Kaburbitacyna
Cucurbitacin to klasa związków biochemicznych wytwarzanych przez niektóre rośliny – zwłaszcza członków rodziny dyni i tykwy , Cucurbitaceae – i które działają jako obrona przed roślinożercami . Kaburbitacyny są chemicznie klasyfikowane jako triterpeny , formalnie pochodzące od kaburbitanu , węglowodoru triterpenowego - w szczególności z nienasyconego wariantu kaburbit-5-enu lub 19 (10 → 9β) -abeo-10α-lanost-5-enu. Często występują jako glikozydy . Oni i ich pochodne zostały znalezione w wielu rodzinach roślin (w tym Brassicaceae , Cucurbitaceae , Scrophulariaceae , Begoniaceae , Elaeocarpaceae , Datiscaceae , Desfontainiaceae , Polemoniaceae , Primulaceae , Rubiaceae , Sterculiaceae , Rosaceae i Thymelaeaceae ), w niektórych grzybach (w tym Russula i Hebeloma) a nawet u niektórych mięczaków morskich.
Kaburbitacyny mogą być środkiem odstraszającym smak w roślinach żerowanych przez niektóre zwierzęta oraz w niektórych roślinach jadalnych preferowanych przez ludzi, takich jak ogórki i cukinia . W badaniach laboratoryjnych kaburbitacyny mają właściwości cytotoksyczne i są badane pod kątem ich potencjalnej aktywności biologicznej.
Biosynteza
Opisano biosyntezę kakurbitacyny C. Zhang i in. (2014) zidentyfikowali dziewięć ogórka na szlaku biosyntezy kaburbitacyny C i wyjaśnili cztery etapy katalityczne. Autorzy ci odkryli również czynniki transkrypcyjne Bl (gorzki liść) i Bt (gorzki owoc), które regulują ten szlak odpowiednio w liściach i owocach. Gen Bi nadaje gorycz całej roślinie i jest genetycznie powiązany z operonu , podobnym do klastra genów biorącego udział w biosyntezie talianolu u Arabidopsis . Goryczka owocowa wymaga zarówno genu Bi, jak i dominującego genu Bt (gorzki owoc). Brak goryczy owocom ogórka uprawnego nadaje bt, allel wyselekcjonowany podczas udomowienia. Bi jest członkiem rodziny genów cyklazy oksydoskwalenu (OSC). Analiza filogenetyczna wykazała, że Bi jest ortologiem genu syntazy cucurbitadienolu CPQ w dyni ( Cucurbita pepo )
Warianty
Kaburbitacyny obejmują:
Kukurbitacyna A
-
Cucurbitacin A występujący w niektórych gatunkach Cucumis
- Pentanorcucurbitacin A lub 22-hydroksy-23,24,25,26,27-pentanorcucurbit-5-en-3-on C
25 H
40 O
2 , biały proszek
- Pentanorcucurbitacin A lub 22-hydroksy-23,24,25,26,27-pentanorcucurbit-5-en-3-on C
Kukurbitacyna B
-
Cucurbitacin B z Hemsleya endecaphylla (62 mg/72 g) i innych roślin (np. Cucurbita andreana ); przeciwzapalne, wszelkie hepatotoksyczne
- Cucurbitacin B 2-O-glukozyd , z Begonia heracleifolia
- 23,24-dihydrokukurbitacyna B z Hemsleya endecaphylla , 49 mg/72 g
- 2-O-glukozyd 23,24-dihydrokukurbitacyny B z korzeni Picrorhiza kurrooa
- Deacetoksykukurbitacyna B 2-O-glukozyd z korzeni Picrorhiza kurrooa
- Izokukurbitacyna B z Echinocystis fabacea
- 23,24-dihydroizokukurbitacyna B 3-glukozyd z Wilbrandia ebracteata
- 23,24-Dihydro-3-epi-izokukurbitacyna B, z Bryonia verrucosa
- Pentanorcucurbitacin B lub kwas 3,7-diokso-23,24,25,26,27-pentanorcucurbit-5-en-22-oic, C
25 H
36 O
4 , biały proszek
Kukurbitacyna C
- Cucurbitacin C, z Cucumis sativus ( ogórek )
kukurbitacyna D
-
Cucurbitacin D , z Trichosanthes kirilowii i wielu innych roślin (np. Cucurbita andreana )
- 3-Epi-izokukurbitacyna D, z gatunków Physocarpus i Phormium tenax
- 22-Deoksokukurbitacyna D z Hemsleya endecaphylla , 14 mg/72 g
- 23,24-Dihydrocucurbitacin D z Trichosanthes kirilowii również z H. endecaphylla , 80 mg/72 g
- 23,24-Dihydro-epi-izokukurbitacyna D, z Acanthosicyos horridus
- 22-Deoksokukurbitacyna D z Wilbrandia ebracteata
- Anhydro-22-deokso-3-epi-izokukurbitacyna D z Ecballium elaterium
- 25-O-acetylo-2-deoksykukurbitacyna D (amarinina) z Luffa amara
- 2-Deoksykukurbitacyna D, z Sloanea zuliaensis
Kukurbitacyna E
-
Cucurbitacin E (α-Elaterin), z korzeni Wilbrandia ebracteata . Silny antyfeedant na pchełki , hamuje adhezję komórek (również u np. Cucurbita andreana )
- 22,23-Dihydrocucurbitacin E z Hemsleya endecaphylla , 9 mg/72 g, oraz z korzeni Wilbrandia ebracteata
- 22,23-dihydrokukurbitacyna E 2-glukozyd z korzeni Wilbrandia ebracteata
- Izokukurbitacyna E, z Cucumis prorokarum
- 23,24-dihydroizokukurbitacyna E, z Cucumis profearum
Kukurbitacyna F
- Cucurbitacin F z Elaeocarpus dolichostylus
- Cucurbitacin F 25-octan z Helmseya graciliflora
- 23,24-dihydrokukurbitacyna F z Helmseya amabilis
- 25-acetoksy-23,24-dihydrokukurbitacyna F z Helmseya amabilis ( hemslecin A )
- Glukozyd 23,24-dihydrokukurbitacyny F z Helmseya amabilis
- Cucurbitacin II glukozyd z Helmseya amabilis
- Heksanorkukurbitacyna F z Elaeocarpus dolichostylus
- Perseapicrosyd A z Persea mexicana
- Skandenozyd R9 z Hemsleya panacis-scandens
- 15-okso-kukurbitacyna F z Cowania mexicana
- 15-okso-23,24-dihydrokukurbitacyna F z Cowania mexicana
- Datiscosides B, D i H z Datisca glomerata
Kukurbitacyna G
- Cucurbitacin G z korzeni Wilbrandia ebracteata
- 3-Epi-isocucurbitacin G, z korzeni Wilbrandia ebracteata
Kukurbitacyna H
- Cucurbitacin H, stereoizomer kacurbitacyny G, z korzeni Wilbrandia ebracteata
Kukurbitacyna I
-
Cucurbitacin I (elaterycyna B) z Hemsleya endecaphylla , 10 mg/72 g, również z Ecballium elaterium Citrullus colocynthis , Cucurbita andreana , odstrasza żerowanie pcheł
- Heksanorkukurbitacyna I z Ecballium elaterium
- 23,24-dihydrocucurbitacin Widzę Cucurbitacin L
- Khekadaengosides D i K z owoców Trichosanthes tricuspidata
- 11-Deoksokukurbitacyna I z Desfontainia spinosa
- Spinozydy A i B z Desfontainia spinosa
- 23,24-dihydro-11-deoksokukurbitacyna I z Desfontainia spinosa
Kukurbitacyna J
-
Cucurbitacin J z Iberis amara
- Cucurbitacin J 2-O-β-glukopiranozyd z Trichosanthes tricuspidata
Kukurbitacyna K
-
Cucurbitacin K, stereoizomer kacurbitacyny J, z Iberis amara
- Cucurbitacin K 2-O-β-glukopiranozyd z Trichosanthes tricuspidata
Kukurbitacyna L
- Cucurbitacin L, czyli 23,24-dihydrokucurbitacyna I,
- Brydiozyd A z Bryonia dioica
- Bryoamaride z Bryonia dioica
- 25-O-Acetylbryoamaride z Trichosanthes tricuspidata
- Khekadaengosides A i B z Trichosanthes tricuspidata
Kukurbitacyna O
- Cucurbitacin O z Brandegea bigelovii
- Cucurbitacin Q 2-O-glukozyd, z Picrorhiza kurrooa
- 16-Deoksy-D-16-heksanorkukurbitacyna O z Ecballium elaterium
- Deacetylopikracyna z Picrorhiza scrophulariaeflora
- 2-O-glukozyd deacetylopikracyny z Picrorhiza scrophulariaeflora
- 22-Deoxocucurbitacin O z Wilbrandia ebracteata
Kukurbitacyna P
- Cucurbitacin P z Brandegea bigelovii
- Pikracyna z Picrorhiza scrophulariaeflora
- Picracin 2-O-glukozyd z Picrorhiza scrophulariaeflora
Kaburbitacyna Q
-
Cucurbitacin Q z Brandegea bigelovii
- 2-O-glukozyd 23,24-dihydrodeacetylopikracyny z Picrorhiza kurrooa
- Cucurbitacin Q1 z gatunku Cucumis , właściwie Cucurbitacin F 25-octan
Kukurbitacyna R
- Cucurbitacin R to właściwie 23,24-dihydrocucurbitacin D.
Kukurbitacyna S
- Cucurbitacin S z Bryonia dioica
Kukurbitacyna T
- Cucurbitacin T, z owoców Citrullus colocynthis
28/29 Norkukurbitacyny
Istnieje kilka substancji, które można postrzegać jako pochodzące ze szkieletu kaburbita-5-enu przez utratę jednej z grup metylowych (28 lub 29) przyłączonych do węgla 4; często z sąsiednim pierścieniem (pierścień A) staje się aromatyczny .
Inny
W roślinach znaleziono kilka innych kaburbitacyn.
Występowanie i gorzki smak
Składniki owoców i liści kolocynty ( Citrullus colocynthis ) obejmują kaburbitacyny. 2-O-β-D- glukopiranozydy kaburbitacyny K i L można ekstrahować etanolem z owoców Cucurbita pepo cv dayangua . Pentanorkukurbitacyny A i B można ekstrahować metanolem z łodyg Momordica charantia . Kukurbitacyny B i I oraz pochodne kaburbitacyn B, D i E można ekstrahować metanolem z suszonych bulw Hemsleya endecaphylla .
Kaburbitacyny nadają gorzki smak pokarmom roślinnym, takim jak ogórek , cukinia , melon i dynia .
Badania i toksyczność
Kaburbitacyny są przedmiotem podstawowych badań pod kątem ich właściwości biologicznych, w tym toksyczności i potencjalnych zastosowań farmakologicznych , między innymi przy opracowywaniu leków na stany zapalne , raka , choroby sercowo-naczyniowe i cukrzycę .
Toksyczność związana ze spożywaniem pokarmów bogatych w kaburbitacyny jest czasami określana jako „zespół toksycznego squasha”. We Francji w 2018 roku dwie kobiety, które zjadły zupę z gorzkich dyni, zachorowały , powodując nudności , wymioty i biegunkę , a kilka tygodni później straciły włosy. Inne francuskie badanie zatrucia spowodowanego spożyciem gorzkiej dyni wykazało podobne ostre choroby i brak zgonów. Wysokie stężenie toksyn w roślinach może wynikać z zapylenia krzyżowego z dzikimi gatunkami dyniowatych lub ze stresu wzrostu roślin spowodowanego wysoką temperaturą i suszą .