Фуранокумарины , или фурокумарины , представляют собой класс органических химических соединений , вырабатываемых различными растениями. Большинство видов растений, содержащих фуранокумарины, принадлежат к нескольким семействам растений. Семейства Apiaceae и Rutaceae включают наибольшее количество видов растений, содержащих фуранокумарины. Семейства Moraceae и Fabaceae включают несколько широко распространенных видов растений, содержащих фуранокумарины. [1]
Обычно фуранокумарины наиболее распространены в растениях, которые цветут, а также в спелых семенах и плодах. [1] (Исключением является инжир обыкновенный , у которого фуранокумарины в основном содержатся в млечном соке листьев и побегов, но не в плодах. [2] ) На ранних стадиях роста растений их присутствие нелегко обнаружить.
Химическая структура фуранокумаринов состоит из фуранового кольца, слитого с кумарином . Фурановое кольцо может быть слито различными способами, образуя несколько различных изомеров . Исходными соединениями наиболее распространенных изомеров являются псорален и ангелицин . Производные этих двух соединений называются соответственно линейными и угловыми фуранокумаринами, [3] так называемыми, поскольку они демонстрируют линейную или угловую химическую структуру.
Биосинтез соединений осуществляется частично через фенилпропаноидный путь и мевалонатный путь , который биосинтезируется путем связывания диметилаллилпирофосфата (DMAPP) и 7-гидроксикумарина (умбеллиферона).
Многие соединения фуранокумарина токсичны. Фитохимические вещества проникают в ядро эпителиальных клеток и образуют связь (сшивку) с ДНК при воздействии УФ-излучения, что вызывает гибель клеток и воспаление посредством активации каскада арахидоновой кислоты . Результат известен как фитофотодерматит , серьезное воспаление кожи. [4]
Фуранокумарины, вырабатываемые растениями, могут служить защитным механизмом от хищников, таких как насекомые и млекопитающие . [5] [6] Также вероятно, что фуранокумарины связаны с естественной защитой растений от грибковых атак . [7] В частности, линейные фуранокумарины ( псорален , бергаптен и метоксален ), которые встречаются в природе в семействах Apiaceae , Rutaceae и других растениях, известны своей токсичностью для грибов. [8] Растения, вызывающие фитофотодерматит, обычно содержат линейные фуранокумарины. [7]
Фуранокумарины содержатся в соке таких растений, как Ammi majus , пастернак и гигантский борщевик . Известно, что по крайней мере 36 видов рода Heracleum семейства Apiaceae содержат одно или несколько соединений фуранокумарина. [9]
Фуранокумарины также имеют другие биологические эффекты. Например, у людей бергамоттин и 6',7'-дигидроксибергамоттин отвечают за « эффект грейпфрутового сока », при котором эти фуранокумарины влияют на определенные ферменты печени и кишечника P450 , такие как ингибирование CYP3A4 , который либо активирует, либо дезактивирует многие лекарства, тем самым приводя к более высоким или низким уровням в кровотоке. [10] Фуранокумарины имеют различные эффекты, которые могут специфически увеличивать или уменьшать (в зависимости от лекарства) уровни многих фармацевтических препаратов в крови способами, которые могут быть опасными для жизни, поэтому одобренные FDA лекарства включают предупреждения для грейпфрута.