TERPENES: विशेषताएँ, संरचना, कार्य, वर्गीकरण - जीवविज्ञान - 2025

Terpenes या isoprenoid यौगिकों का गठन आइसोप्रेन अणुओं है, जो केवल संरचित 5 कार्बन परमाणुओं हाइड्रोकार्बन की जैविक दोहराई जाने वाली इकाइयां हैं। यही है, वे अलग-अलग लंबाई के आइसोप्रीन पॉलिमर हैं।

प्रारंभ में "टेरेपीन" शब्द का प्रयोग विशेष रूप से एक एकल आइसोप्रीन इकाई से प्राप्त प्राकृतिक कार्बनिक यौगिकों को संदर्भित करने के लिए किया गया था, लेकिन आज "टेरेपीन" और "आइसोप्रेनॉइड" शब्द एक या अधिक पदार्थों को संदर्भित करने के लिए बहुत अधिक आवृत्ति के साथ परस्पर उपयोग किए जाते हैं। आइसोप्रीन इकाइयाँ।

एक आइसोप्रीन इकाई की संरचना (स्रोत: Edgar181, विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से)

शब्द "टेरपीन" की उत्पत्ति अंग्रेजी शब्द "टर्पेन्टाइन" से हुई है, जो कि टर्पेन्टाइन का वर्णन करने के लिए इस्तेमाल किए जाने वाले लैटिन शब्दों से होता है, जो कि कॉनिफ़र की कुछ प्रजातियों की राल से निकला एक यौगिक है।

टर्पेन्टाइन में कुछ हाइड्रोकार्बन यौगिक होते हैं जिन्हें पहले "टेरपेन" के रूप में गढ़ा गया था, इसलिए परंपरागत रूप से आइसोप्रीन इकाइयों से बने और पौधों से प्राप्त सभी प्राकृतिक यौगिकों को टेरपेन के रूप में निरूपित किया जाता है।

इन अणुओं को एसिटाइल कोएंजाइम ए से एक अग्रदूत अणु के रूप में संश्लेषित किया जाता है। प्रारंभ में, इन अणुओं में से दो का संघनन होता है, जो एसिटोसेटाइल-सीओए का निर्माण करता है, जो बाद में Co-हाइड्रॉक्सी-met-मिथाइलग्लूटरीएल-सीओए बनाने के लिए एक और एसिटाइल-सीओए के साथ प्रतिक्रिया करता है।

पानी की उपस्थिति में पिछले यौगिक की एंजाइमैटिक कमी और एनएडीपीएच पर निर्भर मेवलोनिक एसिड का उत्पादन होता है, जिसका फॉस्फोराइलेशन मेपलॉनिक एसिड के डिपॉस्फेट फॉर्म का उत्पादन करता है। बाद वाला यौगिक डीसोकार्टिनेटेड है और आइसोपेंटेनाइल पायरोफॉस्फेट (आईपीपी) के उत्पादन के लिए निर्जलित है, एक सक्रिय आइसोप्रीन इकाई है।

आईपीपी का आइसोमेराइजेशन, उसी के कुछ क्रमिक रासायनिक संशोधनों और अन्य आईपीपी इकाइयों के साथ संघनन विभिन्न टेरपेन का उत्पादन करते हैं जो ज्ञात हैं। विटामिन ए, ई और के की साइड चेन, बीटा-कैरोटीन और स्क्वेलीन के ज्ञात टेरापीन के उदाहरण हैं।

टेरपेन के लक्षण

- Terpenes आम तौर पर वाष्पशील सुगंधित यौगिक होते हैं।

- वे असंतृप्त हाइड्रोकार्बन अणु हैं (उनके कुछ कार्बन परमाणुओं के बीच दोहरे बंधन हैं) जो सभी जीवित जीवों में पाए जाते हैं, लेकिन वे विशेष रूप से कई सब्जियों के आवश्यक तेलों में प्रचुर मात्रा में हैं।

- जिन टेरपन्स में ऑक्सीजन परमाणु होते हैं, उन्हें "टेरेपीनोइड्स" के रूप में जाना जाता है। ये यौगिक जीवित जीवों में विभिन्न कार्य करते हैं और आश्चर्यजनक रूप से विविध हैं।

- वे न केवल पौधों की प्रजातियों द्वारा उत्पादित होते हैं, बल्कि वे कई जानवरों में भी प्रचुर मात्रा में होते हैं, जहां वे समान रूप से महत्वपूर्ण कार्य करते हैं।

संरचना

टेरपेन की 30,000 से अधिक प्रजातियां ज्ञात हैं, या कम से कम उन लोगों की अनुमानित संख्या है जिन्हें साहित्य में उद्धृत किया गया है।

इसकी मूल संरचना 2-मिथाइलब्यूटेन अवशेषों से युक्त एक सामान्य सिद्धांत का अनुसरण करती है, जिसे अक्सर आइसोप्रीन इकाइयों के रूप में जाना जाता है, जो 5 कार्बन परमाणुओं से बने अणु होते हैं; यही कारण है कि उन्हें "आइसोप्रेनॉइड्स" के रूप में भी जाना जाता है।

Terpenes आमतौर पर प्रकृति में हाइड्रोकार्बन, अल्कोहल और उनके ग्लाइकोसाइड, पंख, एल्डीहाइड, कीटोन, कार्बोक्जिलिक एसिड और एस्टर के रूप में होते हैं।

2-मिथाइलब्यूटेन अवशेषों की संख्या के आधार पर, निम्नलिखित प्रतिष्ठित हैं:

- हेमट्रैपिस (C5)

- मोनोट्रैप्स (C10)

- सेस्कैपरपेन्स (C15)

- डिट्रैपेस (C20)

- सिस्टरपीन (C25)

- Triterpenes (C30)

- टेट्राप्रेन्स (C40)

- पॉलीटेपरिन (C5) n, 8 से अधिक इकाइयों के साथ

प्रत्येक आइसोप्रीन इकाई के इसोप्रोपाइल भाग को "सिर" के रूप में जाना जाता है और एथिल भाग को "पूंछ" के रूप में जाना जाता है। मोनो-, sesqui-, di- और sesterpenes में, आइसोप्रीन इकाइयां एक सिर-पूंछ अनुक्रम में एक साथ जुड़ी हुई हैं, लेकिन त्रिकोणीय और टेट्राप्रेन्स का केंद्र में पूंछ-पूंछ कनेक्शन होता है।

यह भी ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि टेरपेनस में तार्किक रूप से कई कार्बन परमाणु होते हैं जो हमेशा 5 के एक से अधिक होते हैं, क्योंकि उनके संरचनात्मक "ब्लॉक" 5 कार्बन परमाणुओं के आइसोप्रेन से बने होते हैं।

समारोह

सक्रिय यौगिकों के रूप में

- Terpenes गंध, स्वाद और कुछ कॉनिफ़र और खट्टे फल, धनिया और लैवेंडर, नीलगिरी, लेमनग्रास, लिली, काली मिर्च, कुछ फूलों की विशिष्ट औषधीय गतिविधियों के लिए जिम्मेदार पदार्थ हैं।, पत्तियों और पौधों की एक विस्तृत विविधता की जड़ें।

- इन पदार्थों का उपयोग पौधों द्वारा कीड़ों या शिकारियों को भगाने के लिए और उनके बीजों के परागणकों और फैलाने वालों को आकर्षित करने के लिए भी किया जाता है, क्योंकि वे अक्सर वाष्पशील यौगिक होते हैं जो विशिष्ट सुगंध का उत्सर्जन करते हैं (कम अस्थिर वाले कड़वा या विषाक्त स्वाद प्रदान करते हैं)।

- वे पौधे के विकास के संकेत और विनियमन के दृष्टिकोण से भी उपयोगी यौगिक हैं।

उद्योग और बायोमेडिसिन में

- टर्पेन का उपयोग इत्र की तैयारी और उत्पादन के लिए किया जाता है, जिसके लिए मेन्थॉल, खट्टे फल और कई मसालों जैसे प्राकृतिक यौगिकों का उपयोग किया जाता है।

- वे प्राकृतिक मूल के अरोमाथेरेपी प्रणालियों के निर्माण के लिए भी उपयोगी हैं, जिन्हें पारंपरिक रूप से व्यक्तियों के मूड में सुधार के लिए उपयोग किया जाता है और, इसके अलावा, कुछ कीड़ों के खिलाफ विकर्षक प्रभाव पड़ता है।

- औषधीय रूप से, नीलगिरी के तेल से व्युत्पन्न टेरापेन्स, उदाहरण के लिए, बलगम के स्राव के लिए उत्तेजक गुण होते हैं, यही कारण है कि वे आमतौर पर expectorant पदार्थों के निर्माण में उपयोग किया जाता है।

मेटाबॉल के विभिन्न रूपों की संरचना (स्रोत: H Padleckas, विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से)

- कई टेरपेन्स में मूत्रवर्धक गुण भी होते हैं और गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल ऐंठन से राहत दिलाने में मदद करते हैं।

- दर्द और पित्ती को कम करने के लिए उन्हें लोशन और क्रीम में भी शामिल किया जाता है, साथ ही माइक्रोबियल संक्रमण को कम करने के लिए, विशेष रूप से एंटीबायोटिक-प्रतिरोधी सूक्ष्मजीव, जैसे कि खमीर और कवक।

- औषधीय पौधों के infusions में भस्म टेरपेनस पेट फूलना और अपच को खत्म करने में मदद कर सकते हैं। इसके अलावा, ये पदार्थ कई कीटनाशक उत्पादों में भी शामिल हैं।

वर्गीकरण

टेरैपेस को वर्गीकृत किया जाता है, आइसोप्रीन इकाइयों की संख्या के अनुसार जो उन्हें रचना करते हैं, जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है: हेमटेरेपेंस (सी 5); मोनोट्रैप्स (C10); sesquiterpenes (C15); diterpenes (C20); sesterpenes (C25); triterpenes (C30); टेट्राप्रेन्स (C40); 8 से अधिक इकाइयों के साथ पॉलीटेन्पर (C5) एन।

Hemiterpenes

लगभग 50 प्रकार के हेमटेरेपेन्स ज्ञात हैं, जो कि एक एकल आइसोप्रीन इकाई से बने टेरपेन हैं। 3-मिथाइल-2-ब्यूटेन-1-ओएल (प्रेनॉल) अच्छी तरह से जाना जाता है और कैनंगा गंध के पेड़ और हॉप्स (हमुलस ल्यूपुलस) के फूलों से निकाले गए तेल में पाया जाता है।

monoterpenes

Monoterpenes 2 isoprene इकाइयों से मिलकर बने टेपेपेन हैं। चक्रीय और चक्रीय हैं और कुल मिलाकर, लगभग 1,500 प्रलेखित रासायनिक प्रजातियाँ हैं।

लिमोनेन की रासायनिक संरचना, एक मोनोटेर्पिन (स्रोत: लीयो, विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से)

अधिकांश चक्रीय मोनोटेरेपेन 2,6-डाइमिथाइलैक्टेन से प्राप्त होते हैं और उनकी आइसोप्रीन इकाइयां "हेड-टू-टेल" से जुड़ी होती हैं। इनमें से कुछ यौगिकों में जेरेनियम (पेलार्गोनियम एसपी) के पुष्प ऊतक समृद्ध होते हैं और वे मोम में होते हैं जो कुछ पक्षियों के पंखों को ढंकते हैं।

मोनोसायक्लिक मोनोट्रैप्स वे होते हैं जिनकी संरचना में एक चक्रीय भाग होता है और सबसे सामान्य वे होते हैं जिनमें साइक्लोप्रोपेन, साइक्लोब्यूटेन और साइक्लोहेक्सेन रिंग होते हैं। बाइसिकल मोनोट्रैप्स भी हैं, जिनमें दो रिंग हैं।

sesquiterpenes

Sesquiterpenes 3 isoprene इकाइयों से बने टेरापेन्स हैं, इसलिए उनके पास 15 कार्बन परमाणु हैं।

फ़ारेन्स हैं (जो सेब, नाशपाती, और अन्य फलों के टॉपिंग के स्वादों के लिए ज़िम्मेदार हैं), जर्मेक्रानियन और एलिमेन, हुमुलन्स, एयड्समैन और फ़ुरानोएडेसमैन, ईरेमोफ़िलेंस, फुरानोएरेमोफ़िलेंस और वेलेरन्स, द कार्डिनन्स, दियरमैन guainanos और cicloguainanos, कई अन्य लोगों के बीच।

diterpenes

Diterpenes में 4 आइसोप्रिन इकाइयाँ (C20) होती हैं और ये टेरपेन के काफी विविध समूह भी हैं, जिनमें फाइटेन, साइक्लोफाइट्स, लैबडान, पिमारन्स और आइसोपीमारन्स, सुपरबाइन्स, एटिसन, गिबरेलन, सेम्ब्रान शामिल हैं। आदि।

Sesterpenes

वे 5 आइसोप्रीन इकाइयों से बने होते हैं और चक्रीय या चक्रीय हो सकते हैं। ये यौगिक शायद ही कभी "उच्च" पौधों में होते हैं और कुछ समुद्री स्पंज और अन्य समुद्री जानवरों में रिपोर्ट किए गए हैं।

triterpenes

6 आइसोप्रिन इकाइयों (C30) से बना, triterpenes कुछ पौधों के विशिष्ट अणु हैं, क्योंकि वे ब्रैसिनोस्टेरॉइड्स, फाइटोएलेक्सिन, कुछ विषाक्त पदार्थों और कुछ सुरक्षात्मक मोमों का हिस्सा हैं।

इनमें से कई रैखिक यौगिक हैं, जिनमें से अधिकांश स्क्वैलीन से प्राप्त हुए हैं, दो फ़ारेनसेन इकाइयों से पूंछ से पूंछ जुड़ी हुई है; चक्रीय triterpenes भी हैं।

Tetraterpenes

Tetraterpenes 7 आइसोप्रीन इकाइयों से बने होते हैं, इसलिए उनके पास 35 कार्बन परमाणु होते हैं। इस समूह में कैरोटीनॉयड हैं, जो प्रकृति में सबसे प्रचुर मात्रा में हैं।

कैरोटिनॉइड सभी संरचनात्मक वेरिएंट या c-कैरोटीन के क्षरण के डेरिवेटिव हैं जो 11 और 12 संयुग्मित दोहरे बांडों के बीच हैं। कैरोटीनॉयड उच्च पौधों की पत्तियों, तनों और जड़ों में पाए जाते हैं, एक पूरे पौधे के सूखे वजन का 0.1% तक का हिसाब।

बी-कैरोटीन की संरचना, एक टेट्रैटपेन (स्रोत: NEUROtiker / सार्वजनिक डोमेन, विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से)

वे पत्तियों में प्रकाश संश्लेषण के लिए "रंग फिल्टर" के रूप में काम करते हैं, और शरद ऋतु के दौरान कुछ पेड़ों की पत्तियों के पीले और लाल रंग के रंग के लिए जिम्मेदार होते हैं, क्योंकि वे क्लोरोफिल (हरे) की तुलना में अधिक धीरे-धीरे नीचा दिखाते हैं।

हालांकि उनके पास एंथोसायनिन और पौधों में फ्लेवोनोइड के समान कार्य नहीं हैं, कैरोटीनॉयड कई सब्जियों के फूलों और फलों के रंग में योगदान करते हैं।

Polyterpenes

ये 8 से अधिक आइसोप्रीन इकाइयों के आइसोप्रेनॉइड हैं। "प्राकृतिक रबर", जिसे हेविया ब्रासिलिएन्सिस के लेटेक्स के जमावट से प्राप्त किया जाता है, अनिवार्य रूप से सीआईएस-पॉलीसोप्रेनॉइड से बना होता है।

14-20 आइसोप्रीन इकाइयों के साथ डॉलिचोल को तंत्रिका कोशिकाओं और कुछ अंतःस्रावी ग्रंथियों के लिपिड झिल्ली में फॉस्फोरिक एसिड एस्टर के रूप में पाया जाता है। वे ग्लाइकोलिपिड्स और ग्लाइकोप्रोटीन के संश्लेषण के लिए ओलिगोसेकेराइड के हस्तांतरण में कार्य करते हैं।

टेरपेन के उदाहरण

- त्रिकोण

तुलसी, बे पत्ती और कड़वे नारंगी के पत्तों से निकाले गए तेल में "ट्राइनेन" नामक अम्लीय मोनोटेर्पनोइड्स प्रचुर मात्रा में पाया जाता है, जिसके बीच β-myrcene और oc-ocimene के संयुग्मक आइसोमर्स खड़े होते हैं।

Myrcene, एक monoterpene की रासायनिक संरचना (स्रोत: Jan Herold, Leyo / सार्वजनिक डोमेन, विकिमीडिया मेनों के माध्यम से

- लिमोनिन

लिमोनेन, खट्टे फलों के छिलके और उसके पेड़ों के पत्तों के साथ-साथ पुदीना, जुनिपर, मारिजुआना, मेंहदी और देवदार के पौधों में मौजूद एक मोनोटे्रपिन का फार्मास्यूटिकल्स, कॉस्मेटोलॉजी, कॉस्मेटोलॉजी में औद्योगिक उपयोग किया जाता है। जैव प्रौद्योगिकी और खाद्य उद्योग में।

इसमें एंटीडिप्रेसेंट, चिंताजनक, जीवाणुरोधी और इम्यूनोस्टिम्यूलेटिंग गुण हैं, जो इसे कई दृष्टिकोणों से बहुत आकर्षक बनाता है।

- कैरोटीनॉयड

कैरोटेनॉयड्स टेर्पेन्स हैं जो कई पौधों, कवक और जीवाणु प्रजातियों में प्राकृतिक रंजक के रूप में कार्य करते हैं। वे जानवरों में विटामिन ए के संश्लेषण के लिए आवश्यक हैं और भोजन के साथ सेवन किया जाना चाहिए, क्योंकि मानव शरीर और अन्य स्तनधारियों का संश्लेषण करने में असमर्थ है।

संदर्भ

1. बौवियर, एफ।, राहियर, ए।, और कैमारा, बी। (2005)। जैवजनन, आणविक विनियमन और पौधे के कार्य isoprenoids। लिपिड अनुसंधान में प्रगति, 44 (6), 357-429।
2. ब्रेइमैयर, ई। (2006)। Terpenes: स्वाद, सुगंध, फार्मा, फेरोमोन। जॉन विले एंड संस।
3. होलस्टीन, एसए, और होहल, आरजे (2004)। आइसोप्रेनॉइड्स: रूप और कार्य की उल्लेखनीय विविधता। लिपिड, 39 (4), 293-309।
4. कंडी, एस।, गोडिशाला, वी।, राव, पी।, और रमना, केवी (2015)। टेरपेन के बायोमेडिकल महत्व: एक अंतर्दृष्टि। बायोमेडिसिन, 3 (1), 8-10।
5. तेताली, एसडी (2019)। Terpenes और isoprenoids: वैश्विक उपयोग के लिए यौगिकों का खजाना। संयंत्र, 249 (1), 1-8।