Kasvien dihappoja

DIACIDS (4. artikkeli)
Suurimolekyylisemmät DIKARBOKSYYLIHAPOT
(n = 10-21 )

Tällaisia rasvahappoja löytyy eri kasvien lipideistä, erityisesti triglyserideistä, joissa on C20, C21, C22 ja C23-hiilisiä dikarboksyylihappoja normaalien rasvahappojen ohella. Mm. sumach- puusta niitä löytyy (sumach tree, Rhus sp, se on jokin myrrkkytammeksi sanottu etelän puu).

(n=14)
TAPSIINIHAPPO (Thapsic acid ,n=14)

Tätä on eristetty Välimeren alueen korkeasta ruohomaisesta ”myrkkyporkkanasta”, Thapsia garganica ( Umbelliferae).

(n=11)
BRASSYLIINIHAPPO (Brassylic acid (n=11),

Tätä on monessa lähteessä. Tätä muodostuu eruka-hapon (erucic acid) ozonolyysissä.

Myös mikro-organismi Candida lajit voivat muodostaa sitä tridekaanihaposta (tridecane). Tätä diacidi-muotoa valmistetaan Japanissa pienissä kaupallisissa puitteissa hyväntuoksuiseksi aineeksi.

PÄHKINÖITTEN DIKARBOKSYYLIHAPOISTA

On tehty laaja katsaus Välimeren alueen pähkinöitten dikarboksyylihapoista ja on löydetty epätavallisia komponentteja (2002).
Yhteensä 26 rasvahappolajista ( pekaanipähkinässä 2% ja maapähkinässä 8%) määritettiin 8 lajia jotka olivat butaanidihapon eli meripihkahapon johdannaisia (butanedioic, succinic acid), todennäköisesti korreloiden fotosynteesiin, ja 18 lajia joilla oli n 5-22 hiilen ketjut.

KASVIN KUORIEN VAHAHAPOISTA

Kasvivahasta suberiinista (suberin ) löytyy raskaita rasvahappoja, joiden hiiliketjun pituus on yli 20 (n>20) . Suberiinia on kasvien pintakuoressa, kaarnassa, juuren epidermiksessä.
C16- C26 alfa, omega-di-hapot ovat suberiinille diagnostisia. Koko suberiinista niiden pitoisuus on, (kun lasketaan mukaan C18:1 ja C18:2) kokonaista 24% -45%.
Näitä on matalia määriä (alle 5%= kasvin cutiinissa, paitsi Arabidopsis-laji sisältää niitä yli 50%.

GLUTIINIHAPPO, TERVALEPÄN RASVAHAPPO

Ensimmäinen alleeninen dikarboksyylihappo (allene dicarboxylic acid) sai nimen glutiinihappo ( Glutinic acid, (2,3-pentadienedioic acid) ja se eristettiin tervalepästä 1908. (Alnus glutinosa, Betulaceae). (diterpenoidi?)

KUUMAA KESTÄVIEN MIKROBIEN RASVAHAPPOJA

Hypertermofiilisten mikro-organismien sisällössä löydettiin dikarboksyylihappoja 1997.Tämä piirre on ehkä tärkein ero, mikä erottaa ne muista mikro-organismesta ja meren bakteereista. Di- rasvahappoja C16- C22 löytyi hypertermofiilistä Archaea-lajista : Pyrococcus furiosus.

SYANOBAKTEERIEN RASVAHAPPOJA

Lyhyt ja keskipitkäketjuisia (C11 asti) di-happoja on löydetty cyanobakteereista lajista jonka nimi on Aphanizomenon (2001).

KASVIEN “HAAVAHORMONI” (Traumatic acid )

Kertatyydyttämätön dikarboksyylinen happo sai nimen traumatic acid (10E-dodeca-1,12-dicarboxylic acid), Nimi lähinnä tarkoittaisi kasvien haavahormonia ja se oli ensimmäisiä biologisesti aktiiveja molekyylejä, mitä kasvikudoksista havaittiin (1939). Huomattiin, että se edistää vahvasti kasvissa vauriokohdan solujen jakaantumista ja täten kasvin pinnan paranemista (1994). Se on johdannainen linoli (C18:2) ja linoleeni (C18:3) happojen hydroperoxideista, kun ne ovat konveroituneet oxo-rasvahapoiksi (oxo fatty acids).

http://en.wikipedia.org/wiki/Traumatic_acid
Traumatic acid , http://www.cyberlipid.org/images/pict401.jpg

KASVILEHTIEN PINTAVAHA: DUFA

Kun monityydyttämättömät rasvahapot (PUFA) ovat epätavallisia kasvien pinnan kutikulassa (cuticula), niin kaksityydyttämättömiä (DUFA) dikarboksyylihappoja on raportoitu olevan komponentteina joidenkin kasvien lehtipinnoilla polyestereinä. Täten eräs linolihapon johdannainen octadeca-c6,c9-diene-1,18-dioate, löytyy myös Arabidopsis-lajissa ja Brassica napus- lajissa kasvin cuticula-osassa (2004).

(Kutikulan tehtävät: Wikipedialähde Kasvitieteessä kutikula on lehdillä sijaitseva ohut vahainen kerros. Väriltään se on vaaleaa ja sijoittuu runsaimmin kasvaville lehdille. Kutikulan tuottavat uloimmat lehtisolut, suojaamaan kasvia liialliselta vedenmenetykseltä. Kuivilla alueilla elävillä kasveilla eli kserofyyteillä kutikula on paljon paksumpi kuin kosteassa elävillä, eli hydrofyyteillä. Ympäristö siis vaikuttaa kutikulaan; luonnollisesti, koska kuivalla paikalla haihdutusta täytyy vähentää.Kutikula ei vain vähennä haihdutusta, vaan se myös muodostaa fyysisen suojan viruksia, bakteereja ja sieni-itiöitä vastaan. Kutikula koostuu pääasiassa kutiinista (cutin) ja vahoista. Monilla kasveilla lehtien pinnalla sijaitsevat karvat toimivat hieman kutikulan tavoin. Yleisistä kasveista useilla havupuilla on neulaset peittävä kutikula. Havupuilla kutikula pitää puun hengissä, silloin kun vesi on vielä jäässä)

OMEGA-OXIDAATIO

Vuonna 1934 oli osoitettu, että dikarboksyylihappoja syntyy omega-oksidaatiolla rasvahapoista, niiden katabolian aikana. Tutkijat havaitsivat näitä komponentteja virtsasta, kun oli annettu koe-eläimelle tricapriinia ja triundecyliiniä. Vaikka biosynteesi jäi osin selvittämättä, osoitettiin kuitenkin, että rotan maksassa tapahtui omega-oksidaatio hitaaseen tahtiin, ja se vaatii happea, NADPH.ta ja sytokromia P450. Lisäksi vielä osoitettiin tämän oksidaatiotien tulevan tärkeäksi varsinkin nälkätilassa ja diabeettisissa koe-eläimissä, joilla 15% palmitiinihaposta käy läpi omega-oksidaation ja sen jälkeen beeta-oksidaation (1977). Tästä kehittyy malonyyli-CoA, joka sitten käytetään tyydytettyjen rasvahappojen synteesiin-

TERAPEUTTISIA SOVELLUTUKSIA

Äskettäin on ehdotettu, että dikarboksyylihapot  (dihapot) olisivat vaihtoehtoinen lipidisubstraatti parenteraaliseen ruokintaan (suoniruokintaan)(1995). Ensinnäkin ne ovat vesiliukoisia, ne käyvät läpi beeta-oksidaation, ne eivät indusoi ketogeneesiä, vaan pikemminkin edistävät glukogeneesiä. Ne voisivat edustaa välittömästi käytössä olevaa energiaa. Täten aluksi ehdotettiin sebasiinihapon (C10) ja dodekaanidihapon (C12) inorgaanisia suoloja, mutta nyt tutkitaan näitten rasvahappojen triglyseridejä (1999). Koe-eläimien käsittely C16- di-hapon johdannaisilla on osoittanut, että näitten yhdisteiden käyttö huomattavasti paransi lipidiaineenvaihduntaa (1991) ja esti pitkälle kehittyneen kardiovaskulaarisen taudin merkkejä (1995).

Tässä muistutetaan, että "hiiliketjun kaksoissidoksen paikan tutkimisessa on hyödyksi määrittää ne dikarboksyylihapot, joita muodostuu monoeenisen rasvahapon permanganaatti-perjodaattioksidaatiossa (1987)".
27.2.2009 23:32