Antoklorpigment

Antoklorpigment (ἄνθος anthos = blomma; χλωρός chlōrós = gulaktiga) är en grupp sekundära växtmetaboliter och med karotenoider och vissa flavonoider ger gul blomfärg. Både chalconer och auroner är kända som antoklorpigment. Antoklorpigment fungerar som UV-nektarguider i vissa växter. Viktiga antoklorpigment som ackumulerar växter är från släktet Coreopsis , Snapdragon ( Antirrhinum majus ) eller Bidens ferulifolia .

Grundläggande struktur för chalconer och auroner.

Historia

Botanister började tidigt ta itu med fördelningen av gula blomfärgspigment, särskilt med karotenoider och gula flavonoider. Den första hänvisningen till gula pigment med egenskaper som liknar antoklorpigmentens egenskaper nämns av Fremy och Cloez 1854. Det finns dock bara ett fåtal och ofta motsatta hänvisningar som hänför sig till antoklorpigment i litteraturen, vilket kanske beror på att " …antoklor [pigmentet] förekommer endast sällan i växtriket och vi [botanisterna] är vana vid att tillskriva gul färg på blommor något urskillningslöst till karotenoider ”.

Klassificering

Även om antoklorer ofta rankas bland flavonoider , kan deras struktur inte härledas från flavonoidskelettet. Vissa växter (särskilt Asteraceae) samlar två typer av antoklorpigment. Å ena sidan hydroxityperna av chalkoner och auroner , å andra sidan deoxityperna av chalkoner och deras motsvarande auroner. Båda typerna skiljer sig endast i närvaro av en hydroxylgrupp i 6'-positionen av B-ringen (chalkoner) respektive 4-positionen i A-ringen (auroner). Hydroxykalkoner är mellanprodukter av den efterföljande biosyntesen av flavonoider och isomeriserar snabbt till flavanoner antingen kemiskt eller enzymatiskt . Hydroxikalkoner kan alltså inte ackumuleras i växter.

Olika typer av antoklorpigment.

Olika antoklorpigment och deras klasser och typer

namn	Klass	Typ	R1	R2	R3	R4
Isoliquiritigenin	Chalcone	Deoxi	H	H	H	ÅH
Isoliquiritigenin 4'- O -P-d-glukosid	Chalcone	Deoxi	H	H	H	OGlc
Butein	Chalcone	Deoxi	H	ÅH	H	ÅH
Butein 4'- O -P-d-glukosid	Chalcone	Deoxi	ÅH	H	H	OGlc
Robtein	Chalcone	Hydroxi	ÅH	ÅH	H	ÅH
Robtein 4'- O -P-d-glukosid	Chalcone	Hydroxi	ÅH	ÅH	ÅH	OGlc
Okanin	Chalcone	Hydroxi	ÅH	H	ÅH	ÅH
Marein (Okanin 4'- O -β-d-Glukosid)	Chalcone	Hydroxi	ÅH	H	ÅH	OGlc
Sulfuretin	Aurone	Deoxi	ÅH	H	H	ÅH
Sulfuretin 6- O -p-d-glukosid	Aurone	Deoxi	ÅH	H	H	OGlc
Maritimetin	Aurone	Deoxi	ÅH	H	ÅH	ÅH
Maritimein (Maritimetin 6- O -β-d-Glukosid)	Aurone	Deoxi	ÅH	H	ÅH	OGlc
3',4',5',6-tetrahydroxiauron	Aurone	Hydroxi	ÅH	OGlc	H	ÅH
3',4',5',6-Tetrahydroxyauron 6- O -P-d-Glukosid	Aurone	Hydroxi	ÅH	OGlc	H	ÅH

Biosyntes

Bildningen av antoklorpigment är baserad på den biosyntesväg som är gemensam för alla flavonoider. Nyckeln till processen är enzymet chalkonsyntas (CHS), som katalyserar bildningen av en hydroxylkalkon från tre molekyler malonyl-CoA och en molekyl cinnamoyl-CoA. Hydroxylkalkoner fungerar som mellanprodukter för den efterföljande biosyntesen av flavonoider och är inte kemiskt stabila och isomeriserar snabbt till flavanoner. Vissa växter kan dock ackumulera hydroxiauroner, bildade av enzymet auronsyntas (AUS).

I närvaro av enzymet chalkonreduktas (CHR) och NADPH som en kofaktor reduceras syrefunktionen hos polyketidintermediären och elimineras som vatten före cyklisering, vilket resulterar i bildandet av 6'-deoxikalkoner. Till skillnad från hydroxikalkoner är deoxikalkoner kemiskt stabila och kan därför ackumuleras i växter.

Parallellt med monooxygenas flavonoid 3'-hydroxylas, katalyserar enzymet chalcone 3-hydroxylas hydroxyleringen vid C3-positionen av A-ringen av chalcones. Denna ytterligare hydroxylgrupp orsakar en förskjutning av ljusabsorptionen och leder till en något annorlunda gul ton när chalconen ackumuleras i växter .

Likaså kan hydroxikalkoner, deoxikalkoner omvandlas till motsvarande auroner, katalyserade av enzymet auronsyntas (AUS).

Efterföljande processer kan innefatta metylering, glykosylering och acetylering.

Allmän bionytesväg för antoklorpigment.

Ekologisk relevans

Den gula blomfärgen dök upp som en anpassning till insekternas färgkänsla för att locka dem som pollinatörer. Många Asteraceae ackumulerar karotenoider såväl som antoklorpigment [7]. I Bidens ferulifolia (Jacq.) sprids karotenoider jämnt över kronbladen medan antoklorpigment ackumuleras vid kronbladsbasen. Medan blommorna ser monokromatiskt gula ut för människor, verkar kronbladen tvåfärgade för UV -känsliga insekter, på grund av den olika UV-absorptionen av karotenoider och antoklorpigment. Växter använder detta fenomen för att leda pollinatörer till kronbladscentrumet [Fig. 4].

Förutom att ge gul blomfärg, spelar antoklorpigment en oumbärlig roll för det blommiga immunförsvaret och växternas hälsa.

Verifiering

Att exponera antoklor för ammoniak eller alkalisk ånga från cigaretter resulterar i en färgförskjutning från gult till orange . Detta är ett enkelt sätt att detektera antoklorpigment. Detta beror på den pH-beroende övergången av de odissocierade fenolgrupperna till fenolater, vilket resulterar i en batokromatisk förskjutning på cirka 100 nm från det violetta till det blåa området i spektrumet. Motsvarande förskjutning av de reflekterade våglängderna uppfattas som en färgväxling till det mänskliga ögat

Honungsguider av Bidens ferulifolia: UV-fotografering av framsidan (a) och baksidan (e); dagsljusfotografering före (b + f) och efter (c + g) ammoniakfärgning.

Spektrofotometri: Förändringar av ljusabsorbansen av chalcone butein och aurone sulfurin beroende av pH.