Flawan-3-ol - Flavan-3-ol

Struktura chemiczna flawan-3-ol
Epikatechina (WE)
Epigallokatechina (EGC)

Flawan-3-oli (czasem określane jako flawanoli ) są pochodne flavans które posiadają 2-fenylo-3,4-dihydro-2 H -chromen-3-ol szkieletu. Do związków tych należą katechina , galusan epikatechiny , epigallokatechina , galusan epigallokatechiny , proantocyjanidyny , teaflawiny , tearubiginy .

Flav a nole (z „a”) nie należy mylić z flawonolami (z „o”), klasą flawonoidów zawierających grupę ketonową .

Jednocząsteczkowa (monomer) katechina lub izomer epikatechina (patrz diagram) dodaje cztery grupy hydroksylowe do flawan-3-olu, tworząc bloki budulcowe dla połączonych polimerów ( proantocyjanidyny ) i polimerów wyższego rzędu ( antocyjanidyny ).

Flawanole posiadają dwa chiralne węgle, co oznacza, że dla każdego z nich występują cztery diastereoizomery .

Katechiny różnią się od żółtego, flawonoidy zawierające ketonów, takich jak kwercetyna oraz rutyny , nazywanych flav ö NOLS . Wczesne użycie terminu bioflawonoid było stosowane nieprecyzyjnie, obejmując flawanole, które wyróżniają się brakiem ketonu (ów). Monomery, dimery i trimery katechiny (oligomery) są bezbarwne. Polimery wyższego rzędu, antocyjanidyny, wykazują pogłębiające się czerwienie i stają się garbnikami .

Źródła katechin

Główne artykuły: Polifenole w herbacie i Polifenole w winie
Zobacz także: ziarno kakaowe § Health_benefits

Katechiny są bogate w herbatki pochodzące z krzewu herbacianego Camellia sinensis , a także w niektórych orzechach kokosowych i czekoladach (wytwarzanych z nasion kakaowca Theobroma ). Katechiny są również obecne w diecie człowieka w owocach, warzywach i winie oraz znajdują się w wielu innych gatunkach roślin.

Katechina i galusany

Katechina i epikatechina są epimerami , przy czym (-)-epikatechina i (+)-katechina są najpowszechniejszymi izomerami optycznymi występującymi w przyrodzie. Katechina została po raz pierwszy wyizolowana z ekstraktu roślinnego katechu , od którego wywodzi swoją nazwę. Podgrzanie katechiny poza jej punkt rozkładu uwalnia pirokatechol (zwany także katecholem), co wyjaśnia wspólne pochodzenie nazw tych związków.

Epigallokatechina i gallokatechina zawierają dodatkową fenolową grupę hydroksylową w porównaniu odpowiednio z epikatechiną i katechiną, podobnie jak różnica w pirogalolu w porównaniu z pirokatecholem.

Galusany katechin są estrami kwasu galusowego katechin; przykładem jest galusan epigallokatechiny , który jest najczęściej występującą w herbacie katechiną.

Metabolizm flawan-3-oli

Biosynteza (-)-epikatechiny

Flawonoidy są produktami z jednostki startowej cynamoilo-CoA, z przedłużeniem łańcucha przy użyciu trzech cząsteczek malonylo-CoA. Reakcje są katalizowane przez enzym PKS typu III. Enzymy te nie wykorzystują ACPS, ale zamiast tego wykorzystują estry koenzymu A i mają jedno miejsce aktywne do przeprowadzenia niezbędnych serii reakcji, np. wydłużania łańcucha, kondensacji i cyklizacji. Wydłużenie łańcucha 4-hydroksycynamoilo-CoA trzema cząsteczkami malonylo-CoA daje początkowo poliketyd (Figura 1), który można sfałdować. Umożliwiają one zachodzenie reakcji podobnych do Claisena, generujących pierścienie aromatyczne.

Ryc.1

Rysunek 1 : Schematyczny przegląd biosyntezy flawan-3-olu (-)-epikatechiny w roślinach: Enzymy oznaczono kolorem niebieskim, w skrócie: E1, liaza amonowa fenyloalaniny (PAL), E2, liaza amonowa tyrozynowa (TAL), E3 , cynamonian 4-hydroksylazy , E4, 4-kumaroilo: CoA ligazy , E5 syntazy chalkonu ( naringenina-syntazy chalkonu ) E6 chalkonu izomeraza , E7, flawonoidów 3'-hydroksylazy , E8 flavonone 3 hydroksylazy , E9, dihydroflavanol 4-reduktaza , E10, syntaza antocyjanidyn ( dioksygenaza leukoantocyjanidyny ), E11, reduktaza antocyjanidyn . HSCoA, Koenzym A. L-Tyr, L-tyrozyna, L-Phe, L-fenyloalanina.

Metabolizm u ludzi

Schematyczne przedstawienie metabolizmu flawan-3-olu (-)-epikatechiny u ludzi w funkcji czasu po podaniu doustnym. SREM: strukturalnie spokrewnione metabolity (-)-epikatechiny. 5C-RFM: metabolity rozszczepienia pierścienia 5-węglowego. 3/1C-RFM: metabolity rozszczepienia pierścienia łańcucha bocznego z 3 i 1 węglem. Przedstawiono struktury najliczniejszych metabolitów (-) - epikatechiny obecnych w krążeniu ogólnoustrojowym oraz w moczu.
Prekursory flawan-3-olu drobnoustrojowego metabolitu 5-(3′/4′-dihydroksyfenylo)-γ-walerolaktonu (gVL). Jedynie związki z nienaruszoną grupą (epi)katechinową powodują tworzenie γVL przez mikrobiom jelitowy. EKG, (-)-epikatechiny-3- O- galusan; EGCG, galusan epigallokatechiny ; EGC, epigallokatechina

Większość danych dotyczących ludzkiego metabolizmu flawan-3-oli jest dostępna dla związków monomerycznych, zwłaszcza katechiny . Związki te są wchłaniane i metabolizowane w jelicie czczym , głównie przez O-metylację i glukuronidację, a następnie są dalej metabolizowane przez wątrobę . Mikrobiom okrężnicy odgrywa również ważną rolę w metabolizmie flawan-3-oli i są one katabolizowane do mniejszych związków, takich jak 5-(3′/4′-dihydroksyfenylo)-γ-walerolaktony i kwas hipurowy . Tylko flawan-3-ole z nienaruszonym ugrupowaniem (epi)katechiny mogą być metabolizowane jako 5-(3'/4'-dihydroksyfenylo)-γ-walerolaktony.

Badania i oświadczenia zdrowotne

Główne artykuły: Herbata i zdrowie , Wino i zdrowie i Ziarno kakaowe § Fitochemikalia i badania

Potencjalne skutki zdrowotne zużycia długotrwałego flawan-3-ole obejmują redukcję czynników ryzyka dla chorób sercowo-naczyniowych , takich jak zmniejszonych poziomów lipidów we krwi .

Do 2013 r. ani Urząd ds. Żywności i Leków, ani Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności nie zatwierdziły żadnych oświadczeń zdrowotnych dotyczących katechin ani nie zatwierdziły żadnych jako leków. Co więcej, kilka firm zostało ostrzeżonych przez FDA przed wprowadzającymi w błąd oświadczeniami zdrowotnymi.

W 2014 r. Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności zatwierdził następujące oświadczenie zdrowotne dla produktów kakaowych zawierających 200 mg flawanoli i spełniających kwalifikację w suplementach diety: „flawanole kakaowe pomagają utrzymać elastyczność naczyń krwionośnych, co przyczynia się do prawidłowego przepływu krwi”.

aglikony

Flawan-3-ole
Wizerunek Nazwa Formuła Oligomery
(+)-katechina Katechina , C, (+)-katechina C 15 H 14 O 6 Procyjanidyny
Epikatechina Epikatechina , EC, (-)-Epikatechina (cis) C 15 H 14 O 6 Procyjanidyny
Epigallocatechin Epigallokatechina , EGC C 15 H 14 O 7 Prodelfinidyny
Galusan epikatechiny Galusan epikatechiny , EKG C 22 H 18 O 10
Galusan epigallokatechiny Galusan epigallokatechiny , EGCG,
(-)-galusan epigallokatechiny		 C 22 H 18 O 11
Epiafzelechin Epiafzelechin C 15 H 14 O 5
Fisetinidol Fisetinidol C 15 H 14 O 5
Guibourtinidol Guibourtinidol C 15 H 14 O 4 Proguibourtynidyny
Mesquitol Mesquitol C 15 H 14 O 6
Robinetynidol Robinetynidol C 15 H 14 O 6 Prorobinetinidyny

Analiza

Do wykrywania flawanoli w komórkach roślinnych można zastosować mikroskopię obrazowania fluorescencyjnego dożywotnia (FLIM)

Inne zastosowania

Ostatnie badania przetestowały katechiny stosowane do powlekania nanocząsteczek tlenków żelaza we krwi. Cząstki te umożliwiają wizualizację naczyń – a zwłaszcza guzów nowotworowych u myszy – w badaniu MRI. Nanocząsteczki zbijałyby się razem bez powłoki katechinowej.

Bibliografia

Linki zewnętrzne