BIOQUIMICA -Terpenos e Terpenóides

Terpenos e Terpenos e TerpenóidesTerpenóides

Aline RamosAline Ramos

Arthur LoiolaArthur Loiola

Clarice GuizoniClarice Guizoni

Jonathan MantovaniJonathan Mantovani

Sanderléia de Oliveira SantosSanderléia de Oliveira Santos

Vinícios FontanaVinícios Fontana

Universidade do Estado do Mato Grosso

Departamento de Engenharia Florestal

IntroduçãoIntrodução

Os terpenos constituem uma classe Os terpenos constituem uma classe variada de carbonetos produzidos variada de carbonetos produzidos por uma grande variedade de por uma grande variedade de plantas principalmente as coníferas;plantas principalmente as coníferas;

No entanto, estas substanciam No entanto, estas substanciam também podem ser produzidas por também podem ser produzidas por insetos como as borboletas.insetos como as borboletas.

TerpenosTerpenos Os terpenos formam uma diversificada Os terpenos formam uma diversificada

família de substâncias naturais. família de substâncias naturais. OS terpenos modificados, onde, são movidos OS terpenos modificados, onde, são movidos

ou removidos grupos metila ou são ou removidos grupos metila ou são adicionados átomos de oxigênio, pode ser adicionados átomos de oxigênio, pode ser descrito como Terpenóides.descrito como Terpenóides.

Um exemplo de terpeno é o Um exemplo de terpeno é o timoleno, obtido a partir do óleo de timoleno, obtido a partir do óleo de

limão ou laranja e formado pela limão ou laranja e formado pela união de duas unidades de isopreno, união de duas unidades de isopreno,

originando um anel.originando um anel.

TimolenoTimoleno

TerpenosTerpenos

Tradicionalmente considerou-se como Tradicionalmente considerou-se como derivados do 2-metil-butadieno, mais derivados do 2-metil-butadieno, mais conhecido como isopreno.conhecido como isopreno.

Isopreno

TerpenosTerpenos

A utilização da regra do isopreno permitiu A utilização da regra do isopreno permitiu classificá-los e estudá-los num primeiro momento,classificá-los e estudá-los num primeiro momento,

Mas, com o tempo percebeu-se que os terpenos Mas, com o tempo percebeu-se que os terpenos não derivam do isopreno,não derivam do isopreno,

Pois, sabe-se nos dias de hoje, que os vegetais não Pois, sabe-se nos dias de hoje, que os vegetais não sintetizam os terpenos a partir do isopreno.sintetizam os terpenos a partir do isopreno.

Mas, muitos terpenos têm unidades isoprênicas Mas, muitos terpenos têm unidades isoprênicas ligadas em anéis.ligadas em anéis.

TerpenosTerpenos

O verdadeiro percussor dos terpenos é O verdadeiro percussor dos terpenos é o ácido mevalónico, o qual provém da o ácido mevalónico, o qual provém da acetil coenzima A. acetil coenzima A.

MelavonatoAcetil coenzima A

Do ponto de vista Do ponto de vista químicoquímico

São hidrocarbonetos, compostos São hidrocarbonetos, compostos apenas por carbono e hidrogênio; apenas por carbono e hidrogênio;

Alguns são os precursores de certas Alguns são os precursores de certas vitaminas , como A, K, e E;vitaminas , como A, K, e E;

Outros terpenos, como o fitol (forma Outros terpenos, como o fitol (forma parte da clorofila dos carotenóides) e parte da clorofila dos carotenóides) e a maioria dos azeites aromáticos a maioria dos azeites aromáticos (mentol, glicerol,...), também (mentol, glicerol,...), também pertencem a este grupo.pertencem a este grupo.

Estruturas:Estruturas: Os terpenóides possuem estruturas cíclicas Os terpenóides possuem estruturas cíclicas

ou acíclicas: ou acíclicas:

Resultam de transformações das cadeias Resultam de transformações das cadeias isoprenóides que lhes dão origem. Estas isoprenóides que lhes dão origem. Estas transformações compreendem um grande transformações compreendem um grande número de reações, tais como reduções, número de reações, tais como reduções, oxidações, ciclizações (envolvendo a oxidações, ciclizações (envolvendo a formação de carbocatiões), rupturas de anel formação de carbocatiões), rupturas de anel ou rearranjos, as quais conferem uma ou rearranjos, as quais conferem uma enorme diversidade estrutural a estes enorme diversidade estrutural a estes metabólicos. metabólicos.

Estruturas:Estruturas:

Exemplos de estruturas cíclicas: Exemplos de estruturas cíclicas:

Estruturas:Estruturas:

Exemplos de estruturas acíclicas: Exemplos de estruturas acíclicas:

Principais estruturas de Terpenos:Principais estruturas de Terpenos:

EstruturasEstruturas

LocalizaçãoLocalização

Estes compostos encontram-se Estes compostos encontram-se em:em:

Quinonas; Fenós e Álcoois; Vitamina A obtida a partir do β- caroteno; Musgo, algas e liquens;Musgo, algas e liquens; Em óleos essenciais das plantas e contém sua quintessência, a fragrância de planta (sementes, flores, folhas, sementes, flores, folhas, raízes e madeira de plantas raízes e madeira de plantas superiores). superiores).

Óleos Essenciais:Óleos Essenciais: Os óleos essenciais:Os óleos essenciais:

São constituídos principalmente de uma mistura de São constituídos principalmente de uma mistura de lipídeos chamados terpenos (os oxigenados são lipídeos chamados terpenos (os oxigenados são denominados terpenóides);denominados terpenóides);

São definidos como: produtos obtidos de partes de São definidos como: produtos obtidos de partes de plantas, sendo que de forma geral são misturas plantas, sendo que de forma geral são misturas complexas de substâncias voláteis, lipofílicas, complexas de substâncias voláteis, lipofílicas, geralmente odoríferas e liquidas.geralmente odoríferas e liquidas.

Tais óleos são muito utilizados como flavorizantes Tais óleos são muito utilizados como flavorizantes em alimentos, frangancias, na aromaterapia e em alimentos, frangancias, na aromaterapia e medicina alternativa.medicina alternativa.

A função dos óleos essenciais nas plantas pode ser A função dos óleos essenciais nas plantas pode ser tanto para atrair polinizadores (principalmente os tanto para atrair polinizadores (principalmente os noturnos) quanto para repelir insetos (pragas). noturnos) quanto para repelir insetos (pragas).

Os óleos essenciais:Os óleos essenciais:

Um exemplo clássico de plantas que repelem insetos são os Um exemplo clássico de plantas que repelem insetos são os piretróides. Esses compostos são inseticidas naturais piretróides. Esses compostos são inseticidas naturais derivado do cravo-de-defunto;derivado do cravo-de-defunto;

Entre o grupo estão que atraem polinizadores está o Entre o grupo estão que atraem polinizadores está o limoneno (ex: alecrim) e o mentol (ex: hortelã), os quais limoneno (ex: alecrim) e o mentol (ex: hortelã), os quais possuem cheiro agradável também para nós.possuem cheiro agradável também para nós.

Óleos Essenciais:Óleos Essenciais:

Alecrim

Hortelã

Cravo: repelem insetos.

Polinizadores de insetos

Os óleos essenciais:Os óleos essenciais:

Farmacológicas dos óleos voláteis:Farmacológicas dos óleos voláteis: ação ação anestésica local, ação antiinflamatória e anestésica local, ação antiinflamatória e ação anti-séptica (uso externo). ação anti-séptica (uso externo).

A toxicidade crônica dos óleos voláteis é A toxicidade crônica dos óleos voláteis é pouco conhecida e ainda é necessário pouco conhecida e ainda é necessário avaliar suas eventuais propriedades avaliar suas eventuais propriedades mutagênicas.mutagênicas.

A toxicidade aguda é mais conhecida A toxicidade aguda é mais conhecida causando: reações cutâneas, efeitos causando: reações cutâneas, efeitos convulsivantes e efeitos psicotrópicos.convulsivantes e efeitos psicotrópicos.



Óleo essencial do gerânio é extraído das flores frescas, caules e folhas, fornecendo, principalmente, geraniol e citronelol naturais.

AplicaçõesAplicações Apresentam grande importância científica:

Solventes: reação ou processo; dissolução ou remoção de outros produtos.

Aromas e fragrâncias: aromatização de alimentos, de cosméticos e na perfumaria( mais tradicionais áreas de aplicação)

Indústria farmacêutica e Farmoquímica: aplicações como drogas para a indústria farmacêutica, humana e veterinária. Não só a indústria de fitoterápicos utiliza cada vez mais compostos naturais, mas também a indústria farmoquímica usa terpenos como matéria-prima para os seus processos de síntese.

Indústria de fungicidas: tanto como matéria-prima para a fabricação de semi-sintéticos, como diretamente combate às pragas, seja na agricultura ou na área urbana.

ClassificaçãoClassificação Os terpenos são classificados de acordo com o Os terpenos são classificados de acordo com o

número de cadeias de isopreno presentesnúmero de cadeias de isopreno presentes, podendo , podendo ser: Aser: Apresentam funções variadas nos vegetaispresentam funções variadas nos vegetais

CC55 → → HemiterpenosHemiterpenosCC1010 →→ MonoterpenosMonoterpenosCC1515 →→ Sesquiterpenos Sesquiterpenos CC2020 →→ Diterpenos Diterpenos CC2525 →→ SesterpenosSesterpenosCC3030 →→ Triterpenódes Triterpenódes CC4040 →→ TetraterpenosTetraterpenosC >C >4040 →→ PolipertenoPoliperteno

Classificação -FunçãoClassificação -Função

Hemiterpenos: Hemiterpenos: C5C5

Pouco representada;Pouco representada; Possui apenas uma única unidade de Possui apenas uma única unidade de

Isopreno;Isopreno; Pouca importância econômica;Pouca importância econômica; Responsavel pelo sabor amargo da cerveja Responsavel pelo sabor amargo da cerveja

(ex. humulona).(ex. humulona).

Hemiterpenos: Hemiterpenos: CC55

Lúpulo é uma liana européia da espécie Humulus lupulus, da família Cannabaceae. No calor do cozimento da mistura (mosto), o lúpulo libera suas resinas amargas (ácidos alfa), dando à cerveja sabor característico.

Humulona: encontrado no broto da planta feminina do lúpulo


Monoterpenos: Monoterpenos: CC1010

10 carbonos biossintetizadas a partir de duas unidades 10 carbonos biossintetizadas a partir de duas unidades isoprênicas: Cisoprênicas: C1010HH1616

Baixo peso molecular (substância voláteis);Baixo peso molecular (substância voláteis); Baixa solubilidade;Baixa solubilidade;


Geraniol Citral

Monoterpenos: Monoterpenos: CC1010

Podem estar estocados em flores, folhas ou nas Podem estar estocados em flores, folhas ou nas cascas dos caules, madeiras e frutos;cascas dos caules, madeiras e frutos;

podem ocorrer em pêlos glandulares, células podem ocorrer em pêlos glandulares, células parenquimáticas diferenciadas ;parenquimáticas diferenciadas ;

Útil para o desenvolvimento dos inseticidas para Útil para o desenvolvimento dos inseticidas para repelir pernilongos;repelir pernilongos;

Flor da Laranjeira


Importantes comercialmente na Importantes comercialmente na fabricação desabões, detergentes, fabricação desabões, detergentes, perfumaria e cosmética (ex. linalol, perfumaria e cosmética (ex. linalol, citral, santalenos, geraniol, citronelol).citral, santalenos, geraniol, citronelol).

Sesquiterpenos: Sesquiterpenos: CC1515

15 carbonos a partir de três unidades isoprênicas: 15 carbonos a partir de três unidades isoprênicas: CC1515HH2424

São voláteis (baixo peso molecular)São voláteis (baixo peso molecular) Envolvidos na defesa contra pragas e doençasEnvolvidos na defesa contra pragas e doenças São considerados fitoalexinas (São considerados fitoalexinas (composto que repele) Lactonas, presentes na família Lactonas, presentes na família CompositaeCompositae são são

responsáveis pelo gosto amargo de suas folhas responsáveis pelo gosto amargo de suas folhas

Gossypol: o qual está associado à resistência a Gossypol: o qual está associado à resistência a pragas em algumas variedades de algodão.pragas em algumas variedades de algodão.


Sesquiterpenos:Sesquiterpenos:

Lactonas - ésteres cíclicos (anel de 5 átomos )


Diterpenos: CDiterpenos: C2020

20 carbonos a partir de 4 unidades de isopreno: 20 carbonos a partir de 4 unidades de isopreno: CC2020HH3232

ácidos resinicos (associados às resinas de muitas ácidos resinicos (associados às resinas de muitas plantas);plantas);

hormônios de crescimento de plantas que estão hormônios de crescimento de plantas que estão envolvidas no processo de floração (hormonas, envolvidas no processo de floração (hormonas, giberinas e taxol).giberinas e taxol).

Resina cicatrizante de Resina cicatrizante de Hymenaea courbarilHymenaea courbaril (Jatoba) (Jatoba)

Utilização de giberelinas,

na produção de frutos sem semente.


DiterpenosDiterpenos

HormonaTaxol


Sesterterpenos: CSesterterpenos: C2525 25 carbonos a partir de 5 unidades de isopreno 25 carbonos a partir de 5 unidades de isopreno

Exemplos são:Exemplos são:• as ofiobolinas, produzidas por fungos, tem as ofiobolinas, produzidas por fungos, tem

atividade antifúngica;atividade antifúngica;• O ácido gascárdico (isolado de ceras de insetos)O ácido gascárdico (isolado de ceras de insetos)• São encontrados principalmente em algarismos São encontrados principalmente em algarismos

marinhos como as esponjas.marinhos como as esponjas.

Afibiolina


Triterpenos: CTriterpenos: C3030

30carbonos a partir de 6 unidades de isopreno: C30carbonos a partir de 6 unidades de isopreno: C3030HH4848 Importante tanto para vegetais quanto para animais;Importante tanto para vegetais quanto para animais; incluem o esqualeno e o lanosterol, que são precursores incluem o esqualeno e o lanosterol, que são precursores

do colesterol e outros esteróides.do colesterol e outros esteróides. Posuui duas classses extremamente importante:Posuui duas classses extremamente importante:• Esteróides: São componetes dos lipídios de membrana e Esteróides: São componetes dos lipídios de membrana e

precursores de hormônios em: mamíferos, plantas e precursores de hormônios em: mamíferos, plantas e insetos;insetos;

• Saponinas: são reconhecidas pela formação de espuma Saponinas: são reconhecidas pela formação de espuma em certos extratos vegetais; importante papel na defesa em certos extratos vegetais; importante papel na defesa contra insetos.contra insetos. Alamanda: planta tóxica e também utilizada na medicina

popular, principalmente como purgante. Porém, este uso, bem como ingestões acidentais da planta, acarretam náuseas,

vômitos, cólicas abdominais e diarréia, causados pela presença de saponinas.


Tetraterpenos: CTetraterpenos: C4040

40 carbonos a partir de 8 unidades isoprenicas: C40 carbonos a partir de 8 unidades isoprenicas: C4040HH5656 Compostos lipossolúveis;Compostos lipossolúveis; Presentes em quase todos os vegetais verdes; Presentes em quase todos os vegetais verdes; Podem ser imaginados como dois diterpenos;Podem ser imaginados como dois diterpenos; são mais raros mas incluem os carotenóides, uma são mais raros mas incluem os carotenóides, uma

classe de pigmentos coloridos:classe de pigmentos coloridos:• O ß-caroteno é o precursor da vitamina AO ß-caroteno é o precursor da vitamina A• Enquanto o licopeno, similar ao ß-caroteno, Enquanto o licopeno, similar ao ß-caroteno,

importante tanto nas plantas quanto para animais.importante tanto nas plantas quanto para animais.


Tetraterpenos: CTetraterpenos: C4040

Importante papel nas plantas:Importante papel nas plantas:• Nas plantas, fazem parte das antenas de captação Nas plantas, fazem parte das antenas de captação

de luz nos fotossistemas; de luz nos fotossistemas; • Responsável pela cor (ex: Cor laranjada da Responsável pela cor (ex: Cor laranjada da

cenoura);cenoura);• Licopeno: substância carotenóide que dá a cor Licopeno: substância carotenóide que dá a cor

avermelhada ao tomate, melancia, beterraba, avermelhada ao tomate, melancia, beterraba, entre outros alimentos.entre outros alimentos. Licopeno, (carotenóide vermelho) pode ser

benéfico em patologias como câncer e doença coronariana, bem como em outras condições

crônicas.


Classificação -FunçãoClassificação -Função Tetraterpenos: CTetraterpenos: C4040

Vitamina A

ß - Carotenoß - Caroteno

Importantes papéis no metabolismo Importantes papéis no metabolismo animal: animal:

•Precursores da vitamina A (pois podem Precursores da vitamina A (pois podem ser convertidos à vitamina A por ser convertidos à vitamina A por enzimas do fígado);enzimas do fígado);•Uma molécula de A caroteno dá duas Uma molécula de A caroteno dá duas de vitamina A: o ß-caroteno;de vitamina A: o ß-caroteno;• e o ß-caroteno formam apenas uma e o ß-caroteno formam apenas uma molécula.molécula.•Licopeno: nos animais funciona como Licopeno: nos animais funciona como antioxidante que, quando absorvido antioxidante que, quando absorvido pelo organismo, ajuda a impedir e pelo organismo, ajuda a impedir e reparar os danos às células causados reparar os danos às células causados pelos radicais livres. pelos radicais livres.

Politerpenos: C>Politerpenos: C>4040 Consiste em largas cadeias, com muitas unidades Consiste em largas cadeias, com muitas unidades

de isopreno;de isopreno; São substâncias como a borracha branca, com São substâncias como a borracha branca, com

usos simples, como apagar textos em lápis;usos simples, como apagar textos em lápis; e a guta-percha utilizada em pneus e para fins e a guta-percha utilizada em pneus e para fins

industriaisindustriais A borracha é um terpeno formado por 1.500 a A borracha é um terpeno formado por 1.500 a

15.000 unidades de isopreno.15.000 unidades de isopreno.

Está presente no látex de diversas plantas, sendo a mais iportante a seringueira (Evea brasiliensis).


CuriosidadesCuriosidades A cor da Vitamina A ?A cor da Vitamina A ?

Um dos mais importantes Um dos mais importantes terpenos é o beta-caroteno, de terpenos é o beta-caroteno, de cor laranja-avermelhada, presente cor laranja-avermelhada, presente em quase todas as plantas em quase todas as plantas (cenoura). A cadeia do beta-(cenoura). A cadeia do beta-caroteno, constituída de 40 caroteno, constituída de 40 carbonos, é transformada, em carbonos, é transformada, em nosso organismo, em moléculas nosso organismo, em moléculas de outro terpeno: a vitamina A, de outro terpeno: a vitamina A, essencial para a visão. A carência essencial para a visão. A carência de vitamina de vitamina AA no organismo é no organismo é responsável pela cegueira responsável pela cegueira noturna. A couve-flor da foto é noturna. A couve-flor da foto é realmente laranja, devido a uma realmente laranja, devido a uma mutação que aumentou o seu teor mutação que aumentou o seu teor de beta-caroteno em cem vezes.de beta-caroteno em cem vezes.

A couve flor da foto é laranjada A couve flor da foto é laranjada devido a uma mutação que devido a uma mutação que

aumentou o seu teor de beta-aumentou o seu teor de beta-caroteno em cem vezes. caroteno em cem vezes.

CuriosidadesCuriosidades

Química do Vinho !Química do Vinho !?? Mono Terpenos: Vários estudos sugerem que boa parte da expressão sensorial do bouquet do vinho se deve à presença de compostos terpenóides. Além disso, a relação entre as quantidades de cada terpeno em um vinho pode servir como pista para se descobrir a variedade da uva utilizada. Hoje, conhecem-se cerca de 50 monoterpenos que, comumente, aparecem nos vinhos.

Os mais abundantes são o linalol, geraniol, nerol alfa-terpineol e citronelol. Estes compostos não sofrem alterações durante as fermentações no vinho: portanto eles são, de fato, uma assinatura de sabor ao vinho que vem da variedade de uva escolhida.

Fermentação

do vinho

BibliografiaBibliografia

http://pt.wikipedia.org/wiki/Terpeno

http://www.dq.fct.unl.pt/qoa/biossin/2i.html

http://br.geocities.com/plantastoxicas/terpenos.html

http://www.qmc.ufsc.br/qmcweb/artigos/vinho/pagina1.html

http://www.terpenoil.com.br/terpeno_02.html

http://quimicaessencial.blogspot.com/2008/11/um-pouco-sobre-os-terpenos.html

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