下列有關揮發油－成分－生合成途徑的配對，何者正確？

本題觀念：

本題主要測驗考生對於揮發油（Volatile oils）的主要化學成分及其**生合成途徑（Biosynthetic pathway）**的掌握度。揮發油的成分主要可分為兩大類生合成來源：

1. 萜類衍生物（Terpenoids）：源自 Acetate-Mevalonic acid pathway（乙酸-甲羥戊酸途徑）或 MEP pathway。例如：單萜（Monoterpenes）、倍半萜（Sesquiterpenes）。
2. 苯丙烷衍生物（Phenylpropanoids）：源自 Shikimic acid pathway（莽草酸途徑）。例如：桂皮醛、丁香油酚、水楊酸甲酯。

選項分析

• A. 冬青油（wintergreen oil）－methyl salicylate －shikimic acid -phenylpropanoid pathway (正確)

  • 揮發油：冬青油（Wintergreen oil），主要來源為杜鵑花科植物 Gaultheria procumbens。
  • 主要成分：Methyl salicylate（水楊酸甲酯），含量極高（約 98-99%）。
  • 生合成：Methyl salicylate 是由 Salicylic acid 經甲基化形成，而 Salicylic acid 是源自 Shikimic acid pathway（莽草酸途徑）生成的 Phenylpropanoid（苯丙烷類）衍生物。
  • 結論：此選項的油品、成分與生合成途徑皆完全正確。

• B. 檸檬油（lemon oil）－α-pinene－acetate-mevalonic acid pathway (錯誤)

  • 揮發油：檸檬油（Lemon oil）。
  • 主要成分：檸檬油的最主要成分是 Limonene（檸檬烯）（約佔 70-90%）以及 Citral（檸檬醛）。雖然 $\alpha$-pinene 可能微量存在，但絕非其代表性成分。
  • 生合成：Limonene 和 $\alpha$-pinene 屬於 Monoterpenes（單萜類），生合成途徑確實是源自 Acetate-Mevalonic acid pathway（或更精確的 MEP pathway）。
  • 錯誤點：主要成分配對錯誤，應為 Limonene。

• C. 松節油（turpentine oil）－thymol－acetate-mevalonic acid pathway (錯誤)

  • 揮發油：松節油（Turpentine oil）。
  • 主要成分：主要由 $\alpha$-pinene 和 $\beta$-pinene 組成。
  • Thymol：是 Thyme oil（百里香油） 的主要成分。
  • 錯誤點：成分配對完全錯誤。

• D. 桉葉油（eucalyptus oil）－cineole－shikimic acid -phenylpropanoid pathway (錯誤)

  • 揮發油：桉葉油（Eucalyptus oil）。
  • 主要成分：Cineole（又稱 Eucalyptol，桉葉油醇），配對正確。
  • 生合成：Cineole 屬於 Monoterpene oxide（單萜氧化物）。萜類化合物的生合成是源自 Acetate-Mevalonic acid pathway（或 MEP pathway），而非 Shikimic acid pathway。
  • 錯誤點：生合成途徑錯誤。

答案解析

正確答案為 (A)。 冬青油的主要活性成分確實為 Methyl salicylate，且其結構屬於苯丙烷類衍生物，生合成源頭為 Shikimic acid pathway。其他選項在「主要成分」或「生合成途徑」上均有明顯錯誤。

核心知識點

考生應熟記以下常見揮發油的「主成分」與「生合成來源」分類：

揮發油 (Oil)	主要成分 (Main Component)	化學分類	生合成途徑 (Pathway)
冬青油 (Wintergreen)	Methyl salicylate	酚酯類	Shikimic acid (Phenylpropanoid)
丁香油 (Clove)	Eugenol	酚類	Shikimic acid (Phenylpropanoid)
肉桂油 (Cinnamon)	Cinnamaldehyde	醛類	Shikimic acid (Phenylpropanoid)
茴香油 (Anise/Fennel)	Anethole	酚醚類	Shikimic acid (Phenylpropanoid)
檸檬油 (Lemon)	Limonene, Citral	單萜類	Acetate-Mevalonate (Terpenoid)
松節油 (Turpentine)	$\alpha$-Pinene, $\beta$-Pinene	單萜類	Acetate-Mevalonate (Terpenoid)
桉葉油 (Eucalyptus)	Cineole (Eucalyptol)	單萜氧化物	Acetate-Mevalonate (Terpenoid)
薄荷油 (Peppermint)	Menthol	單萜醇	Acetate-Mevalonate (Terpenoid)
百里香油 (Thyme)	Thymol	單萜酚	Acetate-Mevalonate (Terpenoid)

記憶口訣：

• Shikimic acid/苯丙烷類：通常具有苯環結構且側鏈較短，多為酚類、酚醚類、芳香醛類（冬青、丁香、肉桂、茴香）。
• Acetate-Mevalonate/萜類：通常碳數為 10 (Monoterpene) 或 15 (Sesquiterpene)，結構多樣（檸檬、松節、桉葉、薄荷、百里香、樟腦）。

參考資料

1. Trease and Evans Pharmacognosy, 16th Edition. Section on Volatile Oils and Biosynthesis.
2. Varro E. Tyler, Pharmacognosy. Chapter on Volatile Oils.
3. Methyl Salicylate - Biosynthesis (Source: Perfumer & Flavorist)