حمض الفيروليك

حمض الفيروليك مشتق من حمض الهيدروكسي سيناميك ، وهو مركب فينولي . وهو مركب عضوي صيغته الكيميائية (CH₃O ) HOC₆H₃CH = CHCO₂H . يُشتق اسمه من جنس الفيرولا ، نسبةً إلى نبات الشمر العملاق ( Ferula communis ). يُصنف حمض الفيروليك ضمن المركبات الكيميائية النباتية الفينولية ، وهو مادة صلبة كهرمانية اللون. توجد إسترات حمض الفيروليك في جدران الخلايا النباتية ، مرتبطة تساهميًا بالهيميسليلوز ، مثل الأرابينوكسيلانات . [ 2 ] تُسمى الأملاح والإسترات المشتقة من حمض الفيروليك بالفيرولات .

ملكية

الطيف المرئي فوق البنفسجي لحمض الفيروليك، مع قيمة λ max عند 321  نانومتر وكتف عند 278  نانومتر

حمض الفيروليك هو عامل مختزل. تخضع الرابطة المزدوجة في السلسلة الجانبية لعملية التماثل الهندسي سيس-ترانس ، ويُعزى جهد الاختزال إلى جذر الفينوكسي المستقر بالرنين . [ 3 ]

حدوث

في النباتات

تم فصل حمض الفيروليك لأول مرة في نبات الفيرولا فويتيدا عام 1866 ، [ 4 ] وهو موجود بكثرة في المملكة النباتية، بما في ذلك العديد من المصادر النباتية. يوجد عادةً في جدار خلايا الأخشاب والأعشاب وقشور الذرة . ويرتبط عادةً بالكربوهيدرات بروابط جليكوسيدية أو إسترية أو أميدية . لاستخلاصه، يمكن تطبيق قلوي مركز على أنسجة النبات. [ 3 ]

يمكن لنباتات ثنائيات الفلقة النجمية أن تنتج حمض الفيروليك. يحتوي الشاي المُحضّر من أوراق نبات الياكون ( Smallanthus sonchifolius )، وهو نبات يُزرع تقليديًا في شمال ووسط جبال الأنديز ، على كميات من حمض الفيروليك. أما في البقوليات ، فيُعدّ الفاصوليا البيضاء ( الفاصوليا البحرية ) أغنى مصدر لحمض الفيروليك بين أنواع الفاصوليا الشائعة ( Phaseolus vulgaris ). [ 5 ] كما يوجد أيضًا في الحمص ( Macrotyloma uniflorum ).

على الرغم من وجود مصادر عديدة لحمض الفيروليك في الطبيعة، إلا أن توافره الحيوي يعتمد على شكله: فحمض الفيروليك الحر ذو ذوبانية محدودة في الماء، وبالتالي يكون توافره الحيوي ضعيفاً. في حبوب القمح، يوجد حمض الفيروليك مرتبطاً بسكريات جدار الخلية ، مما يسمح بإطلاقه وامتصاصه في الأمعاء الدقيقة. [ 6 ]

في الأطعمة المصنعة

في الحبوب، يتركز حمض الفيروليك في النخالة ، وهي الطبقة الخارجية الصلبة للحبوب. في القمح ، توجد المركبات الفينولية بشكل رئيسي على هيئة حمض فيروليك مرتبط غير قابل للذوبان، وقد يكون لها دور في مقاومة الأمراض الفطرية التي تصيب القمح. [ 7 ] ويمكن استخلاصه من نخالة القمح ونخالة الذرة باستخدام قلوي مركز. [ 8 ]

تم العثور على أعلى تركيز معروف من غلوكوزيد حمض الفيروليك في بذور الكتان (4.1 ± 0.2  غ/كغ ). [ 9 ] كما يوجد في حبوب الشعير . [ 10 ]

يؤدي طهي الذرة الحلوة إلى إطلاق مستويات متزايدة من حمض الفيروليك. [ 11 ] يوجد هذا المركب، باعتباره إسترات ستيرول نباتية ، بشكل طبيعي في زيت نخالة الأرز ، وهو زيت طهي شائع في العديد من الدول الآسيوية. [ 12 ]

يمكن العثور على غلوكوزيد حمض الفيروليك في أنواع الخبز التجارية التي تحتوي على بذور الكتان . [ 13 ] يحتوي خبز الجاودار على ثنائي هيدرو حمض الفيروليك . [ 14 ]

يوجد بتركيزات عالية بشكل خاص في الفشار (0.31% من الوزن) وبراعم الخيزران (0.24%)، ولب خميرة السكر (0.8%). [ 15 ] [ 16 ]

الاسْتِقْلاب

في النباتات، يتم اشتقاق حمض الفيروليك (على اليمين) من فينيل ألانين (غير موضح)، والذي يتم تحويله إلى حمض 4-هيدروكسي سيناميك (على اليسار) ثم حمض الكافيين (في الوسط).

التخليق الحيوي

يتم تصنيع حمض الفيروليك حيويًا في النباتات من حمض الكافيين عن طريق عمل إنزيم ناقل ميثيل الكافيين O. [ 17 ] [ 2 ]

في مسار التخليق الحيوي المقترح لحمض الفيروليك في بكتيريا الإشريكية القولونية ، يتم تحويل L- تيروسين إلى حمض 4-كوماريك بواسطة إنزيم تيروسين أمونيا لياز ، والذي يتم تحويله بدوره إلى حمض الكافيين بواسطة إنزيم Sam5، والذي يتم تحويله بعد ذلك إلى حمض الفيروليك بواسطة إنزيم كافيك أسيد ميثيل ترانسفيراز. [ 18 ]

يُعد حمض الفيروليك، إلى جانب حمض ثنائي هيدروفيروليك ، أحد مكونات اللجنين السليلوزي ، حيث يعمل على ربط اللجنين والسكريات المتعددة، مما يمنح جدران الخلايا صلابة. [ 19 ]

وهو وسيط في عملية تخليق أحاديات اللجنين ، وهي المونومرات المكونة لللجنين ، ويستخدم أيضًا في تخليق الليجنانات .

وهو مستقلب رئيسي لأحماض الكلوروجينيك في البشر إلى جانب حمض الكافيين وحمض الأيزوفيروليك ، ويتم امتصاصه في الأمعاء الدقيقة ، بينما يتم إنتاج مستقلبات أخرى مثل حمض ثنائي هيدروفيروليك ، وفيرولويل جليسين ، وحمض ثنائي هيدروفيروليك من حمض الكلوروجينيك في الأمعاء الغليظة بفعل البكتيريا المعوية . [ 20 ]

التحلل البيولوجي

يُحوّل حمض الفيروليك بواسطة سلالات معينة من الخميرة، ولا سيما السلالات المستخدمة في تخمير بيرة القمح ، مثل خميرة Saccharomyces delbrueckii ( Torulaspora delbrueckii )، إلى 4-فينيل غاياكول (2-ميثوكسي-4-فينيل فينول) الذي يُعطي أنواعًا من البيرة، مثل بيرة Weissbier وWit، نكهتها المميزة الشبيهة بالقرنفل. كما تستطيع خميرة Saccharomyces cerevisiae (خميرة الخباز الجافة) وبكتيريا Pseudomonas fluorescens تحويل حمض الفيروليك المتحول إلى 4-فينيل غاياكول. [ 21 ] وقد تم عزل إنزيم ديكاربوكسيلاز حمض الفيروليك من بكتيريا P. fluorescens . [ 22 ]

وظيفة

يُعد حمض الفيروليك أحد المركبات التي تبدأ منطقة الضراوة ( vir ) في بكتيريا Agrobacterium tumefaciens ، مما يحفزها على إصابة الخلايا النباتية. [ 23 ]

في مجال مستحضرات التجميل، يُستخدم حمض الفيروليك موضعيًا كواقي من الأشعة فوق البنفسجية (واقي من الشمس)، وكعلاج للشيخوخة الضوئية، ولتفتيح لون البشرة. يمتصه الجلد بنفس المعدل في الوسط الحمضي والمتعادل. يُعتقد أنه يثبط تكوين الميلانين من خلال التثبيط التنافسي مع التيروسين . وتُعد أكسدة التيروسين خطوة ضرورية في تكوين الميلانين. [ 24 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 موتا، فاطمة ل.؛ كويمادا، أنطونيو J .؛ بينهو، سيماو ب. ماسيدو ، يوجينيا أ. (أغسطس 2008). "الذوبان المائي لبعض المركبات الفينولية الطبيعية" (PDF) . أبحاث الكيمياء الصناعية والهندسية . 47 (15): 5182–5189 . دوى : 10.1021/ie071452o . اتش دي ال : 10198/1506 .
  2. 1 2 دي أوليفيرا، ديوني ماتياس؛ فنجر تيكسيرا، ألين؛ رودريغز موتا، ثتيان؛ سلفادور، فيكتور هوغو؛ موريرا فيلار، فلافيا كارولينا؛ كوريا موليناري، هوغو برونو؛ كريج ميتشل، روان أندرو؛ مارشيوسي، روجيريو؛ فيراريس فيلهو، أوزفالدو؛ دانتاس دوس سانتوس، واندرلي (2015). "حمض الفيروليك: مكون رئيسي في تمرد اللجنوسليلوز العشبي للتحلل المائي" . مجلة التكنولوجيا الحيوية النباتية . 13 (9): 1224– 1232. بيب كود : 2015PBioJ..13.1224D . دوى : 10.1111/pbi.12292 . بميد 25417596 . 
  3. 1 2 كومار، ناريش؛ بروثي، فيكاس (ديسمبر 2014). "التطبيقات المحتملة لحمض الفيروليك من مصادر طبيعية" . تقارير التكنولوجيا الحيوية . 4 : 86-93 . doi : 10.1016/j.btre.2014.09.002 . ISSN 2215-017X . مؤرشف من الأصل في 30 مارس 2024. 
  4. ^ هلاسيفيتز، هـ؛ بارث، إل (يناير ١٨٦٦). "Mittheilungen aus dem chemischen Laboratorium in Innsbruck I)Ueber einige Harze [ Zersetzungsproducte derselben durch schmelzendes Kali ] " . جوستوس ليبيجز أنالين دير كيمي . 138 (1): 61-76 . دوى : 10.1002/jlac.18661380111 . ISSN 0075-4617 . 
  5. لوثريا، ديفاناند ل.؛ باستور-كوراليس، مارسيال أ. (2006). "محتوى الأحماض الفينولية في خمسة عشر صنفًا من الفاصوليا الجافة الصالحة للأكل ( Phaseolus vulgaris L.)". مجلة تكوين الأغذية وتحليلها . 19 ( 2-3 ): 205-211 . doi : 10.1016/j.jfca.2005.09.003 .
  6. أنسون، نوريا ماتيو؛ فان دن بيرغ، روبن؛ باست، آلت؛ هاينن، غيدو آر إم إم (2009). "التوافر الحيوي لحمض الفيروليك يتحدد من خلال إمكانية الوصول الحيوي إليه". مجلة علوم الحبوب . 49 (2): 296-300 . doi : 10.1016/j.jcs.2008.12.001 .
  7. جيليناس، بيير؛ ماكينون، كارول م. (2006). "تأثير صنف القمح وموقع الزراعة وطريقة خبز الخبز على إجمالي المركبات الفينولية". المجلة الدولية لعلوم وتكنولوجيا الأغذية . 41 (3): 329-332 . doi : 10.1111/j.1365-2621.2005.01057.x .
  8. بورانوف، أنور يو؛ مازا، جي. (2009). "استخلاص وتنقية حمض الفيروليك من سيقان الكتان ونخالة القمح والذرة بالتحلل المائي القلوي والمذيبات المضغوطة". كيمياء الغذاء . 115 (4): 1542-1548 . doi : 10.1016/j.foodchem.2009.01.059 .
  9. بيجموهون، فيكرام؛ فلينيو، أوفيلي (2007). "استخلاص المركبات الفينولية الرئيسية في بذور الكتان بمساعدة الموجات الدقيقة". التحليل الكيميائي النباتي . 18 (4): 275-285 . Bibcode : 2007PChAn..18..275B . doi : 10.1002/pca.973 . PMID 17623361 . 
  10. كويندي-أكستيل، زوري؛ بايك، بيونغ-كي (2006). "المركبات الفينولية في حبوب الشعير وتأثيرها على تغير لون المنتجات الغذائية". مجلة الكيمياء الزراعية والغذائية . 54 (26): 9978-84 . Bibcode : 2006JAFC...54.9978Q . doi : 10.1021/jf060974w . PMID 17177530 . 
  11. «يُعزز طهي الذرة الحلوة قدرتها على مكافحة السرطان وأمراض القلب عن طريق إطلاق مركبات مفيدة، وفقًا لما توصل إليه علماء جامعة كورنيل» . أخبار جامعة كورنيل . تاريخ الاطلاع: 7 سبتمبر 2009 .
  12. أورثوفر، ف. ت. (2005). "الفصل 10: زيت نخالة الأرز" . في شهيدي، ف. (محرر). منتجات بيلي الصناعية من الزيوت والدهون . المجلد 2 ( الطبعة السادسة). جون وايلي وأولاده، ص 465. ISBN    978-0-471-38552-3تم الاطلاع عليه بتاريخ 1 مارس 2012 .
  13. سترانداس، سي.؛ كمال الدين، أ.؛ أندرسون، ر.؛ أمان، ب. (2008). "الجلوكوزيدات الفينولية في الخبز المحتوي على بذور الكتان". كيمياء الغذاء . 110 (4): 997-999 . doi : 10.1016/j.foodchem.2008.02.088 . PMID 26047292 . 
  14. بوسكوف هانسن، هـ.؛ أندرياسن، م.؛ نيلسن، م.؛ لارسن، ل.؛ كنودسن، باخ ك.؛ ماير، أ.؛ كريستنسن، ل.؛ هانسن، أ. (2014). "التغيرات في الألياف الغذائية والأحماض الفينولية ونشاط الإنزيمات الداخلية أثناء صناعة خبز الجاودار". مجلة البحوث والتكنولوجيا الغذائية الأوروبية . 214 (1): 33-42 . doi : 10.1007/s00217-001-0417-6 . ISSN 1438-2377 . S2CID 85239461 .  
  15. تشاو، تشاوهوي؛ مقدسيان، محمد ح. (أغسطس 2008). "الكيمياء، والمصادر الطبيعية، والتناول الغذائي، والخصائص الحركية الدوائية لحمض الفيروليك: مراجعة". كيمياء الغذاء . 109 (4): 691-702 . doi : 10.1016/j.foodchem.2008.02.039 . PMID 26049981 . 
  16. كومار، ناريش؛ بروثي، فيكاس (ديسمبر 2014). " التطبيقات المحتملة لحمض الفيروليك من مصادر طبيعية" . تقارير التكنولوجيا الحيوية . 4 : 86-93 . doi : 10.1016/j.btre.2014.09.002 . PMC 5466124. PMID 28626667 .  
  17. شهادي، فريدون؛ ناكزك، ماريان (2004). المركبات الفينولية في الأغذية والمكملات الغذائية . فلوريدا: مطبعة سي آر سي. ص 4. ISBN  978-1-58716-138-4.
  18. كانغ، سون يونغ؛ تشوي، أوكسيك؛ لي، جاي كيونغ؛ هوانغ، بانغ يون؛ أوم، تاي بونغ؛ هونغ، يونغ سو (ديسمبر 2012). "التخليق الحيوي الاصطناعي لأحماض فينيل بروبانويك في سلالة من الإشريكية القولونية المنتجة للتيروسين بكميات زائدة" . مصانع الخلايا الميكروبية . 11 (1): 153. doi : 10.1186/1475-2859-11-153 . PMC 3554431. PMID 23206756 .  
  19. إياما، ك.؛ لام، ت.ب.-ت.؛ ستون، ب.أ. (1994). "الروابط التساهمية المتشابكة في جدار الخلية" . علم وظائف النبات . 104 (2): 315-320 . doi : 10.1104/pp.104.2.315 . ISSN 0032-0889 . PMC 159201. PMID 12232082 .   
  20. باغشي، ديباسيس؛ مورياما، هيرويوشي؛ سواروب، أناند (2016). مستخلص حبوب البن الأخضر في صحة الإنسان . مطبعة سي آر سي. ص 92. ISBN  9781315353982تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 سبتمبر 2017 .
  21. هوانغ، ز.؛ دوستال، ل.؛ روزازا، ج. ب. (1993). "التحولات الميكروبية لحمض الفيروليك بواسطة الخميرة Saccharomyces cerevisiae وبكتيريا Pseudomonas fluorescens " . علم الأحياء الدقيقة التطبيقي والبيئي . 59 (7): 2244-2250 . Bibcode : 1993ApEnM..59.2244H . doi : 10.1128/AEM.59.7.2244-2250.1993 . PMC 182264. PMID 8395165 .  
  22. هوانغ، ز.؛ دوستال، ل.؛ روزازا، ج.ب. (1994). "تنقية وتوصيف إنزيم ديكاربوكسيلاز حمض الفيروليك من بكتيريا الزائفة المتألقة " . مجلة علم البكتيريا . 176 (19 ) : 5912-5918 . doi : 10.1128/jb.176.19.5912-5918.1994 . PMC 196807. PMID 7928951 .  
  23. كالوجيراكي، فيرجينيا س.؛ تشو، جون؛ إيبرهارد، أناتول؛ مادسن، يوجين ل.؛ وينانز، ستيفن س. (نوفمبر 1999). " يُزال الميثيل من حمض الفيروليك، وهو مُحفز جين vir الفينولي ، بواسطة بروتين VirH2 الموجود في بلازميد Ti لبكتيريا Agrobacterium tumefaciens " . علم الأحياء الدقيقة الجزيئي . 34 (3): 512-522 . doi : 10.1046/j.1365-2958.1999.01617.x . PMID 10564493. S2CID 28658847 .  
  24. كافالكانتي، غابرييلا ر.؛ دوارتي، فرناندو آي سي؛ كونفيرتي، أتيليو؛ دي ليما، أدلي إيه إن (مايو 2021). "فعالية حمض الفيروليك في المستحضرات الموضعية: استكشافات تكنولوجية وعلمية" . التصميم الصيدلاني الحالي . 27 (19): 2289-2298 . doi : 10.2174/1381612826666201020163331 . hdl : 11567/1050300 . ISSN 1381-6128 .