Флавоноиды

группа природных фенольных соединений, содержащихся в высших растениях. Большинство Ф. (известно свыше 1000) принадлежит к производным флавана (Катехины, лейкоантоцианы), флавона (флаваноны, флаванонолы, флавоны, флавонолы) и флавилия (Антоцианы, заводезоксиантоцианы). К Ф. относятся также ауроны, халконы, дигидрохалконы, изофлавоны и их производные. Ф. объединяет общность путей биосинтеза в растениях. Кольцо В и примыкающий к нему трёхуглеродный фрагмент (атомы С-2, С-3 и С-4) молекулы Ф. синтезируются из шикимовой кислоты (См. Шикимовая кислота) и пировиноградной кислоты (См. Пировиноградная кислота)с промежуточным образованием фенил-аланина и коричной кислоты, кольцо А – из трёх активированных молекул малоновой кислоты. Многие из Ф. – пигменты, придающие разнообразную окраску растительным тканям (антоцианы – красную, синюю, фиолетовую и их оттенки, флавоны, флавонолы, ауроны, халконы – жёлтую и оранжевую). Бесцветные катехины и лейкоантоцианы служат родоначальниками конденсированных дубящих веществ (См. Дубящие вещества). Многообразие Ф. объясняется тем, что в растениях большинство из них присутствует в виде соединений с сахарами – гликозидов, причём сахарные остатки могут быть представлены как моносахаридами – глюкозой, рамнозой, галактозой, ксилозой, глюкуроновой и галактуроновой кислотами, так и различными ди-, три- и тетрасахаридами. Кроме того, к сахарным остаткам часто присоединяются молекулы некоторых оксикоричных и оксибензойных кислот.

Функции Ф. в растениях мало изучены. Предполагается, что благодаря способности поглощать ультрафиолетовое излучение (330–350 нм) и часть видимых лучей (520–560 нм)Ф. защищают растительные ткани от избыточной радиации. Это подтверждается локализацией Ф. в эпидермальных (близких к поверхности) клетках растений. Окраска цветочных лепестков помогает насекомым находить нужные растения и тем самым способствовать опылению. Входя в состав экстрактивных веществ древесины, Ф. способны придавать ей особую прочность и устойчивость к поражениям патогенными грибами. По-видимому, Ф. принимают участие в окислительно-восстановительных реакциях, протекающих в растительных тканях. Животные не способны синтезировать эти соединения (флавоны, присутствующие в крыльях некоторых бабочек, попадают в их организм с пищей).

Ф. применяют в качестве красителей, пищевых антиоксидантов, дубящих веществ. Некоторые Ф. используют в медицине в качестве препаратов витамина Р (капилляроукрепляющее и регулирующее проницаемость сосудов действие). Особенно высокой Р-витаминной активностью обладают катехины, лейкоантоцианы, флавонолы (Рутин) и флаваноны (гесперидин). На основе Ф. изготовляются также лекарственные препараты, обладающие противовоспалительным, желчегонным, диуретическим действием (фламин, ликвиритон и др.).

Лит.: Запрометов М. Н., Основы биохимии фенольных соединений, М., 1974; Harborne J. В., Comparative biochemistry of the flavonoids, L. – N. Y., 1967; The flavonoids, Eds Harborne J. B., Mabry T. J. and Mabry Н., L., 1975.

М. Н. Запрометов.

Флавоноиды.

ФЛАВОНОИДЫ

фенольные соединения, содержащиеся в высших растениях. Синтезируются в организме из шикимовой, пировиноградной, малоновой к-т. Большинство из них присутствует в клетках в виде соединений с сахарами (гликозидов) и органич. к-тами. Многие из Ф.— пигменты, придающие окраску разл. органам растений (антоцианы — красную, синюю, фиолетовую и их оттенки, флавоны, ауроны, халконы — жёлтую и оранжевую), другие — катехины, лейкоантоцианы — родоначальники конденсированных дубильных веществ. Нек-рые Ф. обладают Р-витаминной активностью (напр., рутин), антисептич. действием. Используют в фармацевтич. пром-сти, для изготовления красителей, пищ. антиоксидантов. Анализ растит, тканей на содержание и состав Ф. применяют в хемосистематике растений.

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.

природные органич. соед., представляющие собой гликозиды, содержащие в качестве агликона фенольные производные флавана (2-фенилхромана, см. ф-лу). Мн. Ф.- растит. пигменты, придающие окраску разл. органам растений. Нек-рые Ф. обладают витаминной активностью, напр. катехины.

Широко представлены в пищевых продуктах растительного происхождения. Регулярное потребление этих соединений приводит к достоверному снижению риска развития сердечно-сосудистых заболеваний. Высокая биологическая активность флавоноидов обусловлена наличием антиоксидантных свойств. Установлена также важная роль флавоноидов в регуляции активности ферментов метаболизма ксенобиотиков.

Рекомендуемые уровни потребления: для взрослых - 250 мг/сутки (в том числе катехинов - 100 мг); для детей 7 - 18 лет от 150 до 250 мг/сутки (в том числе катехинов от 50 до 100 мг/сутки) (вводятся впервые)

Источник: "МР 2.3.1.2432-08. Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации. Методические рекомендации" (утв. Роспотребнадзором 18.12.2008)