Kyselina šikimová

Kyselina šikimová, běžněji známá jako aniontová sloučenina šikimát, je cyklohexen, cyklitol a cyklohexankarboxylová kyselina . Je to důležitý biochemický metabolit vyskytující se v rostlinách a mikroorganismech. Jeho název pochází z japonského květu šikimi ( nazývaného též japonský badyán (Illicium anisatum), ze kterého byl poprvé izolován, a to v roce 1885 Johanem Fredrikem Eykmanem. K objasnění její struktury došlo téměř o 50 let později.

Vlastnosti

Je uvedena v seznamu karcinogenů skupiny 3 Mezinárodní agentury pro výzkum rakoviny. Skupina 3 znamená, že činidlo není klasifikovatelné z hlediska jeho karcinogenity pro člověka.

Kyselina šikimová je mj. glykosidickou součástí některých hydrolyzovatelných tříslovin. +more Kyselina je vysoce rozpustná ve vodě a nerozpustná v nepolárních rozpouštědlech, a proto je kyselina šikimová účinná pouze proti grampozitivním bakteriím, kvůli nepropustnosti gramnegativ vnější membrány buněk.

Je součástí šikimátové metabolické dráhy rostlin a mikroorganismů.

Biosyntéza

Fosfenolpyruvát a erytróza 4-fosfát reagují za vzniku 3-deoxy- D -arabinoheptulosonátu-7-fosfátu (DAHP) v reakci katalyzované enzymem DAHP syntázou. DAHP se poté transformuje na 3-dehydrochinát (DHQ) reakcí katalyzovanou DHQ syntázou. +more Ačkoli tato reakce vyžaduje nikotinamidadenin dinukleotid (NAD) jako kofaktor, enzymatický mechanismus jej regeneruje, což v důsledku znamená, že se žádný NAD nepoužije.

DHQ se dehydratuje na kyselinu 3-dehydrošikimovou enzymem 3-dehydrochinát dehydratáza, a ta se redukuje na kyselinu šikimovou enzymem šikimát dehydrogenáza, která používá nikotinamidadenin dinukleotid fosfát (NADPH) jako kofaktor.

Biosyntéza kyseliny šikimové z 3-dehydrochinátu

Použití

Ve farmaceutickém průmyslu se používá jako základní materiál pro výrobu oseltamiviru (Tamiflu), získává se pro tyto účely z čínského badyánu (Illicium verum). Ačkoli je kyselina šikimová přítomná ve většině autotrofních organismů, jedná se o meziprodukt biosyntéz, a obecně se tak vyskytuje ve velmi nízkých koncentracích.

Nízký izolační výnos kyseliny šikimové z čínského badyánu je považován za důvod nedostatku oseltamiviru v roce 2005. Kyselinu šikimovou lze také extrahovat ze semen ovoce Ambroně západní, která je nativní v Severní Americe. +more Výtěžnost této metody je kolem 1,5%; pro ilustraci jsou potřeba 4 kg semen pro výrobu 14 balení Tamiflu. Pro srovnání, výtěžnost z badyánu je kolem 3 až 7%. Studie z roku 2010, vydaná na univerzitě v Maine, ukázala, že kyselinu šikimovou lze také snadno extrahovat z jehličí několika druhů borovic.

Jako alternativa za kyselinu šikimovou se pro výrobu oseltamiviru dá použít kyselina aminošikimová.

Chemické prostředky

Šikimát lze použít pro syntézu kyseliny (6S)-6-fluorošikimové, což je antibiotikum, které inhibuje aromatickou biosyntetickou dráhu.

Glyfosát, aktivní složka herbicidu Roundup, zabíjí rostliny tím, že potlačuje právě šikimátovou metabolickou dráhu. Přesněji řečeno, glyfosát inhibuje enzym 5-enolpyruvylšikimát-3-fosfát syntáza (EPSPS). +more Geneticky modifikované plodiny, které jsou tzv. „Roundup ready“ (tedy "připravené na Roundup") tuto inhibici překonávají.

Odkazy

Reference

Externí odkazy

Kategorie:Trioly Kategorie:Karboxylové kyseliny Kategorie:Hydroxykyseliny Kategorie:Biomolekuly