Распространение производных антрацена в растительном мире, роль для жизнедеятельности растений

Антраценпроизводные широко распространены в растительном мире. По данным В.А. Стихина и А.И. Баньковского в растениях обнаружено около 200 веществ этой группы. Наиболее часто встречаются в растениях семейств Fabaceae, Hypericaceae, Liliaceae, Polygonaceae, Rhamnaceae, Rubiaceae. Также они обнаружены в грибах, в том числе различных видах плесени, лишайниках, насекомых и морских животных.

Наиболее важной функцией антраценпроизводных является их участие в окислительно-восстановительных процессах, протекающих в растениях. Также они выполняют защитную функцию от различных микроорганизмов, насекомых (обладают антибиотическими свойствами); стимулируют образование полисахаридов в растениях.

Биосинтез, локализация, влияние факторов на накопление производных антрацена в растениях

Биосинтез антраценпроизводных происходит по общему пути образования фенольных соединений. В 60-е годы XX в. Берч и Донован выдвинули ацетатную теорию биосинтеза производных антрацена, согласно которой в растениях происходит конденсация ацетатных остатков с последующей их циклизацией. Позднее эта версия была подтверждена методом меченых атомов.

В настоящее время установлено, что существует 2 пути образования производных антрацена в растениях:

· По ацетатно-малонатному пути образуются антраценпроизводные в грибах и лишайниках и производные хризацина в растениях.

· По смешанному пути происходит образование производных ализарина и эмодинов в растениях.

В растениях гликозиды производных антрацена находятся в растворенном виде в клеточном соке, а агликоны – в виде кристаллических включений; локализуются преимущественно в основной ткани: паренхиме коры, сердцевине и сердцевинных лучах. Накопление антраценпроизводных происходит в листьях, побегах, траве, плодах, подземных органах, коре. Содержание их в растениях колеблется от 2 % до 6 %.

В растениях антраценпроизводные встречаются как в свободном состоянии, так и в виде гликозидов. Чаще образуют О-гликозиды, реже - С-гликозиды (барбалоин из листьев алоэ древовидного). В качестве сахарного компонента могут выступать глюкоза, рамноза, арабиноза, ксилоза. В зависимости от количества и места присоединения сахарных остатков, антраценпроизводные делят на монозиды, биозиды и дигликозиды. Наиболее часто в образовании гликозидов участвуют ОН-группы в положениях 1, 3, 6, 8.

На накопление антраценпроизводных влияют условия внешней среды, возраст и фаза развития растения:

1. Установлено, что максимальное содержание производных антрацена в подземных органах наблюдается на второй, третий или четвертый год жизни, после чего их содержание снижается.

2. В ходе вегетативного развития растений происходит изменение в качественном и количественном отношении: осенью преимущественно накапливаются гликозиды антрахинонов, а летом и весной - свободные агликоны; в молодых растениях (в начале вегетации) преобладают восстановленные формы, а в старых (к концу вегетационного периода) - окисленные. Так, в листьях сенны, траве зверобоя максимальное содержание производных антрацена наблюдается в период цветения.

Данные закономерности указывают на активное участие производных антрацена в окислительно-восстановительных процессах. Это свойство необходимо учитывать при заготовке и применении сырья крушины. Собранная весной кора крушины содержит преимущественно восстановленные формы производных антрацена, которые при использовании вызывают тошноту и рвоту. Поэтому кору крушины перед применением выдерживают в течение 1 года при обычных условиях хранения или в течение 1 часа при 100-105 °С в сушильном шкафу. При этом происходит окисление восстановленных форм производных антрацена.