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一、萜类化合物概述萜类化合物(Terpenoids)是所有异戊二烯聚合物及其衍生物的总称[4]。
萜类化合物中的烃类常单独称为萜烯。
萜类化合物除以萜烯的形式存在外,还以各种含氧衍生物的形式存在,包括醇、醛、羧酸、酮、酯类以及甙等。
萜类化合物在自然界中分布广泛,种类繁多,估计有1万种以上,是天然物质中最多的一类。
萜类化合物的分子结构是以异戊二烯为基本单位的,因此其分类依据主要是以异戊二烯单位数目的不同为标准来进行。
开链萜烯的分子组成符合通式(C5H8)n(n≥2),含有两个异戊二烯单位的称为单萜,含有三个异戊二烯单位的称为倍半萜,含有四个异戊二烯单位的则称为二萜(图1),以此类推[4]。
倍半萜约有7 000多种,是萜类化合物中最大的一类[5]。
二萜类以上的也称“高萜类化合物”,一般不具挥发性[6]。
此外,有的萜类化合物分子中具有不同的碳环数,因此又进一步区分为链萜、单环萜、双环萜、三环萜等。
其中,单萜和倍半萜及其简单含氧衍生物是挥发油的主要成分,而二萜是形成树脂的主要成分,三萜则以皂甙的形式广泛存在。
萜类化合物在植物界中普遍存在[4]。
常见含萜类化合物的植物类群有:蔷薇科(Rosaceae)、藜科(Chenopodiaceae)、天南星科(Araceae)、毛茛科(Ranunculaceae)、萝科(Asclepi-adaceae)、莎草科(Cyperaceae)、禾本科(Gramineae)、柏科(Cu-pressaceae)、杜鹃科(Ericaceae)、木犀科(Oleaceae)、木兰科(Magnoliaceae)、樟科(Lauraceae)、胡椒科(Piperaceae)、马鞭草科(V erbenaceae)、马兜铃科(Aristolochiaceae)、芸香科(Ru-taceae)、唇形科(Labiatae)、菊科(Compositae)、松科(Pinaceae)、伞形科(Umbelliferae)、桃金娘科(Myrtaceae)等[7]。
萜类化合物萜类化合物(terpenoids)分子的基本单元是异戊二烯。
单萜由2个异戊二烯单元构成，倍半萜由3个异戊二烯单元构成，二萜由4个异戊二烯单元构成，以此类推。
萜类化合物多存在于中草药和水果、蔬菜以及全谷粒食物中。
富含萜烯类的食物有柑橘类水果；芹菜、胡萝卜、茴香等伞形科蔬菜；番茄、辣椒、茄子等茄科蔬菜；葫芦、苦瓜、西葫芦等葫芦科蔬菜以及黄豆等豆科植物。
已经证实具有明显生理功能的萜类化合物主要有：d.芋烯、皂苷和柠檬苦素等。
(一)d-苧烯1.性质d-苧烯(d-limonene)又称萜二烯，是单环单萜，柑橘的果皮中含量较多，大麦油、米糠油、橄榄油、棕榈油与葡萄酒中都含有d-苧烯。
d-苧烯溶于水，在消化道内可完全被吸收，代谢很快。
2.生物学作用(1)抑制胆固醇合成：芋烯及其羟衍生物紫苏子醛能抑制胆固醇合成。
(2)抑制肿瘤：芋烯可使动物乳腺癌的发生数量显著减少。
(二)皂苷是广泛分布于植物界的一类天然物质，大豆皂苷是存在于大豆中的一类具有较强生物活性的物质。
1.结构号陛质大豆皂苷中的糖链部分是由几种单糖组成，它们是β-D-葡萄糖、α-L-阿拉伯糖和α-L-鼠李糖。
大豆皂苷为白色粉末，具有辛辣和苦味。
溶于水，易溶于热水、含水稀醇、热甲醇和热乙醇中，难溶于乙醚、苯等有机溶剂，热稳定性好。
2.生物学功能大豆皂苷具有较强的生物学活性。
很早以前人们就发现了大豆皂苷，但由于它具有溶血作用，可以导致甲状腺肿大，长期以来一直被当作一种抗营养因子。
近年发现，大豆皂苷具有多种有益于人体健康的生物学功能。
(1)降脂减肥作用：大豆皂苷可以降低血中胆固醇和甘油三酯的含量，同时还可以抑制血清中脂类的氧化，抑制过氧化脂质的生成。
(2)抗凝血、预防血栓形成：大豆皂苷可抑制血小板的凝聚作用，并能使血浆中纤维蛋白原减少；因此大豆皂苷具有预防血栓形成作用。
(3)抗氧化、抑制过氧化脂质生成：大豆皂苷可使机体通过调节，增加体内SOD 的含量，减轻自由基的损害，使体内过氧化脂质含量下降，从而起到抗氧化作用。
萜类合成酶和萜烯代谢的调控、多样性及生物学作用多罗西亚•托尔萜类合成酶是小分子萜类代谢物形成的关键酶。
随着萜类合成酶的生化和分子分析技术的快速发展，我们可以更深入地研究它们的演变、结构属性和调控。
萜类合成酶是一个庞大的基因家族，它们合成多种产物的特性和它们在植物生长发育过程中的时空表达以及对生物或非生物因素的响应，构成了随时间变化而形成的丰富的萜烯代谢物质。
萜烯化合物结构上的多样性和复杂性对植物与环境的相互作用具有重要的作用。
研究萜类合成酶的活性可以进一步了解萜类代谢途径的产物在植物中的功能和作用。
地址美国，布莱克斯堡24061，美国弗吉尼亚理工大学，法拉林生物技术中心，生物科学系通讯作者：多罗西亚•托尔（tholl@）植物生理学新见2006, 9:1–8这篇综述来自关于生理学和代谢主题埃兰••波彻斯基和克里希那•妮尤基编辑介绍人们从植物中提取萜类物质，并广泛用于合成香水、香料、药剂、杀虫剂等制品。
除了巨大的商业价值，萜类物质对植物也具有重要的生物学作用。
它不仅在植物的生长发育过程中必不可少，如赤霉素，而且对植物和环境的相互作用也起着极其重要的作用。
挥发性和非挥发性萜烯都能吸引传粉昆虫、食草动物的天敌，避免植物受到光胁迫、调节植物的耐热性和直接防御昆虫和微生物[1-3]。
目前已经鉴定了2万多种萜类代谢物，这些天然产物丰富的结构多样性令人着迷和困惑。
通过对这些产物的生化基础和生物学意义的研究，发现合成这些萜类物质生物的最初前体物质是简单的具有C5骨架的异戊烯基焦磷酸（IPP）及其异构体二甲基烯丙基焦磷酸（DMAPP）。
通过三种异戊烯转移酶的作用产生萜类的直接前体物质，三种线性的异戊烯二磷酸，即香叶基二磷酸（GPP，C10）、法尼基二磷酸（FPP，C15）和香叶基香叶基二磷酸二磷酸（GGPP，C20）。
如图一所示，萜类合成酶（TPS）是合成萜类物质的关键酶，分别以DMAPP、GPP、FPP、GGPP为底物合成半萜（C5）、单萜（C10）、倍半萜（C15）、双萜（C20）。
