Hỏi: Monoterpene là gì?

Trả lời: Monoterpene là một nhóm hợp chất hữu cơ tự nhiên thuộc họ terpene, có công thức phân tử C₁₀H₁₆, được cấu tạo từ hai đơn vị isopren (mỗi đơn vị gồm 5 nguyên tử carbon). Monoterpene có thể tồn tại ở dạng mạch hở (acyclic), vòng đơn (monocyclic) hoặc vòng hai (bicyclic), tạo nên sự đa dạng về cấu trúc hóa học trong nhóm này.

Đặc điểm cấu trúc

• Cấu tạo: Mỗi monoterpene gồm hai đơn vị isopren liên kết với nhau, thường theo kiểu “head-to-tail” (đầu-đuôi).
• Phân loại:
  • Acyclic (không vòng): Ví dụ như myrcene, linalool.
  • Monocyclic (vòng đơn): Ví dụ như limonene, menthol.
  • Bicyclic (hai vòng): Ví dụ như α-pinene, camphene, sabinene.

Nguồn gốc và vai trò tự nhiên

• Monoterpene phổ biến trong tinh dầu thực vật, vỏ cây, lá, hoa, trái cây và rau củ.
• Chúng góp phần tạo nên hương thơm, vị đặc trưng của nhiều loại thực vật như cam, chanh, bạc hà, thông, oải hương, tiêu đen,...
• Trong tự nhiên, monoterpene giúp bảo vệ thực vật khỏi côn trùng, vi sinh vật, đồng thời thu hút thụ phấn và tham gia vào quá trình chữa lành vết thương cây.

Ứng dụng

• Thực phẩm và mỹ phẩm: Monoterpene là thành phần tạo mùi, vị tự nhiên trong thực phẩm, nước hoa, mỹ phẩm.
• Y học: Nhiều monoterpene có hoạt tính sinh học như kháng khuẩn, kháng nấm, chống viêm, chống oxy hóa, chống ung thư. Một số còn được sử dụng trong các sản phẩm dược phẩm và vệ sinh răng miệng (ví dụ: menthol, thymol).
• Công nghiệp: Một số monoterpene (limonene, perillyl alcohol) được ứng dụng trong chất tẩy rửa, chất đuổi côn trùng, chất sát trùng.

Sinh tổng hợp

Monoterpene được sinh tổng hợp từ isopentenyl pyrophosphate (IPP) và dimethylallyl pyrophosphate (DMAPP) thông qua các con đường chuyển hóa như mevalonate (MVA) và methylerythritol phosphate (MEP). Tiền chất trực tiếp là geranyl pyrophosphate (GPP).

Ví dụ tiêu biểu về monoterpene

• Limonene (vỏ cam, chanh)
• Menthol (bạc hà)
• α-Pinene (nhựa thông)
• Linalool (oải hương)
• Myrcene (hoa bia)
• Camphor (long não)

Tổng kết

Monoterpene là nhóm hợp chất tự nhiên phong phú, đóng vai trò quan trọng trong sinh học thực vật, công nghiệp thực phẩm, mỹ phẩm, dược phẩm và bảo vệ môi trường nhờ tính chất bay hơi, mùi thơm đặc trưng và đa dạng hoạt tính sinh học.

*Nguồn tham khảo:

• https://en.wikipedia.org/wiki/Monoterpene
• https://www.sciencedirect.com/topics/neuroscience/monoterpene
• https://www.sciencedirect.com/topics/chemical-engineering/monoterpene
• https://www.oxfordreference.com/viewbydoi/10.1093/oi/authority.2011080310020645