Физико-химические закономерности окислительно-восстановительных процессов с участием алкилрезорцинов и железа(III) тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.04, кандидат наук Дыкман, Роман Львович

• Дыкман, Роман Львович
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Дыкман, Роман Львович

Оглавление

Введение

Глава 1. Химические свойства и биологические функции фенольных соединений и их алкилированных производных (обзор литературы)

1.1. Химические свойства и биосинтез фенольных соединений. Многоатомные фенолы

1.2. Регуляторные функции фенольных соединений

1.3. Антиоксидантные свойства фенольных соединений

1.4. Химические и биохимические свойства алкилрезорцинов в биологических системах

1.5. Функции внеклеточных ауторегуляторов микроорганизмов

1.6. Свойства алкилированных фенолов как адаптогенов

1.7. Физико-химическое взаимодействие алкилированных фенолов с нуклеиновыми кислотами

1.8. Функция алкилированных фенолов как химических шаперонов

1.9. Алкилрезорцины как пищевые биомаркеры

1.10. Химические (абиотические) взаимодействия с участием сигнальных молекул - внеклеточных ауторегуляторов микроорганизмов

Глава 2. Материалы и методы исследования

2.1. Материалы и объекты исследования

2.2. Приготовление водного раствора 5-метилрезорцина в смеси с хлоридом железа(Ш) и измерения электронных спектров поглощения

2.3. Приготовление исходного водного раствора 5-метилрезорцина и измерения электронных спектров поглощения

2.4. Приготовление водно-этанольного раствора 4-н-гексилрезорцина в смеси с хлоридом железа(Ш) и измерения электронных спектров поглощения

2.5. Приготовление исходного водно-этанольного раствора 4-н-гексилрезорцина и измерения электронных спектров поглощения

2.6. Приготовление смеси алкилрезорцинов с Ре(Ш) для исследования методом спектроскопии ядерного гамма-резонанса

2.7. Спектроскопия в УФ-области

2.8. Мёссбауэровская (ядерная гамма-резонансная) спектроскопия

2.8.1. Особенности метода при количественных измерениях

2.8.2. Измерения мёссбауэровских спектров

2.9. Теоретическое исследование относительной химической активности алкилрезорцинов в реакциях окисления методом квантовой химии

2.10. Газовая хроматография с масс-спектрометрическим

/ ' * с а

детектированием

4 / * *

2.11. Рентгенофлуоресцентный анализ

2.12. Инфракрасная спектроскопия

Глава 3. Экспериментальные исследования, результаты и их обсуждение

3.1. Окислительно-восстановительные процессы с участием 5-метилрезорцина

3.2. Окислительно-восстановительные процессы с участием 4-н-гексилрезорцина

3.3. Исследование восстановления железа(Ш) в присутствии алкилрезорцинов методом мёссбауэровской спектроскопии

3.4. Мёссбауэровское исследование влияния кислотности на скорость редокс-взаимодействий железа(Ш) с 4-н-гексилрезорцином в водных средах

3.5. Анализ кинетических закономерностей процессов взаимодействия алкилрезорцинов с железом(Ш)

3.6. Результаты квантово-химического исследования и их обсуждение в сравнении с экспериментальными данными

3.7. Исследование продуктов взаимодействия 4-н-гексилрезорцина с железом(П1) методом газовой хроматографии с масс-спектрометрическим детектированием

3.8. Исследование состава хлороформного экстракта продуктов взаимодействия 4-н-гексилрезорцина с железом(Ш) методом рентгенофлуоресцентного анализа

3.9. Исследование продуктов взаимодействия 4-н-гексилрезорцина с железом(Ш) методом ИК-спектроскопии

Заключение

Выводы

Список использованных источников

Список сокращений а.е.м. — атомная единица массы

АОБ - алкилоксибензол(ы) (распространенное обозначение алкилированных

фенолов в микробиологической русскоязычной литературе) АТФ - аденозинтрифосфат АР - алкилрезорцин(ы) ГХ — газовая хроматография

ГХ-МС - газовая хроматография с масс-спектрометрическим

детектированием ДНК - дезоксирибонуклеиновая кислота ДФПГ - 2,2'-дифенил-1-пикрилгидразил-радикал (DPPH) ИК - инфракрасный ИУК - индолил-3-уксусная кислота MC - масс-спектрометрия РФА - рентгенофлуоресцентный анализ УФ - ультрафиолетовый УФС — ультрафиолетовая спектроскопия ЯГР - ядерный гамма-резонанс

ЯГР-спектроскопия - ядерная у-резонансная (мёссбауэровская) спектроскопия

4-н-ГР - 4-м-гексилрезорцин (1,3-дигидрокси-4-н-гексилбензол)

5-МР - 5-метилрезорцин (орцин; 1,3-дигидрокси-5-метилбензол) 5-н-ПР - 5-н-пропилрезорцин (1,3-дигидрокси-5-н-пропилбензол)

ABTS - 2,2'-азино-бис(3-этилбензтиазолино-6-сульфоновая кислота) DFT - теория функционала плотности (Density Functional Theory) DPPH - см. ДФПГ (2,2' -diphenyl-1 -picrylhydrazy 1)

IP - потенциал ионизации (ionization potential)

РМЗ - полуэмпирический расчетный метод, использующийся в квантовой химии (Parametric Model number 3)

QS - «quorum sensing» («ощущение кворума»)

ТЕАС - Trolox equivalent antioxidant capacity ("TEAC assay" - тест на антиокислительную способность с тролоксом в качестве эквивалента)

UV-Vis - ultraviolet and visible (УФ- и видимая [область спектра])

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Физико-химические закономерности окислительно-восстановительных процессов с участием алкилрезорцинов и железа(III)»

Введение

Актуальность темы

Алкилрезорцины (АР; л*-дигидроксибензолы с различными по длине, химической структуре и положению в бензольном кольце алкильными заместителями) представляют собой природные фенольные соединения из группы алкилированных гидроксибензолов с исключительно широким спектром химических и биологических функций [1-6]. В частности, многие микроорганизмы синтезируют и выделяют АР (с относительно короткими алкильными заместителями) в окружающую среду, где посредством этих соединений осуществляются сигнальные, ауторегуляторные и адаптогенные функции, существенные для функционирования микробного консорциума в целом.

Известно также, что АР, в зависимости от условий и природы алкильного заместителя в молекуле, могут влиять на структуру ДНК и ее химическую стабильность, на структурную организацию, проницаемость и устойчивость мембранных комплексов; взаимодействовать с белками и другими биополимерами; стабилизировать ферменты в водных средах, одновременно усиливая или ингибируя их активность. Помимо этого, одним из важнейших свойств АР, как и многих других фенольных соединений, является антиоксидантная и антирадикальная активность (см. многочисленные работы Г.И. Эль-Регистан, В.Ф. Гальченко, A.C. Капрельянца, Д.Г. Дерябина и их соавторов).

С другой стороны, химическая активность внеклеточных биогенных АР, синтезируемых микроорганизмами и выделяемых ими во внешнюю среду, может способствовать их абиотическому (химическому, фотохимическому) разрушению под воздействием целого ряда факторов окружающей среды, что представляется весьма существенным с точки зрения участия АР в процессах микробного сигналинга и ауторегуляции. Так, для почв и природных

водоносных слоев (в том числе, имеющих повышенную кислотность водной фазы) возможно протекание химических процессов (таких, как гидролиз, комплексообразование, окислительно-восстановительные реакции), в частности - в присутствии ионов тяжелых металлов (Kamnev, 2008). Протекание подобных процессов с участием сигнальных молекул (включая АР) снижает их концентрацию в среде, что вполне может затруднять достижение пороговой концентрации, "ощущаемой" клетками микроорганизмов и необходимой для согласованного поведения микробного консорциума в целом (данное явление, обнаруженное в последнее десятилетие и активно исследующееся в настоящее время, называется "ощущение кворума", quorum sensing). Абиотическое разрушение или химическая модификация сигнальной молекулы, эквивалентные прерыванию "извне" межклеточной передачи сигнала (на этапе элиминирования либо изменения состава и/или структуры самого химического молекулярного "мессенджера"), безусловно, влияют на сопряженные процессы рецепции

1 > , , г , ' Л ' ; ' ; - w > < ' ' ! „ ,,, «"¡t'</'".>>.

(ввиду, соответствия ' рецепторов определенной химическои структуре сигнальных молекул), передачи сигнала и, в конечном итоге;' на формирование соответствующих клеточных метаболических откликов в микробном консорциуме.

Одним из наиболее распространенных металлов в почве и природных водоемах является железо, которое находится в основном в виде разнообразных по химическому составу и кристаллической структуре оксидных и/или гидроксидных (в различной степени гидратированных) соединений железа(Ш). Если в условиях нейтральных и щелочных почв и водных сред его растворимость и, соответственно, реакционная способность минимальны, то в слабокислых средах, как было показано в ряде исследований (Kamnev et al., 1997, 2009; Kamnev, 2008; Koväcs et al., 2006, 2008; Johnson et al., 2012; см. литературный обзор), возможно его участие в

окислительно-восстановительных процессах с целым рядом биомолекул самого различного строения.

Следует отметить, что в имеющейся специальной литературе, несмотря на обилие биологических и, в частности, микробиологических исследований свойств и роли АР как внеклеточных сигнальных молекул (аутоиндукторов) и адаптогенов в жизнедеятельности различных микроорганизмов (см. публикации Г.И. Эль-Регистан, В.Ф. Гальченко, A.C. Капрельянца, Д.Г. Дерябина и их соавторов), изучению физико-химических свойств этих важных биомолекул посвящено очень ограниченное число разрозненных работ. Как следствие, информации о структурно-химических и физико-химических аспектах их взаимодействий с объектами окружающей среды явно недостаточно.

В связи с вышесказанным, предпринятые в рамках данной диссертационной работы физико-химические исследования актуальны как с точки зрения химии алкилрезорцинов, так и для более полного понимания влияния абиотических (и; в первую очередь, окислительно-восстановительных) процессов с их участием на микробный обмен химическими сигналами. Вышеуказанные факторы определили формулировку цели и постановку задач данного диссертационного исследования.

Цель и задачи исследования

Целью настоящей диссертационной работы являлось выяснение физико-химических закономерностей окислительно-восстановительных процессов с участием некоторых АР различного строения и железа(Ш) в слабокислых водных средах.

Данные условия моделируют абиотические (физико-химические) процессы, которые могут осуществляться в достаточно распространенных кислых почвах и природных водоносных слоях, способствуя окислительной

деградации различных биологически активных соединений, а также сигнальных молекул, выделяемых многими почвенными микроорганизмами, включая молекулы АР.

Для достижения вышеуказанной цели исследования были поставлены и решались следующие задачи:

1) изучить процессы восстановления железа(Ш) в присутствии АР различного строения в слабокислых водных средах с помощью методов мёссбауэровской (ЯГР) спектроскопии и УФ-спектрофотометрии;

2) провести сравнительное исследование кинетики окислительно-восстановительных процессов в слабокислых водных средах с участием железа(П1) и ряда АР, отличающихся длиной и положением алкильного заместителя;

3) с помощью квантово-химических расчетов оценить относительную реакционную способность указанных молекул АР и их неалкилированного аналога (резорцина) в окислительно-восстановительных процессах и провести сравнение с экспериментальными данными;

4) для наиболее реакционноспособного АР провести идентификацию основных продуктов окисления с помощью методов газовой хроматографии, масс-спектрометрии и инфракрасной фурье-спектроскопии.

Научная новизна

Впервые предпринято систематическое сравнительное исследование окислительно-восстановительных процессов, протекающих в слабокислых водных средах с участием ряда алкилрезорцинов различной химической структуры и железа(Ш). На основании полученных экспериментальных

и

данных впервые обнаружены существенные отличия кинетики изученных редокс-процессов в зависимости от длины алкильного заместителя (С1 - С3 -С6) и его положения в молекулах АР, а также показано соответствие полученных экспериментальных данных по кинетике окисления АР в присутствии железа(Ш) общему тренду изменения их реакционной способности, предсказанной на основании выполненных квантово-химических расчетов адиабатических потенциалов ионизации молекул АР и, для сравнения, их неалкилированного аналога (резорцина).

Для наиболее быстро окисляющегося АР (4-н-гексилрезорцина) впервые установлены границы кислотности, в которых его окисление железом(Ш) протекает с заметной скоростью, и показано, что первичной стадией его окисления железом(Ш) в указанных условиях (при рН~3) является дополнительное гидроксилирование ароматического цикла, что аналогично описанному в литературе пути ферментативного окисления некоторых АР в нейтральных средах. . , ,

'IV , ; * / "

Научно-практическая значимость

Результаты проведенных исследований позволяют прогнозировать относительную устойчивость алкилрезорцинов различного химического строения и возможность их абиотических (химических) превращений, моделирующих процессы, протекающие в реальных природных условиях (кислые почвы и водоносные слои), и косвенно влияющих на микробный обмен данными молекулярными сигналами. Полученные новые сведения также расширяют представления о роли абиотических факторов окружающей среды в экологии почвенных микроорганизмов, заключающейся во влиянии внешних условий среды на процессы молекулярного сигналинга и ауторегуляции посредством химической модификации или деструкции молекул ауторегуляторов.

Полученные в рамках данной работы результаты квантово-химических исследований относительной химической активности ряда изученных алкилрезорцинов (а также их неалкилированного аналога - резорцина) используются в учебном процессе при чтении дисциплин «Физические методы исследования», «"Зелёная" химия и дизайн лекарств», «Аналитическая и структурная химия органических соединений» студентам-химикам на кафедре аналитической и экологической химии Института химии Федерального государственного бюджетного учреждения высшего профессионального образования «Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского».

На защиту выносятся следующие основные результаты и положения:

1) результаты исследований восстановления железа(1П) в водной среде при рН~3 на воздухе в присутствии алкилрезорцинов (5-метилрезорцина, 5-н-пропилрезорцина или 4-и-гексилрезорцина) до соединений железа(П); -

2) влияние структуры молекул алкилрезорцинов (длины и положения алкильного заместителя) на кинетику их окисления железом(Ш) в водных средах при рН~3;

3) влияние скорости взаимодействия 4-и-гексилрезорцина, наиболее быстро окисляющегося в ряду изученных алкилрезорцинов, с железом(Ш) от рН среды (скорость максимальна при рН < 3.0, резко уменьшается при рН > 3 и практически равна нулю при рН~4 и выше; при повторном снижении величины рН до рН < 3 реакция возобновляется с относительно меньшей скоростью);

4) результаты квантово-химических расчетов адиабатических потенциалов ионизации исследованных алкилрезорцинов, а также их неалкилированного аналога - резорцина (4-я-гексилрезорцин является наиболее склонным к окислению, а резорцин - наименее);

5) экспериментально установленный факт, что доминирующим процессом окисления 4-«-гексилрезорцина железом(Ш) при рН~3 в водной среде на воздухе является гидроксилирование ароматического кольца.

Связь автора с научными программами и личный вклад автора

Научные положения и выводы диссертации полностью базируются на результатах собственных исследований автора, участвовавшего на всех этапах в планировании и проведении экспериментов и расчетов, обсуждении полученных результатов, формулировании выводов и подготовке публикаций. На защиту вынесены только те положения, которые сформулированы в процессе выполнения автором данного диссертационного исследования.

Основная часть исследований автора, проведенных в лаборатории биохимии ИБФРМ РАН (г. Саратов), в том числе при обучении в аспирантуре в течение 2010-2013 гг., выполнялась в рамках следующих госбюджетных тем НИР: «Биополимеры и низкомолекулярные соединения во ¡ г

Т * [ ** Г ! И А I 7 ' ' 4

взаимодействии растений и микроорганизмов» (2009-2012 гг.; номер» госрегистрации 01200904391); «Роль биомакромолекул и низкомолекулярных веществ в механизмах адаптации растительно-микробных ассоциаций в составе антропобиоценозов к условиям аридного климата» (2013-2015 гг.; номер госрегистрации 01201359049); научный руководитель указанных госбюджетных тем НИР - заведующий лабораторией биохимии ИБФРМ РАН, Заслуженный деятель науки РФ, доктор биологических наук, профессор В.В. Игнатов.

В 2011 г. автор проходил краткосрочную научную стажировку по тематике диссертационного исследования в Лаборатории ядерной химии Института химии Университета им. Л. Этвеша (Будапешт, Венгрия) с участием в совместных научных исследованиях в рамках двустороннего международного проекта № 28, осуществлявшегося в соответствии с

Соглашением о научном сотрудничестве между Российской академией наук (РАН) и Венгерской академией наук (ВАН) на 2011-2013 гг. (руководители проекта: с российской стороны - д.х.н. профессор A.A. Камнев; с венгерской стороны - профессор, академик ВАН А. Вертеш (A. Vertes; в течение 2011 г.); профессор 3. Хомоннаи (Z. Homonnay)).

Благодарности

Автор выражает глубокую признательность сотрудникам ИБФРМ РАН (Саратов): своему научному руководителю д.х.н. профессору A.A. Камневу, а также к.б.н. A.B. Тугаровой и к.б.н. Т.Е. Пылаеву за помощь в подготовке и проведении некоторых экспериментальных работ; профессору кафедры аналитической и экологической химии Института химии Федерального государственного бюджетного учреждения высшего профессионального образования «Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского» д.х.н., профессору А.Н. Панкратову за помощь в

i 7 1 J

! \ . и

проведении и интерпретации результатов, квантово-химических ,,

' I /у! »

исследований (расчетов адиабатических потенциалов ионизации' ряда' исследуемых соединений и их обсуждения). Автор благодарен к.х.н. А.Г. Щелочкову (Экспертно-криминалистический центр ГУ МВД РФ по Саратовской области, г. Саратов) за помощь в проведении хромато-масс-спектрометрических и ИК-спектроскопических измерений, а также обсуждения отдельных этапов работы.

Автор также благодарит сотрудников Лаборатории ядерной химии Института химии Университета им. Л. Этвеша (г. Будапешт, Венгрия) д-ра К. Ковач (К. Kovâcs) и профессора Э. Кузманна (Е. Kuzmann), а также директора Института химии Университета им. Л. Этвеша профессора 3. Хомоннаи (Z. Homonnay) за любезно предоставленную возможность использовать оборудование лаборатории и некоторые материалы (в

S'y

частности, препараты, обогащенные изотопом Fe), помощь и советы при

проведении экспериментальных измерений методом мёссбауэровской спектроскопии, обработке и анализе экспериментальных данных, а также при обсуждении результатов совместных исследований и подготовке публикаций.

Апробация работы

Материалы исследований по теме диссертационной работы были

представлены и обсуждались на следующих научных мероприятиях: V

Всероссийская конференция молодых ученых «Стратегия взаимодействия

микроорганизмов и растений с окружающей средой», г. Саратов, 28 сентября

- 1 октября 2010 г.; 5th Central-European Conference "Chemistry towards

fb

Biology", September 8-11, 2010, Primosten, Croatia; 4 European Conference on Chemistry for Life Sciences, August 31 - September 3, 2011, Budapest, Hungary; XII Международная конференция "Мёссбауэровская спектроскопия и её применения", г., Суздаль, Россия, 06-10 октября 2012 г.; Colloquium Spectroscopicum Internationale XXXVIII, June 16-20,2013, Tromso, Norway/ ;„•,, ч

Публикации

Основные результаты диссертационного исследования изложены в 11 печатных работах, в числе которых 3 статьи в рецензируемых научных журналах из списка изданий, рекомендованных ВАК РФ для публикации результатов диссертационных исследований, одна статья в сборнике рецензируемых трудов международной конференции, а также 7 опубликованных тезисов докладов.

Структура и объем диссертации

Диссертация изложена на 129 страницах компьютерного текста и состоит из введения, 3-х глав, включая обзор литературы, описание материалов и методов, главу результатов собственных исследований,

состоящую из 9 разделов; заключения, выводов, списка использованных источников, содержащего 130 ссылок на публикации отечественных и зарубежных авторов. Диссертация иллюстрирована 4 таблицами и 29 рисунками.

Глава 1. Химические свойства и биологические функции фенольиых соединений и их алкилированных производных (обзор литературы)

1.1. Химические свойства и биосинтез фенольных соединений. Многоатомные фенолы

Фенольные соединения представляют собой большую группу соединений, широко распространенных в растительном и животном мире, в котором они имеют целый ряд функций, отвечающих за рост, развитие и защиту. Подавляющее большинство фенольных соединений имеют именно растительное происхождение [1, 2]. Эти природные продукты включают в себя сигнальные молекулы, пигменты и иного вида ароматические соединения, которые могут защитить растения от насекомых, . грибов, бактерий и вирусов, а также организмы от повреждающего химического или физико-химического воздействия агрессивных сред, излучений или иных повреждающих факторов, имеющих, в первую очередь, окислительную природу [36]. Данная группа включает в себя как простые фенолы и полифенолы, так и их производные. В целом, термины «фенолы» или «фенольные соединения» могут быть определены как химические вещества ароматической природы, которые содержат одну или несколько гидроксильных групп, связанных с атомами углерода ароматического кольца. Эту группу широко распространенных в природе химических соединений во многих биологических источниках описывают как «вторичные метаболиты», что предполагает их менее важную роль в клеточной физиологии и биохимии.

В настоящее время выявлены два основных пути образования фенольных соединений: через шикимовую кислоту (шикиматный) и

ацетатно-малонатный (поликетидный). Исходными соединениями биосинтеза фенольных соединений по ши1Симатному пути служат фосфоенолпировиноградная кислота (фосфоенолпируват) и эритрозо-4-фосфат, образующиеся соответственно при гликолизе и в пентозо-фосфатном цикле при фотосинтезе. При их конденсации возникает семиуглеродное соединение — 2-кето-3-дезокси-7-фосфоарабогептоновая кислота. Фермент синтетаза осуществляет циклизацию кислоты в 5-дегидро-хинную кислоту (рис. 1, соединение I), которая способна затем превращаться в хинную кислоту либо, после дегидратации, в 5-дегидро-шикимовую кислоту (соединение II). Последняя, в присутствии фермента редуктазы, восстанавливается в шикимовую кислоту (соединение III):

но соон

Углеводы

COOH

Рис. 1. Образование шикимовой кислоты - предшественника фенольных

соединений

Шикимовая кислота имеет шестичленное кольцо, в котором имеется лишь одна двойная связь, и она достаточно легко химическим путем может быть переведена в соединения ароматического ряда. Из нее возможно образование простых фенольных соединений ряда Сб - Сь например, п-гидроксибензойной, протокатеховой и галловой кислот, а в дальнейшем и дубильных веществ гидролизуемой группы (рис. 2).

Рис. 2. Шикиматный путь биосинтеза фенольных соединений

Однако в растительной и микробной клетке превращение шикимовой кислоты в ароматические соединения идет значительно сложнее; процесс этот многоступенчатый и протекает с участием аденозинтрифосфата (АТФ) с образованием 5-фосфо-шикимовой кислоты (IV), а затем через несколько стадий получается неустойчивое соединение — префеновая кислота (V). На стадии префеновой кислоты пути биосинтеза расходятся. По первому пути идет синтез фенилпировиноградной кислоты (VI), а по другому — п-оксифенилпировиноградной кислоты (VII). При аминировании двух последних веществ образуются а-аминокислоты - фенилаланин (VIII) и L-тирозин (IX). Данные аминокислоты могут участвовать в биосинтезе белков и некоторых групп алкалоидов при дезаминировании аминокислот в присутствии ферментов — аммонийлиаз — с получением транс-коричной и /яранс-гидроксикоричной кислот (соединения X и XI, соответственно; см. рис. 2).

Из коричных кислот с помощью гидроксилирующих и метоксилирующих ферментов синтезируются соединения фенилпропанового

ряда - оксикоричные кислоты (например, кофейная, феруловая, синаповая) и кумарины.

Второй путь - ацетатно-малонатный — связан с промежуточным синтезом поликетометиленовых (поликетидных) предшественников (см., схему биосинтеза алкилрезорцинов и резорциновых кислот, рис. 3).

Замещенные резорцины

I-

Алкилрезорцины |1 Л

он

Замещенные а-пироны

С02*«Т Резорциновые кислоты у*" со2

I-1 '

Я = Сэ Ю С19 Н = С15<оС13

„ „ о^он о^он

у-0 ^он Я. -ОН

"ПУ

он

I \ / I

ООО о о о о о о о о о

|| И II +№ЛОН№1КОЭНЗИМА II II Ц II + малонилкознзим А II II II II 11

Трикетид Тетракетид Пентакетид

4

+2 мапонипкоэнзим А

О

и

Я^Б-СоА Я-ациякоэнзим А К = С3, С5, С71 С5, С,!, С13, С15, С17, С19

Рис. 3. Схема биосинтеза алкилрезорцинов и резорциновых кислот в соответствии с ацетатно-малонатным (поликетидным) путём [7]

Исходный продукт для данного пути - ацилкоэнзим А (ацил-СоА) -образуется в результате гликолиза Сахаров и содержит макроэргическую тиоэфирную связь. Ацил-СоА при участии карбоксилазы и АТФ в

14 I

присутствии ионов Мп превращается в малонил-ацил-СоА. Таким путем при постепенном наращивании углеродной цепи возникает поли-(З)-кетометиленовая цепочка.

Циклизация поликетидной цепи приводит к образованию различных по химической структуре фенольных соединений. Так, циклизация по Сг и Сб-атомам приводит к синтезу производных флороглюцина (1,3,5-тригидроксибензола), а циклизация по Сг- и Су-атомам - к возникновению производных орселлиновой кислоты, которая является исходным продуктом в биогенезе лишайниковых кислот.

Ацетатно-малонатный путь биосинтеза фенольных соединений широко распространен у грибов, лишайников и микроорганизмов. У высших растений он обычно реализуется в сочетании с шикиматным путем в биосинтезе флавоноидов и антрахинонов. Надо заметить, что синтез флавоноидных соединений - характерная особенность высших растений. Опыты с меченными по углероду 14С продуктами показали, что фенилпропановый скелет (кольцо В и трехуглеродный фрагмент) происходит от и-кумаровой кислоты, которая получается шикиматным путем. С другой стороны, кольцо А синтезируется по ацетатно-малонатному пути из трех молекул малонил-СоА.

В результате взаимодействия и-кумароил-СоА с тремя молекулами малонил-СоА образуется халкон или флаванон (рис. 4).

СВ.2-СО-S «w СоА

3 |

соон

Малонггл СоА

Ч,

СН2 0 I

SwCoA

Н2с СН3

с

О

НС

+

// \\

он

CoA-^S-С

,СН

О

ц-Куыарош СоА

- HS л» СоА

ОН О

Флаванон

Рнс. 4. Пути образования флавоноидных соединений

Природа первичного продукта циклизации пока не уточнена, что объясняется легкостью взаимопревращений халконов и флаванонов. Из последних образуются все остальные группы флавоноидов.

Флавоноиды - на сегодняшний день самая большая группа фенольных соединений. Среди природных фенольных соединений распространены фенолы с одним кольцом, а также их производные — фенольные липиды или длинноцепочечные фенолы [8]. Они представляют собой амфифильные соединения неизопреноидной природы, боковые цепи которых связаны с бензольным кольцом и, как полагают, также образуемые поликетидным путем, как, например, 6-пентадецилсалициловые кислоты. Такие неизопреноидные фенольные липиды иногда могут рассматриваться как жирные кислоты с карбоксильной группой вместо гидроксибензольного кольца. Таким образом, они являются производными как moho-, так и дигидроксифенолов, а именно, в последнем случае, — пирокатехина, резорцина и гидрохинона. Биосинтез этих соединений рассмотрен в недавних обзорах [8-11].

Биосинтез и химические функции алкилрезорцинов описаны в работах [8, 9, 12]. Междисциплинарный интерес, помимо чистой химии, алкилрезорцины представляют для сельскохозяйственных, биомедицинских наук, а также в пищевой промышленности.

Ряд биологически важных природных фенолов содержат свыше одной гидроксильной группы, хотя некоторые из этих групп могут быть превращены в простые или сложные эфиры. Многоатомные фенолы обычно носят тривиальные, а не систематические названия. Так, например, в случае двух гидроксо-групп о-, м- и и-фенолы чаще называют пирокатехином, резорцином и гидрохиноном соответственно. Многоатомные фенолы в основном встречаются в растениях, и лишь иногда обнаруживаются в животных организмах [13]. На рис. 5 приведены схемы химического синтеза этих соединений.

Интересующие нас в данной работе алкилированные производные резорцина, в частности, 4-я-гексилрезорцин, химическим путем получают взаимодействием резорцина с соответствующими карбоновыми кислотами в присутствии катализатора гпС12, в соответствии с нижеприведенной общей схемой [13] (рис. 6).

БОзН

ОН

ЫаОН (расп.) НзО+

гозн

ОН

С1

С1

Си(11). Н2О, Н3О+

резорцнн ОН

£)Н

ОН-, 200ОС

пирокатехин

гидрохинон

н.с—

ОСОСНз

ОСОСНз

НС — с,

с

Н*

Н2О

---— , ^

Н+

СОСЬЬ "он

ОН

гидроксигидрохинон

Рис. 5. Химический синтез многоатомных фенолов

ОН

ОН

С5Н11СООН 7ЛС\2

ОН

•он

СОС5Н11

N1

ОН

С6Н13

Рис. 6. Химический синтез 4-н-гексилрезорцина

1.2. Регуляторные функции фенольных соединений

Как известно, естественной защитой многих микроорганизмов от воздействия негативных факторов являются гипометаболизм и анабиоз. При этих состояниях в клетках повышается содержание алкилированных фенолов, представляющих собой ауторегуляторы процессов роста и развития микроорганизмов и обладающих выраженной антиоксидантной активностью. Установлено, что алкилированные фенолы, включая АР, регулируют рост численности клеток в микробной культуре, ингибируют споровые прорастания и индуцируют развитие анабиотического состояния клеток. Снижение метаболической активности клеток происходит вследствие образования комплексов алкилированных фенолов с фосфолипидами клеточных мембран и ферментами. Однако химические свойства продуктов, образующихся при действии на алкилированные фенолы таких физико-химических факторов, как свет, радиация, окислители (О2 и Н2Ог) и ионы металлов, пока еще изучены недостаточно.

К настоящему времени накоплено много доказательств существования у микроорганизмов (как и у других живых организмов) специализированных ауторегуляторных систем, обеспечивающих межклеточную коммуникацию и контролирующих поведение микробной популяции в целом в соответствии с постоянно меняющимися условиями окружения, которые составляют природный фон стрессорных воздействий. Для многих типов внеклеточных ауторегуляторов известны химическая структура, феноменологические и физиологические эффекты их действия; для некоторых показана их функциональная активность в генетических механизмах адаптационного ответа клеток, установлена роль в регуляции стадийности развития культур, цитодифференцировке, вторичных синтезах [14].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Дыкман, Роман Львович, 2014 год

Список использованных источников

1. Kozubek A., Tyman J.H.P. Resorcinolic lipids, the natural non-isoprenoid phenolic amphiphiles and their biological activity // Chem. Rev. 1999. V. 99, N l.P. 1-25.

2. Harborne J.B. General procedures and measurement of total phenolics // Methods in Plant Biochemistry (Series Ed.: Day P.M., Harborne J.B.). Vol. 1. Plant Phenolics / Harborne J.B., Ed. - San Diego, CA: Academic Press, 1989. P. 1-28.

3. Posmyk M.M., Janas K.M. Phenolic compounds // Plant Biochemistry / Eds. Narwal S.S., Bogatek, R., Zagdañska B.M., Sampietro D.A., Vattuone. M.A. -Houston: Studium Press, 2009. P. 217-238.

4. Stasiuk M., Kozubek A. Biological activity of phenolic lipids // Cell. Mol. Life Sci. 2010. V. 67, N 6. P. 841-860.

5. Dey E.S., Ahmadi-Afzadi M., Nybom H., Tahir I. Alkylresorcinols isolated from rye bran by supercritical fluid of carbon dioxide and suspended in a food-grade emulsion show activity against Penicillium expansion on apples // Arch. Phytopathol. Plant Protect. 2013. V. 46, N 1. P. 105-119.

6. Sampietro D.A., Belizan M.M.E., Apud G.R., Juarez J.H., Vattuone M.A., Catalan C.A.N. Alkylresorcinols: chemical properties, methods of analysis and potential uses in food, industry and plant protection // In: Natural Antioxidants and Biocides from Wild Medicinal Plants / Eds. Céspedes C.L., Sampietro D.A., Seigler D.S., Rai M.K. - Wallingford: CAB International, 2013. P. 148166.

7. Yu D., Xu F., Zeng J., Zhan J. Type III polyketide synthases in natural product biosynthesis // IUBMB Life. 2012. V. 64, N 4. P. 285-295.

8. Tyman J.H.P. Non-isoprenoid long chain phenols // Chem. Soc. Rev. 1979. V. 8, N4. P. 499-537.

9. Tyman J.H.P. The chemistry of non-isoprenoid phenolic lipids // Studies in Natural Products Chemistry / Ed. Tyman J.H.P. - Amsterdam: Elsevier, 1991. P. 313-381.

10. Devon Т.К., Scott A.I. Handbook of Naturally Occurring Compounds. — New York: Academic Press, 1975. - 644 p.

11. Manitto P., Sammes P.G. Biosynthesis of Natural Products. - New York: Wiley, 1981.-548 p.

12. Van Sumere C.F. Phenols and phenolic acids // Methods in Plant Biochemistry (Series Ed.: Day P.M., Harborne J.B.). Vol. 1. Plant Phenolics / Harborne J.B., Ed. - San Diego, CA: Academic Press, 1989. P. 29-73.

13. Терней А. Современная органическая химия / Пер. с англ. под ред. Суворова Н.Н. - М.: Мир, 1981. Т. 2. - 303 с.

14. Kamnev A.A. Metals in soil versus plant-microbe interactions: Biotic and chemical interferences // Plant-Microbe Interactions. / Eds. Barka E.A., Clément С. - Trivandrum (Kerala): Research Signpost, 2008. P. 291-318.

15. Феофилова Е.П. Торможение жизненной активности как универсальный биохимических механизм адаптации микроорганизмов к стрессовым воздействиям // Прикл. биохим. микробиол. 2003. Т. 39, № 1. С. 5-24.

16. Aaronson S. Chemical Communication at the Microbial Level. - Boca Raton: CRC Press Inc., 1981. V. 1. - 189 p., V. 2.-203 p.

17. Меныцикова Е.Б., Ланкин B.3., Зенков H.K., Бондарь И.А., Круговых Н.Ф., Труфакин В.А. Окислительный стресс. Прооксиданты и антиоксиданты. — М.: Фирма «Слово», 2006. — 556 с.

18. Korycinska M., Czelna К., Jaromin A., Kozubek A. Antioxidant activity of rye bran alkylresorcinols and extracts from whole-grain cereal products // Food Chem. 2009. V. 116, N 4. P. 1013-1018.

19. Struski D.G.J., Kozubek A. Cereal grain alk(en)ylresorcinols protect lipids against ferrous ions-induced peroxidation // Z. Naturforsch. C. 1992. Bd. 47c. S. 47-50.

20. Nienartowicz В., Kozubek A. Antioxidant activity of cereal bran resorcinolic lipids // Pol. J. Food Nutr. Sci. 1993. V. 2. P. 51-60

21. Winata A., Lorenz K. Antioxidant potential of 5-«-pentadecylresorcinol // J. Food Process. Preserv. 1996. V. 20, N 5. P. 417-429.

22. Ерин А.И., Давиташвили Н.Г., Прилипко JI.JI., Болдырев А.А., Лущак В.И., Батраков С.Г., Придачина Н.Н., Сербинова А.Е., Каган В.Е. Влияние алкилрезорцина на биологические мембраны при активации перекисного окисления липидов // Биохимия. 1987. Т. 52, № 7. С. 11801185.

23. Zubik L., Hladyszowski J., Czucha В., Kozubek A. The effect of resorcinolic lipids on peroxidation of liposomal phospholipids. Experimental and molecular modeling studies // W. Mejbaum-Katzenellenbogen's Seminars in Molecular Biology. 3. Liposomes in Biology and Medicine. - Wroclaw, 1996. P. P24.

24. Kozubek A., Nienartowicz B. Cereal grain resorcinolic lipids inhibit H202-induced peroxidation of biological membranes // Acta Biochim. Polon. 1995. V. 42, N3. P. 309-315.

25. Dupre S., Bohlmann F., Knox E. Prenylated /7-hydroxyacetophenone derivatives from the giant Senecio johnstonii П Biochem. Syst. Ecol. 1990. V. 18, N2-3. P. 149-150.

26. Fate G.D., Lynn D.G. Xenognosin methylation is critical in defining the chemical potential gradient that regulates the spatial distribution in Striga pathogenesis // J. Am. Chem. Soc. 1996. V. 118, N 46. P. 11369-11376.

27. Kamal-Eldin A., Pouru A., Eliasson C., Aman P. Alkylresorcinols as antioxidants: hydrogen donation and peroxyl radical-scavenging effects // J. Sci. Food Agric. 2001. V. 81, N 3. P. 353-356.

28. Tyl C.E., Bunzel M. Antioxidant activity-guided fractionation of blue wheat (UC66049 Triticum aestivum L.) // J. Agric. Food Chem. 2012. V. 60, N 3. P. 731-739.

29. Gliwa J., Gunenc A., Ames N., Willmore W.G., Hosseinian F.S. Antioxidant activity of alkylresorcinols from rye bran and their protective effects on cell viability of PC-12 AC cells // J. Agric. Food Chem. 2011. V. 59. P. 1147311482.

30. Parikka K., Rowland I.R., Welch R.W., Wahala K. In vitro antioxidant activity and antigenotoxicity of 5-fit-alkylresorcinols // J. Agric. Food Chem. 2006. V. 54. P. 1646-1650.

31. Рогинский B.A. Фенольные антиоксиданты: реакционная способность и эффективность. - М.: Наука, 1988. - 247 с.

32. Kong С., Xu X., Ни F., Chen. X., Ling В., Tan Z. Using specific secondary metabolites as markers to evaluate allelopathic potentials of rice varieties and individual plants // Chin. Sci. Bull. 2002. V. 47. P. 839-843.

33. Yamashita Y., Matsunami K., Otsuka H., Shinzato Т., Takeda Y. Grevillosides A-F: glucosides of 5-alkylresorcinol derivatives from leaves of Grevillea robusta // Phytochemistry. 2008. V. 69. P. 2749-2752.

34. Zarnowska E.D., Zarnowski R., Kozubek A. Alkylresorcinols in fruit pulp and leaves of Ginkgo biloba L. //Z. Naturforsch. C. 2000. Bd. 55. S. 881-885.

35. Ward J.L., Poutanen K., Gebruers K., Piironen V., Lampi A.-M., Nystrom L., Andersson A.A.M., Aman P., Boros D., Rakszegi M., Bedo Z., Shewiy P. The healthgrain cereal diversity screen: concept, results and prospects // J. Agric. Food Chem. 2008. V. 56. P. 9699-9709.

36. Светличный B.A., Эль-Регистан Г.И. Характеристики ауторегуляторного фактора d2, вызывающего автолиз клеток Pseudomonas carboxydoflava и Bacillus cereus //Микробиология. 1983. Т. 52. С. 33-38.

37. Fuqua С., Winans S.C., Greenberg E.P. Census and consensus in bacterial ecosystems: the LuxR-LuxI family of quorum-sensing transcriptional regulators //Annu. Rev. Microbiol. 1996. V. 50. P. 727-751.

38. Эль-Регистан Г.И., Цышнатий Г.В.. Дужа M.B., Пронин С.В., Матюшина Л.Л., Савельева Н.Д., Капрелъянц А.С., Соколов Ю.М. Регуляция роста и развития Pseudomonas carboxydoflava специфическими эндогенными факторами//Микробиология. 1980. Т. 49. С. 561-565.

39. Светличный В.А., Романова А.К., Эль-Регистан Г.И. Изучение количественного содержания мембраноактивных ауторегуляторов при литоавтотрофном росте Pseudomonas carboxydoflava II Микробиология. 1986. Т. 55. С. 55-59.

40. Эль-Регистан Г.И., Дуда В.И., Козлова А.Н., Матюшина Л.Л., Поплаухина О.Г. Изменение конструктивного метаболизма и ультраструктурной организации клеток Bacillus cereus под влиянием специфического ауторегуляторного фактора//Микробиология. 1979. Т. 48. С. 240-244. '

41. Эль-Регистан Г.И. Обнаружение и изучение динамики накопления ауторегуляторного фактора в культуральной жидкости и клетках Micrococcus luteus II Микробиология. 1996. Т. 65. С. 20-25.

42. Батраков С.Т., Эль-Регистан Г.И., Придачина Н.И., Ненашева В.А., Козлова А.П., Грязнова М.Н., Золотарева И.Н. Тирозол -ауторегуляторный фактор Saccharomyces cerevisiae II Микробиология. 1993. Т. 62. С. 633-638.

43. Su С.J., Sadoff H.L. Unique lipids mAzotobacter vinelandii cysts: synthesis, distribution and rate during germination// J. Bacteriol. 1981. V. 147. P. 91-96.

44. Бухарин O.B., Гинцбург А.Л., Романова Ю.М., Эль-Регистан Г.И. Механизмы выживания бактерий. - М.: Медицина, 2005. - 367 с.

45. Ntiwak-Thompson В., Hammer Р.Е., Hill D.S., Stafford J., Torkewit N., Gaffney T.D., Lam S.T., Molnar I., Ligon J.M. 2,5-dialkylresorcinol

biosynthesis in Pseudomonas aurantiaca: novel head-to-head condensation of two fatty acid derived precursors // J. Bacteriol. 2003. V. 185. P. 860-869.

46. Волошин C.A., Капрельянц A.C Межклеточные взаимодействия в бактериальных популяциях // Биохимия. 2004. Т. 69. С. 1555-1564.

47. Капрельянц А.С., Сулейменова М.М., Сорокина А.Д., Деборин Г.А., Эль-Регистан Г.И., Стоянович Ф.М., Лилле Ю.Э., Островский Д.Н. Структурно-функциональные изменения в бактериальных и модельных мембранах под действием фенольных липидов // Биол. мембраны. 1987. Т

4. С. 254-261.

48. Колпаков А.И., Ильинская О.Н., Беспалов М.М., Куприянова-Ашина Ф.Г., Гальченко В.Ф., Курганов Б .И., Эль-Регистан Г.И. Стабилизация ферментов аутоиндукторами анабиоза как один из механизмов устойчивости покоящихся форм микроорганизмов // Микробиология. 2000. Т. 69. С. 224-230.

49. Вострокнутова Г.А., Капрельянц А.С., Эль-Регистан Г.И., Скрыпин В.И., Козлова А.Н., Островский Д.Н., Дуда В.И. Изменение структурного состояния мембраны Micrococcus lysodeikticus под влиянием препаратов ауторегуляторных бактериальных факторов // Прикл. биохимия и микробиол. 1985. Т. 21. С. 378-381.

50. Giannetti В.М., Steglich W., Quack W., Anke Т., Oberwinkler F. Antibiotics from basidiomycetes. VI. Merulinic acids А, В and C, new antibiotics from Merulius tremellosus and Phlebia radiata И Z. Naturforsch. C. 1978. Bd. 33.

5. 807-816.

51. Scannell R.T., Barr I.R., Murty V.S., Reddy K.S., Hecht. S.M. DNA strand scission by naturally occurring 5-alkylresorcinols // J. Am. Chem. Soc. 1988. V. 110. P. 3650-3651.

52. Singh U.S., Scannell R.T., An H., Carter B.I., Hecht S.M. DNA cleavage by di-and trihydroxyalkylbenzenes. Characterization of products and the roles of O2, Cu(II) and alkali // J. Am. Chem. Soc. 1995. V. 117, N 51. P. 12691-12699.

53. Starck S.R., Deng J.Z., Hecht S.M. Naturally occurring alkylresorcinols that mediate DNA damage and inhibit its repair // Biochemistry. 2000. V. 39. P. 2413-2419.

54. He S. Kinetic study of inhibition of reverse transcriptase of polyhydroxy benzene derivatives // Chin. J. Biochem. Mol. BioL 1990. V. 6. P. 428-431.

55. Rejman J., Kozubek A. Inhibitory effect of natural phenolic lipids upon NAD-dependent dehydrogenases and on triglyceride accumulation in 3T3-L1 cells in culture // J. Agric. Food Chem. 2004. V. 52. P. 246-250.

56. Andersson U., Dey E.S., Holm C., Degerman E. Rye bran alkylresorcinols suppress adipocyte lipolysis and hormone-sensitive lipase activity // Mol. Nutr. Food Res. 2011. V. 55 P. S290-S293.

57. Sikorski A.F., Michalak K., Bobrowska M., Kozubek A. Interaction of spectrin with some amphipatic compounds // Stud. Biophys. 1987. V. 121. P. 183-191.

58. Gasiorowski K., Brokos В., Kulma A., Ogorzalek A., Skorkowska K. Impact of four antimutagens on apoptosis in genotoxically damaged lymphocytes in vitro // Cell Mol. Biol. Lett. 2001. V. 6. P. 649-675.

59. Давыдова O.K., Дерябин Д.Г., Эль-Регистан Г.И. Длительное сохранение ДНК в водных растворах в присутствии химических аналогов микробных ауторегуляторов//Микробиология. 2006. Т. 75. С. 662-669.

60. Мартиросова Е.И., Карпекина Т.А., Эль-Регистан Г.И. Модификация ферментов естественными химическими шаперонами микроорганизмов // Микробиология. 2004. Т. 73. С. 708-715.

61. Koh-Baneijee P., Rimm Е.В. Whole grain consumption and weight gain: a review of the epidemiological evidence, potential mechanisms and opportunities for future research // Proc. Nutr. Soc. 2003. V. 62. P. 25-29.

62. Hallfrisch J., Behall K.M. Mechanisms of the effects of grains on insulin and glucose responses // J. Am. Coll. Nutr. 2000. V. 19 (Suppl. 3). P. 320S -325S.

63. Murtaugh M.A., Jacobs D.R., Jacob B., Steffen L.M., Marquart L. Epidemiological support for the protection of whole grains against diabetes // Proc. Nutr. Soc. 2003. V. 62. P. 143-149.

64. Liu S., Stampfer M.J., Hu F.B., Giovannucci E., Rimm E., Manson J.E., Hennekens C.H., Willett W.C. Whole-grain consumption and risk of coronary heart disease: results from the Nurses' Health Study // Am. J. Clin. Nutr. 1999. V. 70, P. 412-419.

65. Truswell A.S. Cereal grains and coronary heart disease // Eur. J. Clin. Nutr. 2002. V. 56. P. 1-14.

66. Hallmans G., Zhang J.-X., Lundin E., Stattin P., Johansson A., Johansson I., Hulten K., Winkvist A., Lenner P., Aman P., Adlercreutz H. Rye, lignans and human health // Proc. Nutr. Soc. 2003. V. 62. P. 193-199.

67. Levi F., Pasche C., Lucchini F., Chatenoud L., Jacobs D.R., La Vecchia C. Refined and whole grain cereals and the risk of oral, oesophageal and laryngeal cancer//Eur. J. Clin. Nutr. 2000. V. 54. P. 487-489.

68. Slavin J.L., Am J. Dietary fibre, whole grains, and risk of colorectal cancer: systematic review and dose-response meta-analysis of prospective studies // Coll. Nutr. 2000. V. 19. P. 300-307.

69. La Vecchia C., Chatenoud L., Negri E., Franceschi S. Whole cereal grains, fibre and human cancer. Wholegrain cereals and cancer in Italy // Proc. Nutr. Soc. 2003. V. 62. P. 45-49.

70. Zhu Y., Soroka D.N., Sang S. Synthesis and inhibitory activities against colon cancer cell growth and proteasome of alkylresorcinols // J. Agric. Food Chem. 2012. V. 60. P. 8624-8631.

71. Lang R., Jebb S.A. Who consumes whole grains, and how much? // Proc. Nutr. Soc. 2003. V. 62. P. 123-127.

72. Bingham S.A., Luben R., Welch A., Wareham N., Khaw K.-T., Day N. Are imprecise methods obscuring a relation between fat and breast cancer? // Lancet. 2003. V. 362. P. 212-214.

73. Kulawinek M., Kozubek A. Quantitative determination of alkylresorcinols in cereal grains: independence of the length of the aliphatic side chain // J. Food Lipids. 2008. V. 15. P. 251-262.

74. Ross A.B., Aman P., Kamal-Eldin A. Dietary alkylresorcinols: absorption, bioactivities, and possible use as biomarkers of whole-grain wheat- and rye-rich foods // Nutr. Rev. 2004. V. 62. P. 81-95.

75. Ross A.B., Aman P, Andersson R., Kamal-Eldin A. Chromatographic analysis of alkylresorcinols and their metabolites // J. Chromatogr. A. 2004. V. 1054. P. 157-164.

76. Landberg R., Kamal-Eldin A., Andersson A., Vessby B., Aman P. Alkylresorcinols as biomarkers of whole-grain wheat and rye intake: plasma concentration and intake estimated from dietary records // Am. J. Clin. Nutr. 2008. V. 87. P. 832-838.

77. Ross A.B., Kamal-Eldin A., Lundin E.A., Zhang J.-X., Hallmans G., Aman P. Cereal alkylresorcinols are absorbed by humans // J. Nutr. 2003. V. 133. P. 2222-2224.

78. Linko A.-M., Parikka K., Wâhalâ K., Adlercreutz H. Gas chromatographic-mass spectrometric method for the determination of alkylresorcinols in human plasma // Anal. Biochem. 2002. V. 308. P. 307-113.

79. Linko A.-M., Adlercreutz H. Whole-grain rye and wheat alkylresorcinols are incorporated into human eiythrocyte membranes // Br. J. Nutr. 2005. V. 93. P. 11-13.

80. Ross A.B., Aman P., Kamal-Eldin A. Identification of cereal alkylresorcinol metabolites in human urine - potential biomarkers of wholegrain wheat and rye intake //J. Chromatogr. B. 2004. V. 809, N 1. P. 125-130.

81. Ross A.B. Analysis of alkylresorcinols in cereal grains and products using ultrahigh-pressure liquid chromatography with fluorescence, ultraviolet, and CoulArray electrochemical detection // J. Agric. Food Chem. 2012. V. 60, N 36. P. 8954-8962.

82. Suzuki Y., Esumi Y., Uramoto M., Kono Y.A. Structural analyses of carbon chains in 5-alk(en)ylrecorcinols of rye and wheat whole flour by tandem mass spectrometry//Biosci. Biotechnol. Biochem. 1997. V. 61. P. 480-486.

83. Seitz L.M. Identification of 5-(2-oxoalkyl) resorcinols and 5-(2-oxoalkenyl) resorcinols in wheat and rye grains // J. Agric. Food Chem. 1992. V. 40. P. 1541-1546.

84. Iwatsuki K., Akihisa Т., Tokuda H., Ukiya M., Higashihara H., Mukainaka Т., Iizuka M., Hayashi Y., Kimura Y., Nishino H. Sterol feralates, sterols, and 5-alk(en)ylresorcinols from wheat, rye, and corn bran oils and their inhibitory effects on Epstein-Barr virus activation // J. Agric. Food Chem. 2003. V. 51. P. 6683-6688.

85. Suzuki Y., Esumi Y., Yamaguchi I. Structures of 5-alkylresorcinol-related analogues in lye // Phytochemistry. 1999. V. 52. P. 281-289.

86. Kaczmarek J., Tluscik, F. Variability of alkylresorcinol content in rye (Secale cereale L.) grains. A comparative analysis with several species of the genus Triticum И Genet. Pol. 1984. V. 25. P. 349-358.

87. Ross A.B., Kamal-Eldin A., Jung C., Shepherd M.J., Aman P. Gas chromatographic analysis of alkylresorcinols in rye (Secale cereale L.) grain // J. Sci. Food Agric. 2001. V. 81. P. 1405-1411.

88. Ross A.B., Shepherd M.J., Schupphaus M., Sinclair V., Alfaro В., Kamal-Eldin A., Aman P. Alkylresorcinols in cereals and cereal products // J. Agric. Food Chem. 2003. V. 51. P. 4111-4118.

89. Беспалов M.M., Колпаков А.И., Лойко Н.Г., Дорошенко Е.В., Мулюкин А.Л., Козлова А.И.. Варламова Е.А., Колпаков А.И., Курганов Б.И., Эль-Регистан Г.И. Функции аутоиндукторов анабиоза микроорганизмов при создании метаболического блока в клетке // Микробиология. 2000. Т. 69. С. 217-223.

90. Sperandio V., Torres A.G., Kaper J.B. Quorum sensing Escherichia coli regulators В and С (QseBC): A novel two-component regulatory system

involved in the regulation of flagella and motility by quorum sensing in E. coli H Mol. Microbiol. 2002. V. 43. P. 809-821.

91. Suga H., Smith K.M. Molecular mechanisms of bacterial quorum sensing as a new drug target // Curr. Opin. Chem. Biol. 2003. V. 7. P. 586-591.

92. Juhas M., Eberl L., Tümmler B. Quorum sensing: the power of cooperation in the world of Pseudomonas II Environ. Microbiol. 2005. V. 7. P. 459-471.

93. Dong Y.-H., Wang L.-H., Zhang L.-H. Quorum-quenching microbial infections: mechanisms and implications // Phil. Trans. Royal Soc. B: Biol. Sei. 2007. V. 362. P. 1201-1211.

94. Kamnev A.A., Kóvacs K., Kuzmann E„ Kulikov L.A., Perfiliev Yu.D., Biró B., Vertes A. Iron(III) reduction by microbial autoinducer molecules: Oxidative degradation of a signal as a chemical interference in remote cell-cell communication // Metal Ions in Biology and Medicine / Eds. Collery P., Maymard I., Thephanides T., Khassanova L., Collery T. - Paris: John Libbey Eurotext, 2008. P. 191-196.

95. Pracht J., Boenigk J., Isenbeck-Schröter M., Keppler F., Schöler H.F. Abiotic Fe(III) induced mineralization of phenolic substances II Chemosphere. 2001. V. 44, N4. P. 613-619.

96. Kovács K., Sharma V.K., Kamnev A.A., Kuzmann E., Homonnay Z., Vértes A. Water and time dependent interaction of iron(III) with indole-3-acetic acid // Struct. Chem. 2008. V. 19, N 1. P. 109-114.

97. Kovács K., Kamnev A.A., Mink J., Németh Cs., Kuzmann E., Megyes T., Grósz T., Medzihradszky-Schweiger H., Vértes A. Mössbauer, vibrational spectroscopic and solution X-ray diffraction studies of the structure of iron(III) complexes formed with indole-3-alkanoic acids in acidic aqueous solutions // Struct. Chem. 2006. V. 17, N 1. P. 105-120.

98. Kovács K., Kamnev A.A., Kuzmann E., Homonnay Z., Szilágyi P.Á., Sharma V.K., Vértes A. Mössbauer studies of iron(III)-(indole-3-alkanoic acids)

systems in frozen aqueous solutions // J. Radioanal. Nucl. Chem. 2005. V. 266, N3. P. 513-517.

99. Kovacs K., Kamnev A.A., Shchelochkov A.G., Kuzmann E., Medzihradszky-Schweiger H., Mink J., Vertes A. Mossbauer spectroscopic evidence for iron(III) complexation and reduction in acidic aqueous solutions of indole-3-butyric acid // J. Radioanal. Nucl. Chem. 2004. V. 262, N 1. P. 151-156.

100. Ревина А.А., Ларионов О.Г, Кочетова M.B., Луцик Т.К., Эль-Регистан Г.И. // Спектрофотометрическое и хроматографическое исследование продуктов радиолиза аэрированных водных растворов алкилрезорционов //Изв. АН. Сер. хим. 2003. № 11. С. 2257-2263.

101. Kamnev A.A., Kovacs К., Kuzmann Е., Vertes A. Application of Mossbauer spectroscopy for studying chemical effects of environmental factors on microbial signalling: Redox processes involving iron(III) and some microbial autoinducer molecules //J. Mol. Struct. 2009. V. 924-926. P. 131-137.

102. Emerson D., Roden E., Twining B.S. The microbial ferrous wheel: iron cycling in terrestrial, freshwater, and marine environments // Front. Microbiol. 2012. V. 3. Article 383. DOI: 10.3389/fmicb.2012.00383.

103. Lentini C.J., Wankel S.D., Hansel C.M. Enriched iron(III)-reducing bacterial communities are shaped by carbon substrate and iron oxide mineralogy // Front. Microbiol. 2012. V. 3. Article 404. DOI: 10.3389/fmicb.2012.00404.

104. Von Uexkull H.R., Mutert E. Global extent, development and economic impact of acid soils //Plant Soil. 1995. V. 171,N1.P. 1-15.

105. Johnson D.B., Kanao Т., Hedrich S. Redox transformations of iron at extremely low pH: fundamental and applied aspects // Front. Microbiol. 2012. V. 3. Article 96. DOI: 10.3389/fmicb.2012.00096.

106. Dopson M., Ossandon F.J., Lovgren L., Holmes D.S. Metal resistance or tolerance? Acidophiles confront high metal loads via both abiotic and biotic mechanisms // Front. Microbiol. 2014. V. 5. Article 157. DOI: 10.33 89/ftnicb.2014.00157.

107. Столяров К.П. Химический анализ в ультрафиолетовых лучах. —М: Химия, 1965.-176 с.

108. Зайдель А.Н., Островская Г.В., Островский Ю.И. Техника и практика спектроскопии. - М: Наука, 1976. - 392 с.

109. Мёссбауэровская спектроскопия // Физический энциклопедический словарь. —М.: Большая Российская энциклопедия, 1995. - 928 с.

110. Kuzmann Е., Homonnay Z., Nagy S., Nomura К. Mossbauer spectroscopy // Handbook of Nuclear Chemistry / Eds. Vertes A., Nagy S., Klencsar Z. - Vol. 2. Elements and Isotopes: Formation, Transformation, Distribution. -Dordrecht: Springer, 2010. P. 3-65.

111. MossWinn 4.0 series // http://www.mosswinn.com/english/index.html (см. также публикацию автора программы MossWinn и цитируемые в ней работы: Klencsar Z. MossWinn - methodological advances in the field of Mossbauer data analysis // Hyperfme Interact. 2013. V. 217, N 1-3. P. 117126.)

112. Кон В. Электронная структура вещества - волновые функции и функционалы плотности // Успехи физ. наук. 2002. Т. 172, № 3. С. 336348.

113. Koch W., Holthausen М.С. A Chemist's Guide to Density Functional Theory. -Toronto: Willey-VCH, 2001.-293 p.

114. Sousa S.F., Fernandes P.A., Ramos M.J. General performance of density fimctionals // J. Phys. Chem. A. 2007. V. 111. P. 10439-10452.

115. Becke A.D. Density-functional exchange-energy approximation with correct asymptotic behavior // Phys. Rev. A. 1988. V. 38, N 6. P. 3098-3100.

116. Becke A.D. Density-functional thermochemistry. III. The role of exact exchange // J. Chem. Phys. 1993. V. 98, N 7. P. 5648-5652.

117. Lee C., Yang W., Parr R.G. Development of the Colle-Salvetti correlation-energy formula into a functional of the electron density // Phys. Rev. B. 1988. V. 37, N2. P. 785-789.

118. Krishnan R., Binkley J.S., Seeger R., Pople J.A. Self-consistent molecular orbital methods. XX. A basis set for correlated wave functions // J. Chem. Phys. 1980. V. 72, N 1. P. 650-654.

119. McLean A.D., Chandler G.S. Contracted Gaussian basis sets for molecular calculations. I. Second row atoms, Z = 11-18 // J. Chem. Phys. 1980. V. 72, N 10. P. 5639-5648.

120. Pankratov A.N. Electronic structure and reactivity of inorganic, organic, organoelement and coordination compounds: An experience in the area of applied quantum chemistry // Quantum Chemistry Research Trends / Ed. by Kaisas M.P. - New York: Nova Science Publishers, Inc., 2007. P. 57-125.

121. Stewart J.J.P. Optimization of parameters for semiempirical methods. I. Method // J. Comput. Chem. 1989. V.l 0, N 2. P. 209-220.

122. Stewart J.J.P. Optimization of parameters for semiempirical methods. П. Applications // J. Comput. Chem. 1989. V. 10, N 2. P. 221-264.

123. Kamnev A.A., Shchelochkov A.G., Perfiliev Yu.D., Tarantilis P.A., Polissiou M.G. Spectroscopic investigation of indole-3-acetic acid interaction with iron(III) // J. Mol. Struct. 2001. V. 563-564. P. 565-572.

124. Мёссбауэровская спектроскопия замороженных растворов / Под ред. Вертеша А., Надя Д. (ред. рус. перевода Перфильев Ю.Д.). М.: Мир, 1998. 398 с.

125. Chapman P.J., Ribbons D.W. Metabolism of resorcinylic compounds by bacteria: orcinol pathway in Pseudomonas putida I I J. Bacteriol. 1976. V. 125, N3. P. 975-984.

126. Dykstra C.E., Frenking G., Kim K.S., Scuseria G.E. Theory and Applications of Computational Chemistry: the First Forty Years. Amsterdam: Elsevier, 2011. 1308 p.

127. Гурвич JI.B., Карачевцев Г.В., Кондратьев B.H. Энергии разрыва химических связей. Потенциалы ионизации и сродство к электрону. М.: Наука, 1974. 351 с.

128. Canevari T.C., Arenas L.T., Landers R., Custodio R., Gushikem Y. Simultaneous electroanalytical determination of hydroquinone and catechol in the presence of resorcinol at an SiCVC electrode spin-coated with a thin film ofNb205 //Analyst. 2013. V. 138. P. 315-324.

129. Беллами JI. Инфракрасные спектры сложных молекул. М.: ИНЛИТ, 1963. 591 с.

130. Чукичева И.Ю., Кучин А.В., Спирихин Л.В., Ипатова Е.У. Алкилирование гидрохинона камфеном // Химия и компьют. моделир. Бутлеров, сообщ. 2003. № 1. С. 16-19.