Флавоноиды
ФЛАВОНОИДЫ, растит.
пигменты, представляющие собой гликозиды фенольного характера, содержащие в
качестве агликона гл. обр. производные флавана (2-фенилхромана, ф-ла I).
Разнообразие прир. Ф. достигается
вследствие того, что они, как правило, содержат в агликоне неск. гидроксильных
или метоксильных групп, причем заместители находятся преим. в положениях 5,
7, 4', 3' и 5'.
В зависимости от степени
окисления центрального трехуглеродного фрагмента (атомы C2, C3
и C4) Ф. подразделяют на производные флавана (ф-ла I), флаван-3-ола
(II, катехины), фла- ван-3,4-диола (III), З-гидрокси-2-фе-нилхромелийхлорида
(IV; антоцианидины), флаванона (V), флаванонола (дигидрофлавона; VI), флавона
(VII.), флавонола (VIII), изофлавона (IX). К Ф. в широком смысле
слова относят также соед., химически и биосинтетически связанные с ними: производные
халкона (X), дигидрохалкона (XI) и аурона (XTI).
Большинство прир. Ф.- О-,
реже С-гликозиды с одной или неск. гидроксильными или метоксильными группами;
исключение составляют флавоны, среди к-рых гликозиды встречаются редко. Углеводная
часть молекул Ф. обычно содержит остаток глюкозы, рамнозы, галактозы, арабинозы,
ди- или трисахарида.
В природе наиб. широко
распространены ацильные производные гликозидов антоцианидинов, флавонолов и
флавонов, причем во всех известных случаях ацильный остаток (или неск. остатков)
присоединяется к гидроксигруппам углеводного фрагмента. Наиб. часто ацильные
остатки представлены гидроксикоричными к-тами [напр., транс-3-(3-гидроксифе-нил)пропеновой,
или n-кумаровой, транс-3-(4-гидрокси-3-метоксифенил)пропеновой,
или феруловой, либо транс-3-(3,4-дигидроксифенил)пропеновой, или кофейной],
а также бензойными к-тами (n-гидроксибензойной, бензойной и галловой),
простыми карбоновыми к-тами (уксусной, малоновой, янтарной) и реже серной к-той
(типично для флавонов).
Все флаваноны, флаванонолы
и дигидрохалконы - бесцв. кристаллы, халконы, флавоны, флавонолы и ауроны -
кристаллы желтого цвета, антоцианидины (благодаря наличию оксониевой группы)
имеют разл. окраску - от розовой до синей и фиолетовой (см. Антоцианы). Ф.
легко образуют комплексы с ионами металлов, что используют для их идентификации
методами спектрофотометрии. Антоцианы образуют также комплексы с флавонолами
и флавонами в результате возникновения водородных связей между гидроксильными
группами ангидрооснования антоцианидинов и гидроксильными группами в ароматич.
ядре (копигментация). В результате такого взаимод. достигается огромное разнообразие
окраски цветков растений.
Флаван-3-олы, флаван-3,4-диолы
и антоцианидины - нестойкие в-ва, легко окисляющиеся при нагр., под действием
прямого солнечного света, ферментов пероксидазы и фенол-оксидазы. Флавоны и
флавонолы, напротив, достаточно стабильны. Другие Ф. занимают промежут. положение.
Ф. также значительно различаются между собой по р-римости в орг. р-рителях и
воде и др. физ.-хим. св-вам.
Общий предшественник всех
Ф.- 4, 2', 4', б'-тетрагидрок-сихалкон (ХШ), образующийся в результате катализируемой
ферментом халкон-синтазой конденсации малонил-кофер-мента А и n-кумарил-кофермента
А, далеким предшественником к-рого является шикимовая к-та (ф-лу к-ты см. в
ст. Обмен веществ), далее тетрагидроксихалкон под действием халкон-изомеразы
превращается в 5, 7, 4'-тригидроксифлава-нон (нарингенин, XIV), из к-рого также
ферментативным путем далее образуется большинство Ф.:
Хим. синтез Ф. обычно осуществляют
конденсацией 2-гид-роксиацетофенонов с ароматич. альдегидами или ацилирова-нием
фенолов с коричными к-тами или их производными; в обоих случаях образуются гидроксихалконы,
циклизация к-рых в присут. к-т приводит к соответствующим флаванонам.
Флавоны и флавонолы м.б.
синтезированы окислением флаванонов (напр., под действием SeO2, H2O2).
Флаван-3-олы, флаван-3,4-диолы и антоцианидины обычно получают восстановлением
соответствующих флавонов или флаванолов; антоцианидины
м. б. также синтезированы из полигидрокси-бензальдегидов.
Ф-ции Ф. в. в растениях
разнообразны и не до конца изучены. Они защищают фотосинтезирующий аппарат клетки
растений от повреждающего воздействия коротковолнового УФ излучения, обладают
антимутагенной активностью и играют роль индукторов (сигнальных в-в) во взаимоотношениях
растений с микроорганизмами. В ряде случаев Ф. служат защитными агентами при
поражении растений патогенами.
Нек-рые Ф., напр. катехин,
гесперетин, рутин, кверцетин, а также производные халкона и дигидрохалкона относятся
к группе витамина P (см. Биофлавоноиды)и обладают капил-ляроукрепляющим
действием. Ф. используют в медицине также в качестве радио- и гепатопротекторов,
желчегонных, диуретич. и др. ср-в. Важное значение Ф. имеют в технол. процессах
пищ. пром-сти, особенно в произ-ве чая, кофе, какао и виноделии, т.к. продукты
окисления Ф. ответственны за специфич. вкусовые св-ва, цвет и, в известной мере,
аромат продуктов переработки.
Лит.: Запрометов
М.Н., Фенольные соединения: распространение, метаболизм и функции в растениях,
M., 1993; The flavonoids, ed. by J.B. Harborne, TJ. Mabry, H. Mabry, L., 1975;
The flavonoids: advances in research since 1980, ed. J.B. Harborne, L.-N.Y.,
1988. M.H. Запрометов.
