Karyofilena atau kariofilena (/ˌkærioʊˈfɪliːn/), lebih formalnya (−)-β-karyofilena (Bahasa Inggris: (−)-β-caryophyllene, disingkat BCP), adalah seskuiterpena bisiklik alami yang banyak terdapat di alam. Karyofilena terkenal karena memiliki cincin siklobutana, serta ikatan rangkap trans dalam cincin beranggota 9, yang keduanya merupakan hal yang langka di alam.[3]
Produksi
Karyofilena dapat diproduksi secara sintetis,[4] tetapi selalu diperoleh dari sumber alami karena tersebar luas. Ini merupakan konstituen dari banyak minyak atsiri, terutama minyak cengkeh, minyak dari batang dan bunga cengkeh; minyak atsiri Cannabis sativa, kopaiba, rosemari, dan hop.[3] Biasanya ditemukan sebagai campuran dengan isokaryofilena (isomer ikatan rangkap cis) dan α-humulena (nama usang: α-karyofilena), isomer yang terbuka cincinnya.
Karyofilena adalah salah satu senyawa kimia yang berkontribusi pada aromalada.[5]
Penelitian dasar
β-Karyofilena sedang dalam penelitian dasar untuk potensi aksinya sebagai agonis reseptor kanabinoid tipe 2 (reseptor CB2).[6] Dalam penelitian dasar lainnya, β-karyofilena memiliki afinitas pengikatan Ki = 155 nM pada reseptor CB2.[7]
β-Karyofilena memiliki aktivitas kanabinoid tertinggi dibandingkan dengan isomer α-karyofilena humulena yang terbuka cincinnya, yang dapat memodulasi aktivitas CB2.[8] Untuk membandingkan pengikatan, kanabinol mengikat reseptor CB2 sebagai agonis parsial dengan afinitas Ki = 126,4 nM,[9] sedangkan delta-9-tetrahidrokanabinol mengikat reseptor CB2 sebagai agonis parsial dengan afinitas Ki = 36 nM.[10]
Keamanan
Karyofilena telah diberi sebutan "umumnya diakui aman" (GRAS) oleh FDA dan disetujui oleh FDA untuk digunakan sebagai aditif makanan, biasanya untuk penyedap rasa.[11][12] Tikus yang diberi karyofilena hingga 700 mg/kg setiap hari selama 90 hari tidak menunjukkan efek toksik yang signifikan.[13] Karyofilena memiliki LD50 sebesar 5.000 mg/kg pada mencit.[14][15]
Metabolisme dan turunannya
14-Hidroksikaryofilena oksida (C15H24O2) diisolasi dari urine kelinci yang diberi perlakuan dengan (−)-kariofylena (C15H24). Struktur kristalsinar-X dari 14-hidroksikaryofilena (sebagai turunan asetatnya) telah dilaporkan.[16]
Metabolisme karyofilena berlangsung melalui (−)-karyofilena oksida (C15H24O) karena senyawa terakhir juga menghasilkan 14-hidroksikaryofilena (C15H24O) sebagai metabolit.[17]
Karyofilena oksida,[18] di mana gugus alkena karyofilena telah menjadi epoksida, adalah komponen yang bertanggung jawab atas identifikasi Cannabis oleh anjing pelacak obat-obatan[19][20] dan juga merupakan aditif makanan yang disetujui, seringkali sebagai perasa.[12] Karyofilena oksida mungkin memiliki aktivitas kanabinoid yang dapat diabaikan.[21]
Sumber alami
Perkiraan jumlah karyofilena dalam minyak atsiri dari setiap sumber diberikan dalam tanda kurung siku ([ ]):
Karyofilena adalah seskuiterpena umum di antara spesies tumbuhan. Senyawa ini disintesis dari prekursor terpena umum dimetilalil pirofosfat (DMAPP) dan isopentenil pirofosfat (IPP). Pertama, unit tunggal DMAPP dan IPP direaksikan melalui reaksi tipe SN1 dengan hilangnya pirofosfat, dikatalisis oleh enzim GPPS2, untuk membentuk geranil pirofosfat (GPP). Ini selanjutnya bereaksi dengan unit kedua IPP, juga melalui reaksi tipe SN1 yang dikatalisis oleh enzim IspA, untuk membentuk farnesil pirofosfat (FPP). Akhirnya, FPP mengalami siklisasi intramolekuler yang dikatalisis oleh enzim QHS1 untuk membentuk karyofilena.[39]
↑Corey, E. J.; Mitra, R. B.; Uda, H. (1964). "Total Synthesis of d,l-Caryophyllene and d,l-Isocaryophyllene". Journal of the American Chemical Society. 86 (3): 485–492. Bibcode:1964JAChS..86..485C. doi:10.1021/ja01057a040.
12Jirovetz, L.; Buchbauer, G.; Ngassoum, M. B.; Geissler, M. (November 2002). "Aroma compound analysis of Piper nigrum and Piper guineense essential oils from Cameroon using solid-phase microextraction–gas chromatography, solid-phase microextraction–gas chromatography–mass spectrometry and olfactometry". Journal of Chromatography A. 976 (1–2): 265–275. doi:10.1016/S0021-9673(02)00376-X. PMID12462618.
↑Yang, Depo; Michel, Laura; Chaumont, Jean-Pierre; Millet-Clerc, Joëlle (1999). "Use of caryophyllene oxide as an antifungal agent in an in vitro experimental model of onychomycosis". Mycopathologia. 148 (2): 79–82. doi:10.1023/a:1007178924408. PMID11189747. S2CID24242933.
↑Stahl, E.; Kunde, R. (1973). "Die Leitsubstanzen der Haschisch-Suchhunde" [The tracing substances of hashish search dogs]. Kriminalistik (dalam bahasa Jerman). 27: 385–389.
↑Singh, G.; Marimuthu, P.; De Heluani, C. S.; Catalan, C. A. (January 2006). "Antioxidant and biocidal activities of Carum nigrum (seed) essential oil, oleoresin, and their selected components". Journal of Agricultural and Food Chemistry. 54 (1): 174–181. Bibcode:2006JAFC...54..174S. doi:10.1021/jf0518610. hdl:11336/99544. PMID16390196.
↑Zheljazkov, V. D.; Cantrell, C. L.; Tekwani, B.; Khan, S. I. (January 2008). "Content, composition, and bioactivity of the essential oils of three basil genotypes as a function of harvesting". Journal of Agricultural and Food Chemistry. 56 (2): 380–5. Bibcode:2008JAFC...56..380Z. doi:10.1021/jf0725629. PMID18095647.
↑Calvo Irabién, L. M.; Yam-Puc, J. A.; Dzib, G.; Escalante Erosa, F.; Peña Rodríguez, L. M. (July 2009). "Effect of postharvest drying on the composition of Mexican oregano (Lippia graveolens) essential oil". Journal of Herbs, Spices & Medicinal Plants. 15 (3): 281–287. doi:10.1080/10496470903379001. S2CID86208062.
↑Umezu, T.; Nagano, K.; Ito, H.; Kosakai, K.; Sakaniwa, M.; Morita, M. (December 2006). "Anticonflict effects of lavender oil and identification of its active constituents". Pharmacology Biochemistry and Behavior. 85 (4): 713–721. doi:10.1016/j.pbb.2006.10.026. PMID17173962. S2CID21779233.
↑Kaul, Pran N; Bhattacharya, Arun K; Rajeswara Rao, Bhaskaruni R; Syamasundar, Kodakandla V; Ramesh, Srinivasaiyer (1 January 2003). "Volatile constituents of essential oils isolated from different parts of cinnamon (Cinnamomum zeylanicum Blume)". Journal of the Science of Food and Agriculture. 83 (1): 53–55. Bibcode:2003JSFA...83...53K. doi:10.1002/jsfa.1277.