флавоноиды

ФЛАВОНОИДЫ

растит. пигменты, представляющие собой гликозиды фенольного характера, содержащие в качестве агликона гл. обр. производные флавана (2-фенилхромана, формула 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 (формула I), флаван-3-ола (II, катехины), фла- ван-3,4-диола (III), 3-гидрокси-2-фенилхромелийхлорида (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 которых 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 кислотами [напр., транс-3-(3-гидроксифенил)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 кислотами (n-гидроксибензойной, бензойной и галловой), простыми карбоновыми кислотами (уксусной, малоновой, янтарной) и реже серной кислотой (типично для флавонов).

Все флаваноны, флаванонолы и дигидрохалконы — бесцветные 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 вещества, 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 растворимости в органических растворителях и воде и др. физ.-хим. свойствам.

Общий предшественник всех Ф. — 4, 2', 4', б'-тетрагидроксихалкон (ХШ), образующийся в результате катализируемой ферментом халкон-синтазой конденсации малонил-кофер-мента А и n-кумарил-кофермента А, далеким предшественником которого является шикимовая кислота (формулу кислоты см. в ст. обмен веществ), далее тетрагидроксихалкон под действием халкон-изомеразы превращается в 5, 7, 4'-тригидроксифлава-нон (нарингенин, XIV), из которого также ферментативным путем далее образуется большинство Ф.:

Хим. синтез Ф. обычно осуществляют конденсацией 2-гидроксиацетофенонов с ароматич. альдегидами или ацилированием фенолов с коричными кислотами или их производными; в обоих случаях образуются гидроксихалконы, циклизация которых в присутствии кислот 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.

Функции 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 веществ) во взаимоотношениях растений с микроорганизмами. В ряде случаев Ф. служат защитными агентами при поражении растений патогенами.

Некоторые 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. средств. Важное значение Ф. имеют в технол. процессах пищ. промышленности, особенно в производстве чая, кофе, какао и виноделии, т. к. продукты окисления Ф. ответственны за специфич. вкусовые свойства, цвет и, в известной мере, аромат продуктов переработки.

^{Лит.: Запрометов М.Н., Фенольные соединения: распространение, метаболизм и функции в растениях, М., 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.}

_{М. Н. Запрометов}