B. O. Bekn azarov
сн, .сн H3CX К CH CM, 2-3
Download 4,41 Mb. Pdf ko'rish
|
|
сн, .сн
H3CX К CH
CM, 2-3 CH2\
X H 2 j : c = ch ^ Щс ■CHj.
.CHj Kauchukning formulasi. 513 XVII.2. FENOL BIRIKMALARI Hozirgi vaqtda fenol birikmalarining aniq bir biokimyoviy jarayonda qatnashishi to‘la m a’lum emas. Faqatgina linular kislotasining ABK fitogormoni xususiyatiga ega ekanligini aniqlangan xolos. Shuningdek, metionindan etilen gormoni sintezlanishida n-kumar kislotasi efirining kofaktor sifatida qatnashishi kuzatilgan. Fenollaming in vitro sharoitida ayrim gormonlar va fermentlarga ta’siri hamda ulaming ta’siriga o ‘zgartirish kiritilish aniqlangan. Ammo in vivo sharoitida bu hoi aniqlanmagan. Kelib chiqishi ikkilamchi bo‘lgan moddalaming asosiy vazifalaridan biri o‘simliklami fitopatogenlar va o ‘txo‘r hayvonlardan himoya qilishdir. Binobarin, o ‘simliklardagi ikkilamchi metabolitlar evolustiya davomida ularning o ‘z-o‘zini himoya qilishi uchun hujayralarda sintezlangan birikmalardir. Ayrim o ‘simliklarda o ‘txo‘r hayvonlar, kasallik qo‘zg‘atuvchi bakteriyalar, zamburugMar va hasharotlarga qarshi ishlab chiqarilgan ikkilamchi metabolitlaming odamlar organizmi uchun zaharliligi tufayli bu o ‘simliklami inson tomonidan istemol qilinishini ham yo‘q qilinishiga olib kelgan. Hozirda insonlar tomonidan oziq-ovqat sifatida iste’mol qilinadigan madaniylashtirilgan o‘simliklar va ulaming mevalari tarkibidagi ayrim zararli ikkilamchi metabolitlar seleksiya tufayli bartaraf etilgan. Umuman o‘simliklaming ikkilamchi metabolizmi qatnashuvchi metabolitlami shartli ravishda uch guruhga bo‘linishi mumkin. Bular 1еф еп 1аг, fenollar va azot saqlovchi kabi ikkilamchi metabolit birikmalaming sintezlanishidir. Тефеп1аг izoprenning hosilasi b o iib , astetil-CoA va mevalon kislotasi yoki glikoliz jarayonining asosiy birikmalaridan boMgan 3-R- glisterin kislotasi va piruvatdan hosil boMishi mumkin. Fenol birikmalari aromatik moddalar boMib eritroza-4-fosfat va shikim kislotasidan hosil boMadi (Sroteau et.al., 2000). Bunda fenilalanin, tirozin va triptofan ham hosil boMadi. Fenol birikmalari ham boshqa birikmalar singari o‘simlik organizmida minglab sintezlanishi mumkin. Azot saqlovchi ikkilamchi birikmalar asosan, ayrim amino-kislota- lardan sintezlanadi. Ulaming asosiy vakillari alkaloidlar. 514 Eritroza- 4-fosfat Fosfoenolpirouzum kislotasi ' Shikimat t? yo'li
f '2: Fenilalanin [(5> ~ сз] |
[ Gall kislotasi kislptasi _______ Gidrolizlanadigan oddjy fenoHar tan n in lar 1<$Ус,]„
[ cb — Flavonoidlar [< S h < 3- Kondenserlangan tanninlar Xinonlar klassiga mansub bo‘lgan gidroxinonlar, plastoxinonlar va ubixinonlar o‘simliklar olamida ko‘p uchraydi. Bular fotosintez jarayonida va elektronlaming mitoxondriol tashiluvida muhim o‘rin tutadi. Xinonlaming vakillari xilma xildir. Masalan, gulli o‘simliklardan 200 donadan ortiq introxinonlar ajratilgan. Ammo benzoxinonlar yuksak o‘simliklarda kam uchraydi. Ular ko‘proq tuban zamburug‘larda topilgan bo‘lib, fenilolonin yoki astetil- CoA birikmasidan sintezlanadi. Ekologik vazifasi. Hozirgi vaqtda o ‘simlik gullarining changla- nishida flovonoidlarni roli muhimligi to‘la aniqlangan. Chunki, ular tufayli hosil bo‘lgan ranglar hasharotlar va qushlami chaqiradi. Rangsiz flovan va flovonoidlar ham gullarning changlanishida muhim ahamiyatga ega. Ular yaqin ultrabinafsha nurlami yutganligi sababli hasharotlar tomonidan yaxshi qabul qilinadi. Masalan, Nashagullar turkumining ayrim vakillarida flovonoidlar faqatgina gultojibarglaming asosida joylashgan. Ammo ularga xos bo‘lgan 240-380 nm nurlarning yutilishi hasharotlar, xususan, asalarilaming urug‘chi va nektar joylashgan gul markazini topishga yordam qiladi. 515 Fcnilalanin NHi ‘^Fenilalaninammoniyliaza frans-Korich kislotasi Benzoy kislotasi va uning derivation HC
CeA-SH-^
Ligninning hosiladorlari он о Digidrokversetin (digidroflovoqol) «1
HO^ _ о -
ом о Genistein (izoflovonoid) Antosianlar Kondensirlangan tanninlar (flovonol) Hozirgi vaqtda besh guruh fenol birikmalari farqlanadi. Bular
flavonoidlar, fenilpropanoid spirtlar, benzoy kislotasi, oddiy
fenilpropanoidlar va kumarinlardir(Ce-C 3 ).
Oddiy fenilpropanoidlar [<(§)—< HO O H Kofe kislotasi s
^ C O O H , C O O H C_C" H
O C H
3 Ferul kislotasi Kumarinlar [ K O ^ ^ 4- о ' о Umbelliferon Benzoy kislotasi [ ^ ) — c,] hosilalari OCH,
а соон . OH Vanilin Salitsil kislotasi Kumarinlar 0 ‘simliklaming zamburug‘lar va
hasharotlardan himoyasida terpenlar, fenol birikmalaridan tashqari furan kumarinlari ham alohida o ‘rin tutadi. Furan kumarinlar o‘z tarkibida kumarindan (Cg-Ci) tashqari furan halqasini ham tutadi. Furan
kumarinlaming toksik ta’siri shundaki, ular quyosh yorug‘ligining 320-400 nm to iq in uzunligi ta’sirida, pirimidan asoslari bo‘lgan stitozin va timin bilan birikib DNK zanjiriga kirish va transkripstiya jarayonini to‘xtatish xususiyatiga ega. Bu esa o‘z navbatida hujayraning halokatiga olib keladi. Furan kumarinlar ayniqsa ziradoshlar (Apiaseae) oilasining petrushka (Petroselium satium), selder (Apium graveolens), pastemak {Postinase sativa) turlari vakillarida ko‘plab uchraydi. Furan kumarinlar o ‘simliklarda stress holatlarida muqobil holatdagiga nisbatan 100 va undan ortiq marotaba ko‘payishi mumkin. Ushbu hoi o'simliklarga
patogenlaming ta’siri ostida ham bo‘lishi mumkin. Patogen bilan zararlangan o ‘simlikni ushlaganda selderey yig‘uvchilar va sotuvchilarda qo‘l terilarida toshmalar paydo bo‘lishi mumkin. Flavonoidlar Flovonoidlar allelopatik agent, ya’ni o ‘simlik birikmalariga ta’sir qiluvchi ekskretor moddalar sifatida ham ta’sir qilishi mumkin. Masalan, eman daraxti tarkibidagi salistil kislotasi. Shuningdek, flovonoidlar (tonin) oziq ditergenti sifatida antimikrob agenti vazifasida qatnashishi mumkin.
Flavonoidlar fenol birikmalarining eng katta sinfini tashkil qiladi. Ularning asosiy skeleti 15 atom ugleroddan iborat bo‘lib ikkita aromatik halqa (Сб), 3 dona (C 6- C3 - C6) uglerod atomi bilan birikkandir. Flovanoidlar uch uglerodli uchastkasining oksidlanish darajasiga qarab bir necha guruhlarga jumladan, flavononlar, antostianlar, flovonlar, flovonollar va izoflavonollarga bo‘linadi. Flovonoidlardan taninlar ham sintezlanishi mumkin. Flavononlar stitrus o ‘simliklari mevalarida ko‘plab uchraydi. Masalan, greyfrut po‘chog‘ida naringenin uchrasa, apelsin va mandarin po‘chog‘ida gesperidin mavjud. Ushbu flavononlar tami jihatidan bir- biridan farq qiladi. Masalan, naringenin achchiq tamga ega bo‘lsa, gesperidinda bunday xususiyat yo‘q. Antostianlar o‘simliklarga asosiy rang beruvchi modda hisoblanadi hamda gullaming changlanishi va mevalarning tarqalishida asosiy o ‘rinni tutadi. Umuman olganda, antostianlar gullar, barglar va mevalarga turli-tuman rang
beruvchi moddadir. Antostianlar karotinoidlardan farqli oMaroq to‘qimalarga kengroq spektrda, ya’ni qizg‘ish rangdan qora-binafsha ranggacha berishi mumkin. Antostianlar 1961-yilda nemis biokimyogari R.Vilshtetter tomonidan ochilgan. Antostionlaming fotosintetik pigmentlardan asosiy farqlaridan biri shuki, ular odatda, glikozidlar shaklida vakuolada joylashgan. Antostionlaming anglikonlari antostianidinlar deyiladi. 0 ‘simliklarda bir vaqtning o ‘zida bir nechta antostian uchrashi mumkin. Masalan, kartoshkaning guli va mevasida antostianlaming 10 formasi uchraydi. 518 он Antostionidin он Antostionidinni tuzilishi Antostionidlar R - guruhlari Rangi
Pelargonidin r 2- o h Zangori
Stianidin R,-OH , Rr-OH Siyoh Delfinidin Ri-OH, Rr-OH, R3-O H Och siyoh Peonidin Rj - OCH3, R2-OH Binafsha Petunidin R,-OCH3,R2-OH,R3^OCH3 To‘q pushti M.N.Zaprometovning (1996) ma’lumotlariga qaraganda, fenol birikmalari nisbatan ko‘proq choy o ‘simligining yosh nihollari barglarida boMadi. Choy o‘simligi fenol birikmalari asosini katexin va proantostianidlardan tashkil topgan flavonoidlar tutadi. Flavonoid birikmalaming keng tarqalgan birikmalaridan biri katexin moddasidir. Katexinlarga xos xususiyatlardan asosiysi ulaming gall kislotasi bilan birikishi va tanninlaming gidrolizlanichidan hosil bo‘ladigan monomer-efir moddalarini hosil qilishidir. Katexinlar ko‘pchilik mevalarda Masalan, olma, nok, gilos, behi va shaftolida anchagina miqdorda uchraydi. Katexinlar choy o‘simligi yosh barglarida quruq og‘irlikka nisbatan 30% atrofida bo‘lishi mumkin.
holida boiadi. Nisbatan keng tarqalgan flavonlarga petmshka va xrizantema gullarida mavjud bo‘lgan apigenin bug‘doy, sholi va beda o ‘simligidagi tristin birikmasini misol qilish mumkin. Flavonollarga esa o‘simliklardagi kempferol, kverstetin va miristetin birikmalarini misol qilishimiz mumkin. Flavon va flavonollarning eng muhim vazifalaridan biri bu o ‘simlik to‘qimalarini, xususan. epidermal to‘qimaIarini quyosh nurlarining ultrabinafsha spektrlaridan himoya qilishdir. Chunki, flavon va flavonollar yorugMikning nisbatan qisqa to‘lqinli (280-320 nm) nurlarini 519 yutadi. Shu sababli barglarning epidermis hujayralari quyosh nurlarining 360-720 nm toMqin uzunlikdagi nurlarini 70-80% o ‘tkazgani holda, 95% atrofida ultrabinafsha nurlami tutib qoladi.
ikkilamchi birikmalaming yorqin vakili bu o ‘simliklar to‘qimalarida stress yoki boshqa bir salbiy holatlarda sintezlanuvchi va patogenlar uchun toksik bo‘lgan moddalar - fitoaleksinlardir. Fitoaleksinlar sog‘lom to‘qimalarda umuman bo‘lmasligi yoki oz miqdorda boiishi mumkin. Fitoaleksinlaming asosini 80% atrofida izoflavonoidlar va 20% atrofida terpenoidlar tashkil etadi.
Tanninlar o‘simliklarda 1796-yilda aniqlangan. Tanninlarning molekulyar massasi 500-3000 Da atrofida boMib, teri oshlashga juda qulaydir. Ularda fenol birikmalarining gidroksil guruhlari boMganligi tufayli oqsillar bilan ko‘plab bogMar hosil qilish xususiyatiga ega. 0 ‘simliklarda taninlar miqdori nisbatan kam, ammo ayrim o ‘simliklarda ulaming hissasi 45% b o iish i mumkin. Masalan, stezolpinin o‘simligida taninlarning miqdori 40% va undan ortiq boMishi mumkin. Shuni aytib o ‘tish lozimki, fenol tabiatli moddalaming polimer formalari ham mavjud. Xuddi shunday dubil moddalariga boMgan tanin va lignin birikmasini ham misol qilishi mumkin. Tanninlarning o‘zi ham ikki tipda, ya’ni gidrolizlanadigan va kondensirlangan holda boMishi mumkin. Kondensirlangan tonninlar katexin yoki antostianidinsimonlaming polimeri boMib faqatgina flavon tipdagi fenollardan hosil boMishi mumkin. Gidrolizlanadigan tanninlar geterogen polimerlar boMib, asosan, fenol kislotalari xususan, gall kislotasi va monosaxaridlardan tashkil topgan. Ular suyultirilgan kislotalarda ham yengil gidrolizlanishi mumkin. Tanninlar hali pishmagan mevalaming yuzida ko‘plab uchraydi. Taninlar ham evolustiya jarayonida o ‘simliklarda himoya vositasi sifatida shakllangan. Ular o ‘txo‘r hayvonlar oshqozonida oqsillar bilan vodorod va kovalent bogMar hosil qilib hazm qilish jarayonini buzadi. Bundan tashqari fenol birikmalari ayrim o ‘simlik fermentlari ta’sirida oksidlanishi va oqsillaming CH va NH2 guruhlariga faol ta’sir qiluvchi toksik xinonlarni ham hosil qilishi mumkin. 520 Ligninlar Fenol
birikmalarining keng tarqalgan vakillaridan biri
bu ligninlardir. Ular kuchli «shoxlangan» polimerlardir va asosan, uchta fenilpropanoid spirtlar: kaniferil, para-kumar va sinondan tashkil topgan. Ligninlaming boshqa fenol birikmalaridan farqi shundaki, ulaming tarkibi nafaqat turlar orasida, balki bitta turga taalluqli o‘simliklarda ham har xil bo‘lishi mumkin. Shuningdek, ligninlaming tarkibi hujayra devori qavatlarida va organlar darajasida ham farqlanishi mumkin (Lewisea., 1999). HO / V
C=C / C H 20H V , c=c /CHjOH
V., \ 3CO
n / * V
c = c HO /CH20H
OCH, Para-kumar spirti Koneferil Sinon spirti Lignin asosan, hujayraning ikkilamchi hujayra devorida yig‘iladi. Ligninlaming miqdori ayniqsa, suv va unda erigan mineral tuzlar harakatlanuvchi ksilema to‘qimalarining naylari va traxeidlarida ko‘pdir. Lignin hujayra devori, hujayra va to‘qimalarga qattiqlik beradi. Ushbu holni biz «stementlash» bilan taqqoslashimiz mumkin. Ligninning o ‘simliklardagi miqdori uning yog‘ochlanishiga qarab har xil bo‘lishi mumkin. Masalan, yog‘ochli daraxtlarda uning miqdori quruq og‘irlikka nisbatan 25-35% atrofida boMishi mumkin. Metabolizmning boshqa ikkilamchi moddalariga o ‘xshab, lignin ham o ‘simliklarda himoya vazifasini o‘taydi. Masalan, to‘qimalaming ligninlanishi bir tomondan ulami zararkunandalar tomonidan i^te’mol qilinishini bartaraf etsa, ikkinchi tomondan patogenlarning yanada tarqalishini to‘xtatadi.
Azot saqlovchi ikkilamchi metabolitlarga asosan, alkoloidlar va stianid saqlovchi glikozidlar kiradi. Ulaming ko‘pchiligi aminokislota- lardan sintezlanadi, hamda odamlar va hayvonlar organizmiga farmako- logik ta’sir etadi. Ulaming ayrimlari zaharli ta’sir ko‘rsatishi ham mumkin.
521 522 F a g u s sy lv a ti c a o 's im li g i li g n in i m o le k u la si n in g qi sm an fo r m u la si (N im z ,1 9 7 4 ) XVIII. ALKALOIDLAR Azot saqlovchi ikkilamchi moddalarda eng ko‘p uchraydigan bu alkaloidlardir. Alkaloid so‘zi birinchi bor 1819-yilda nemis farmakologi S.F.Meissner tomonidan qo‘llanilgan. U o ‘simliklar tarkibidagi ikkilamchi azot saqlovchi birikmalaming ishqoriy xususiyatiga ega ekanligini va ulami ishqorlar (alkali) tarkibiga kiritib qo‘yishni oldini olish uchun alkaloid terminini taklif qilgan. Alkaloidlar tarkibidagi azot ko‘pchilik hollarda geterostiklik halqada joylashadi va ularning kupchiligi ishqoriy xususiaytga ega (Hartmann, 1991). Buni biz quyidagi jadval ma’lumotlaridan ham ko‘rishimiz mumkin.
Alkaioidlar asparagin, omitin, lizin, tirozin, triptofon va boshqa aminokislotalardan sintezlanadi, suvda erimaydi, ammo organik erituvchilarda yaxshi eriydi. 0 ‘simliklar to‘qimalarida alkaloidlar olma, limon, vino va boshqa organik kislotalaming tuzlari holida uchraydi va suvda yaxshi eriydi. Shuni aytib o‘tish lozimki, o‘simIiklarda alkaloidlarning mavjudligi aniqlanganligiga 200 yilga yaqin boMsada ulaming fiziologik roli haqida bir fikrga kelingani yo‘q. Ammo ko‘pchilik olimlaming fikricha, alkaloidlarning asosiy qismi o‘simliklami o ‘txo‘r hayvonlardan himoyalanishga qaratilgandir. Masalan, alkaloidlar mavjud boMgan lyupin Lupinus, \sfarak-Delphinium kabi o‘simliklar bilan oziqlangan uy hayvonlari nobud boMishi ham mumkin. Chunki, uy hayvonlari o ‘zlarining yovvoyi
ajdodlaridan farqli
oMaroq, toksik-zaharli o ‘simliklardan qocholmaydi, ya’ni ulami tanimaydi.
Alkaloidlarning tiplari Tuzilishi Kelib chiqishi Vakiii
Pirrolidin Tropan
hosilalari Omitin
Omitin Nikotin
Atroin kokain
523 Piperidin guruhi
О Lizin yoki atsetat Konin
Pirrolizidin guruhi
CD Omitin
Retrorsin Xinolizidin guruhi
Lizin
Lupinin Izoxinolinlar GO Tirozin
Kodein, morfin
Indol hosilalari Triptofan Rezerpin, strixnin Ayrim o ‘simliklar tarkibida bir nechta alkaloidlar ham uchrashi mumkin. Masalan, ko‘knori — Papaver somniferum o‘simligida morfin, kodein va papaverin uchraydi. Alkaloidlar insonlarga ham toksik ta’sir qilishi mumkin. Biz bularga morfin, kodein, efedrin, nikotin kabi alkaloidlami misol qilishimiz mumkin. Alkaloidlaming insonlar va hayvonlarga toksik ta’siri turlichadir. Masalan, alkaloidlaming ayrimlari nerv tizimiga ta’sir qilsa, boshqalari membranada moddalar almashinuviga, oqsillar sinteziga, fermentlar faolligiga va boshqa hayotiy muhim jarayonlarga ta’sir qilishi mumkin. O'simliklar tarkibida uchraydigan alkaloidiardan nikotin, kofein va kokain birikmalarini farmakologiya sanoatida qoilaniladi. 524 XVTII.l. SIANOG EN G LIK O ZIDLAR VA GLUK OZINO LITLAR 0 ‘simliklarda alkaloidlardan tashqari boshqa bir azot saqlovchi moddalar ham topilgan. Ulami ayrim hollarda prototoksin yoki fitoantisininlar ham deyiladi. 0 ‘simliklardagi ushbu birikmalar ulami hayvonlardan bevosita himoyalanishida asosiy o‘rinni tutadi. Sianogen glikozidlar va glukozinolitlar tabiiy holda faol emas, ya’ni latent holatida boMadi va toksik ta’sirga ega emas. Chunki, ushbu prototoksinlar va ulami gidrolizlovshi fermentlar hujayraning turli kompartmentlarida masalan, vakuolada va stitoplazmada, hattoki har xil to‘qimalarda ham joylashishi mumkin. 0 ‘simliklar fitofaglar tomonidan mexanik zararlanganda fitoantisininlarning o ‘zlariga mos fermentlar bilan ta’siri natijasida toksik birikmalar hosil bo‘ladi. S.S.Medvedevning (2004) ma’lumotlariga qaraganda 2000 tur o ‘simIiklar shikastlanganda yoki zararlanganda stianid vodorod ajratishi mumkin. 0 ‘simliklar to‘qimalari zararlanganda stianogen glikozidlar o ‘zlarining fermentlari ta’sirida yuqori darajada zaharli HSN gaziga aylanadi. Ushbu jarayon glikozidaza va gidroksinitrilliaza fermentlari ishtirokida ikki bosqichda ketadi. «4 -.O— Qand Glikozidaza
/О Н Gidroksimtrjl- R_
С ------- -------- ► с ----- --------- f
С — О + H C = N R"^ ' ' C S N \
R "'' 4 C = N K '"
Sinil Sianogen Qand
Sianogidrin Keton
kislotasi glikozid
Sianogen glikozidlar o ‘simliklar olamida keng tarqalgan va ko‘proq dukkakdoshlar, ranoguldoshlar hamda ayrim boshoqdoshlar oilasi vakillarida uchraydi. 0 ‘simliklarda uchraydigan prototoksinlaming ikkinchi vakili - glukozinolotlar birinchi bor butguldoshlar-Crusiferae oilasi vakillarida topilgan. Glukozinolotlar ham stianogen glikozidlar kabi ularni gidrolizlovchi fermentlardan alohida joylashgan. 0 ‘simlik to‘qimalari zararlanganda ulardan uchuvchan toksik moddalar, xususan, izotiostinotlar va nitrillar ajraladi. -* R—N —С—S Izo lio sio n a t , S — Glyukoza <-ц R —
Ti ogl yukozi da z ^ ,ft ________
^ N — O — SOj
\ ^ n — O — SOj V C ilyukozinolat Glyuko/.a Anglilcon Download 4,41 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|