O capsidiol é um terpenóide que se acumula no tabaco (Nicotiana tabacum) e na malagueta (Capsicum annuum) em resposta a infecção por fungos. O capsidiol pertence à família das fitoalexinas, uma classe de metabolitos secundários das plantas com baixo peso molecular que são produzidos aquando de infecções. Este tipo de compostos são conhecidos por ter uma acção dupla na resposta a infecções: uma resposta de curto-prazo, que consiste na produção de radicais livres perto do local da infecção; e um efeito de longo-prazo, que envolve a produção de hormonas e na estimulação da produção das enzimas que sintetizam fitoalexinas (i.e. capsidiol), num efeito de feedforward.
Propriedades fisico-químicas
O capsidiol, com massa molar de 236,35 g mol-1, é um composto bicíclico pertencente à família dos sesquiterpenóides (i.e. terpenóides com 15 átomos de carbono e formados a partir da condensação de 3 unidades de isopreno). O seu nome, segundo a nomenclatura da IUPAC, é (1R,3R,4S,4aR,6R)-4,4a-dimetil-6-prop-1-en-2-il-2,3,4,5,6,7-hexahidro-1H-naftalene-1,3-diol, tratando-se de um derivado do (+)-5-epi-aristoloqueno com grupos substituentes 1β- e 3α-hidroxilo adicionais.
Mecanismo de produção
O capsidiol é produzido no fruto de Capsicum annuum (malagueta) ou na planta do tabaco após a infecção pelo oomycetes Phytophthora capsici. Nas plantações de tabaco ou de malagueta, este encontra-se presente nos solos e infecta inicialmente raízes e folhas inferiores e a sua propagação pelos campos deve-se principalmente pelo contacto com equipamento agrícola. A resposta inicial à infecção inclui a produção de espécies radicais de oxigénio (ROS, radical oxygen species), incluindo peróxido de hidrogénio. O tratamento exógeno com peróxido de hidrogénio já foi demonstrado como indutor da produção de capsidiol, o que comprova o efeito de feedforward deste terpenóide.
Biossíntese
O capsidiol é um terpenóide que é sintetizado pela via biossintética do mevalonato, a partir do precursor farnesil-pirofosfato (FPP). O primeiro passo envolve a ionização do FPP, com libertação do grupo pirofosfato e formação de um carbocatião. Este carbocatião sofre depois ciclização, formando o catião germacrilo. O fecho do segundo anel origina o catião bicíclico eudesmilo, que é estabilizado por várias interacções dipolo com a enzima. De seguida, dá-se uma migração de protão H-2 para C-3, formando o catião terciário em C-2 (numeração do FPP). O passo final da 5-epi-aristoloqueno sintase envolve a redução do catião e a formação do 5-epi-aristoloqueno. Este terpenóide é depois oxidado duas vezes pela 5-epi-aristoloqueno dihidroxilase, originando o capsidiol. A regio- e estereoselectividade da hidroxilação do 5-epi-aristoloqueno nas posições C-1 e C-3 em capsidiol é mediada pela dihidroxilase. A análise do intermediário monohidroxilado sugere que a ordem preferida das hidroxilações catalisadas por esta enzima é C-1 seguida de C-3.
Fontes: Wikipédia | PubChem | MetaCyc