Сесквитерпены представляют собой класс терпенов , которые состоят из трех изопреновых единиц и часто имеют молекулярную формулу C 15 H 24 . Как и монотерпены , сесквитерпены могут быть циклическими или содержать кольца, включая множество уникальных комбинаций. Биохимические модификации, такие как окисление или перегруппировка, приводят к образованию родственных сесквитерпеноидов. [1] Недавнее исследование, проведенное в большой камере Вильсона Cosmics Leaving Outdoor Droplets в ЦЕРНе , выявило сесквитерпены — газообразные углеводороды, которые выделяются растениями — как потенциально играющие важную роль в формировании облаков в относительно нетронутых регионах атмосферы. [2]
Реакция геранилпирофосфата с изопентенилпирофосфатом приводит к образованию 15-углеродного фарнезилпирофосфата (FPP), который является промежуточным продуктом в биосинтезе сесквитерпенов, таких как фарнезен . [3] [4]
Циклические сесквитерпены более распространены, чем циклические монотерпены, из-за увеличенной длины цепи и дополнительной двойной связи в предшественниках сесквитерпенов. В дополнение к обычным шестичленным кольцевым системам, таким как те, которые обнаружены в зингиберене и бисакуроне , циклизация одного конца цепи к другому концу может привести к образованию макроциклических колец, таких как гумулен .
Кадинены содержат два слитых шестичленных кольца. Кариофиллен , компонент многих эфирных масел , таких как гвоздичное масло, содержит девятичленное кольцо, слитое с циклобутановым кольцом. Ришитин – еще один пример кадина, который содержится в картофеле и помидорах. [5] [6]
Ветивазулен и гваязулен представляют собой ароматические бициклические сесквитерпеноиды.
С добавлением третьего кольца возможные структуры становятся все более разнообразными. Примеры включают лонгифолен , копаен и спирт пачулол .
Основа FPP может быть перестроена несколькими различными способами и дополнительно украшена различными функциональными группами, отсюда и большое разнообразие сесквитерпеноидов. Геосмин , летучее соединение, придающее питьевой воде землистый привкус и затхлый запах, а также характерный запах в дождливый день, представляет собой сесквитерпеноид, вырабатываемый бактериями, особенно цианобактериями , которые присутствуют в почвах и источниках воды. [7] Окисление фарнезена приводит к образованию сесквитерпеноида фарнезола .
Сесквитерпеновые лактоны представляют собой распространенный класс сесквитерпеноидов, которые содержат лактонное кольцо, отсюда и название. Они содержатся во многих растениях и могут вызывать аллергические реакции и токсичность при чрезмерном употреблении, особенно при выпасе скота. [8]
Термин меросесквитерпеноиды был придуман в 1968 году для описания молекул этого класса, которые имеют смешанное биосинтетическое происхождение, что означает, что предшественники изопреноидов, такие как изопентенилпирофосфат, происходят как по мевалонатному , так и по немевалонатному путям . [9]