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Daidzeína

La daidzeína (7-hidroxi-3-(4-hidroxifenil)-4H-cromen-4-ona) es un compuesto natural que se encuentra exclusivamente en la soja y otras legumbres y pertenece estructuralmente a una clase de compuestos conocidos como isoflavonas . La daidzeína y otras isoflavonas se producen en las plantas a través de la vía fenilpropanoide del metabolismo secundario y se utilizan como portadores de señales y respuestas de defensa a ataques patógenos. [2] En humanos, investigaciones recientes han demostrado la viabilidad del uso de daidzeína en medicina para el alivio de la menopausia , la osteoporosis , el colesterol en sangre y la reducción del riesgo de algunos cánceres relacionados con las hormonas y enfermedades cardíacas . A pesar de los conocidos beneficios para la salud, el uso tanto de puerarin como de daidzeína está limitado por su escasa biodisponibilidad y baja solubilidad en agua . [3]

Ocurrencia natural

La daidzeína y otros compuestos isoflavónicos, como la genisteína , están presentes en varias plantas y hierbas como kwao krua ( Pueraria mirifica ) y kudzu . También se puede encontrar en cultivos celulares de Maackia amurensis . [4] La daidzeína se puede encontrar en alimentos como la soja y productos de soja como el tofu y la proteína vegetal texturizada . Las isoflavonas de soja son un grupo de compuestos que se encuentran y se aíslan de la soja. Cabe destacar que las isoflavonas totales en la soja son, en general, 37 por ciento de daidzeína, 57 por ciento de genisteína y 6 por ciento de gliciteína , según datos del USDA . [5] El germen de soja contiene 41,7 por ciento de daidzeína. [6]

Biosíntesis

Historia

La vía de las isoflavonas se ha estudiado durante mucho tiempo debido a su prevalencia en una amplia variedad de especies de plantas, incluida la pigmentación en muchas flores, así como su función como señales en plantas y microbios. Se sugirió que la enzima isoflavona sintasa (IFS) era una familia de oxigenasas P-450, y esto fue confirmado por el laboratorio de Shinichi Ayabe en 1999. La IFS existe en dos isoformas que pueden utilizar tanto liquiritigenina como naringenina para dar daidzeína y genisteína respectivamente. [7]

Camino

La daidzeína es un isoflavonoide derivado de la vía del shikimato que forma un heterociclo que contiene oxígeno a través de una enzima dependiente del citocromo P-450 que es dependiente de NADPH .

La biosíntesis de la daidzeína comienza con L-fenilalanina y sigue una vía fenilpropanoide general donde el anillo aromático derivado del shikimato se desplaza al carbono adyacente del heterociclo. [8] El proceso comienza con la fenilalanina ligasa (PAL) que escinde el grupo amino de L-Phe formando el ácido carboxílico insaturado, ácido cinámico . Luego, el ácido cinámico es hidroxilado por la proteína de membrana cinamato-4-hidroxilasa (C4H) para formar ácido p-cumárico . Luego, el ácido p-cumárico actúa como la unidad de inicio que se carga con coenzima A por la 4-cumaroil:CoA-ligasa (4CL). Luego, la unidad de inicio (A) sufre tres iteraciones de malonil-CoA que dan como resultado (B), que las enzimas chalcona sintasa (CHS) y chalcona reductasa (CHR) modifican para obtener trihidroxichalcona. CHR depende de NADPH. Luego, la chalcona isomerasa (CHI) isomeriza la trihidroxichalcona a liquiritigenina , el precursor de la daidzeína. [7]

Se ha propuesto un mecanismo radical para obtener daidzeína a partir de liquiritigenina, en el que una enzima que contiene hierro, así como cofactores NADPH y oxígeno son utilizados por una 2-hidroxiisoflavona sintasa para oxidar la liquiritigenina a un intermediario radical (C). Sigue una migración de 1,2 arilo para formar (D), que posteriormente se oxida a (E). Por último, la deshidratación del grupo hidroxi en C2 ocurre a través de una 2-hidroxiisoflavanona deshidratasa (específicamente GmHID1 ) para dar daidzeína. [8] [2]

Propuesta de biosíntesis de daidzeína

Investigación

Se ha descubierto que la daidzeína actúa como agonista del GPER (GPR30). [9]

Interacciones con patógenos

Debido a que la daidzeína es un factor defensivo, Pseudomonas syringae produce el efector HopZ1b que degrada un producto GmHID1 . [10]

Derivados

Glicósidos

Plantas que contienen daidzeína

Referencias

  1. ^ Índice Merck , 11.ª edición, 2805 .
  2. ^ ab Jung WS; Yu, O.; Lau, C., SM; O'Keefe, DP; Odell, J.; Fader, G.; McGonigle, B. (2000). "Identificación y expresión de la isoflavona sintasa, la enzima clave para la biosíntesis de isoflavonas en legumbres". Nature Biotechnology . 18 (2): 208–212. doi :10.1038/72671. ISSN  1546-1696. PMID  10657130. S2CID  1717934.{{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  3. ^ Wang YC; Yang M.; Qin JJ; Wa WQ (2022). "Interacciones entre puerarina/daidzeína y caseína micelar". Revista de bioquímica alimentaria . 46 (2): e14048. doi : 10.1111/jfbc.14048 . PMID  34981538. S2CID  245670986.
  4. ^ Fedoreyev, SA; Pokushalova, TV; Veselova, MV; Glebko, LI; Kulesh, NI; Muzarok, TI; Selétskaya, LD; Bulgákov, vicepresidente; Zhuravlev, YN (2000). "Producción de isoflavonoides por cultivos de callos de Maackia amurensis". Fitoterapia . 71 (4): 365–372. doi :10.1016/S0367-326X(00)00129-5. PMID  10925005.
  5. ^ "Contenido de isoflavonas en los alimentos". Top Cultures . Consultado el 15 de mayo de 2012 .
  6. ^ Zhang, Y.; Wang, GJ; Song, TT; Murphy, PA; Hendrich, S. (1999). "La disposición urinaria de las isoflavonas de soja daidzeína, genisteína y gliciteína difiere entre humanos con actividad moderada de degradación de isoflavonas fecales". The Journal of Nutrition . 129 (5): 957–962. doi : 10.1093/jn/129.5.957 . PMID  10222386.
  7. ^ ab Winkel-Shirley, B. (2001). "Biosíntesis de flavonoides. Un modelo colorido para la genética, la bioquímica, la biología celular y la biotecnología". Fisiología vegetal . 126 (2): 485–493. doi : 10.1104/pp.126.2.485 . PMC 1540115 . PMID  11402179. 
  8. ^ ab Dewick, PM (2009). Productos naturales medicinales: un enfoque biosintético (libro electrónico) (3.ª ed.). Wiley. págs. 137–175. ISBN 978-0-470-74168-9.OCLC 259265604  .
  9. ^ Prossnitz, ER; Barton, M. (2014). "Biología del estrógeno: nuevos conocimientos sobre la función de GPER y oportunidades clínicas". Endocrinología molecular y celular . 389 (1–2): 71–83. doi :10.1016/j.mce.2014.02.002. PMC 4040308 . PMID  24530924. 
  10. ^ ab Bauters, L.; Stojilković, B.; Gheysen, G. (2021). "Patógenos que mueven los hilos: efectores que manipulan la biosíntesis de ácido salicílico y fenilpropanoide en plantas". Patología vegetal molecular . 22 (11). British Society for Plant Pathology ( Wiley ): 1436–1448. doi : 10.1111/mpp.13123 . PMC 8518561 . PMID  34414650. 
  11. ^ Chen G.; Zhang JX; Ye JN (2001). "Determinación de puerarina, daidzeína y rutina en Pueraria lobata (Willd.) Ohwi mediante electroforesis capilar con detección electroquímica". Journal of Chromatography A . 923 (1–2): 255–262. doi :10.1016/S0021-9673(01)00996-7. PMID  11510548.
  12. ^ Xu HN; He CH (2007). "Extracción de isoflavonas del tallo de Pueraria lobata (Willd.) Ohwi utilizando un sistema de disolvente de dos fases n-butanol/agua y separación de daidzeína". Tecnología de separación y purificación . 56 (1): 255–262. doi :10.1016/j.seppur.2007.01.027.
  13. ^ Zhou HY; Wang JH; Yan FY (2007). "[Separación y determinación de puerarina, daidzina y daidzeína en tallos y hojas de Pueraria thomsonii mediante RP-HPLC]". Zhongguo Zhong Yao Za Zhi (en chino). 32 (10): 937–939. PMID  17655152.