понижают кровяное давление.

Биологическая активность дитерпенов ярко выражена. Они очень часто проявляют цитотоксическую активность, например, таксол – это потенциальное противовоспалительное лекарство. Некоторые дитерпеноиды обладают росторегуоирующим действием в растениях, проявляют антифунгицидную активность и антифидантную активность и др. Природные дитерпеноиды являются ценными лекарственными препаратами.

Гликозиды тритерпеноидов, т.е. сапонины, являются поверхностно-активными веществами, образуют устойчивую мыльную пену, обладают гемолитическим действием, ядовиты для животных дышащих жабрами. Многие тритерпеновые гликозиды являются активными компонентами лекарственных растений восточной медицины, обеспечивая им противовоспалительный эффект, цитотоксическое действие

Эфирные масла

Эфирные масла - летучие жидкие смеси органических веществ, вырабатываемые растениями и обусловливающие их запах.

Основными компонентами, определяющими свойства эфирных масел, являются - монотерпеноиды, сесквитерпеноиды, ароматические терпеноиды, реже дитерпеноиды, а также соединения фенилпропановой структуры. Из эфирных масел выделено более 1000 компонентов, представленных различными типами углеводородов, спиртами, кетонами, кислотами, сложными эфирами, лактонами и другими органическими соединениями. Таким образом, эфирные масла представляют собой сложные многокомпонентные смеси биологически активных веществ, объединенных в общую группу по физическим признакам - летучести и маслообразной консистенции.

Эфирные масла в растениях находятся большей частью в свободном состоянии, реже - в форме гликозидов и освобождаются только в результате ферментативного расщепления последних. Они служат для защиты растений от болезней и вредителей (обладают антисептическим действием), способствуют опылению, осуществляют терморегуляцию, являются активными участниками обменных процессов.

Эфирные масла в живых тканях растений в одних случаях диффузно рассеяны по всем клеткам ткани в растворенном или эмульгированном состоянии в протоплазме или клеточном соке, в других - скапливаются в особых образованиях. В настоящее время известно около 3 000 эфирномасличных растений, из них активно используются в медицинской и хозяйственной практике около 130.

Смолы — собирательное название аморфных вязкопластичных веществ, твёрдых или полутвердых при обычной температуре и постепенно теряющих форму при нагревании. Их делят на 2 группы: растительные и синтетические. Основные компоненты смол как правило дитерпены.

Растительные смолы – продукты вторичного обмена растений, сложные по хим. составу аморфные в-ва. Выделяются на поверхность растений самопроизвольно или в результате ранения, или заражения. Продуцируются паренхимными клетками, выстилающими смоляные ходы ствола, корней и листьев, и накапливаются в этих ходах. Иногда обнаруживаются внутри клеток и в клеточных оболочках.

Функции связаны с защитой растений.

Большую часть используемых в промышленности смол получают из деревьев семейств сосновых, бобовых, диптерокарповых.