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Ácidos diferúlicos

Estructuras químicas de nueve ácidos diferúlicos conocidos

Los ácidos diferúlicos (también conocidos como ácidos deshidrodiferúlicos) son compuestos orgánicos que tienen la fórmula química general C 20 H 18 O 8 , se forman por dimerización del ácido ferúlico . La curcumina y los curcuminoides, aunque tienen una estructura similar a la de los ácidos diferúlicos, no se forman de esa manera sino a través de un proceso de condensación. Así como el ácido ferúlico no es el nombre apropiado de la IUPAC , los ácidos diferúlicos también tienden a tener nombres triviales que se usan más comúnmente que el nombre correcto de la IUPAC. Los ácidos diferúlicos se encuentran en las paredes celulares de las plantas, particularmente en las gramíneas.

Estructuras

Actualmente se conocen nueve estructuras de ácidos diferúlicos. [1] Suelen recibir su nombre según la posición de cada molécula que forma el enlace entre ellos. En este grupo se incluyen el 8,5'-DiFA (DC) (o forma descarboxilada) y el 8,8'-DiFA (THF) (o forma tetrahidrofurana), que no son verdaderos ácidos diferúlicos, pero probablemente tienen una función biológica similar. El 8,5'-DiFA (DC) perdió CO2 durante su formación, el 8,8'-DiFA (THF) ganó H2O durante su formación. El 8,5'-DiFA (BF) es la forma benzofurana .

El ácido ferúlico también puede formar trímeros y tetrámeros, conocidos como ácidos triferúlico y tetraferúlico respectivamente. [2]

Ocurrencias

Se han encontrado en las paredes celulares de la mayoría de las plantas, pero están presentes en niveles más altos en las gramíneas ( Poaceae ) y también en la remolacha azucarera y la castaña de agua china . [3]

El 8-O-4'-DiFA tiende a predominar en las gramíneas, pero el 5,5'-DiFA predomina en el salvado de cebada. [4] [5] El pan de centeno contiene deshidrodímeros de ácido ferúlico. [6]

En la chufa (Chupa, Cyperus esculentus ) y la remolacha azucarera los ácidos diferúlicos predominantes son 8-O-4'-DiFA y 8,5'-DiFA respectivamente. [7] [8] Se ha identificado que el ácido diferúlico no cíclico 8-5' está unido covalentemente a las fracciones de carbohidratos de la fracción de proteína arabinogalactano de la goma arábiga . [9]

Función

Se cree que los ácidos diferúlicos tienen una función estructural en las paredes celulares de las plantas, donde forman enlaces cruzados entre cadenas de polisacáridos. Se han extraído unidos a unas pocas moléculas de azúcar en ambos extremos, pero hasta ahora no se ha encontrado ninguna prueba definitiva de que enlacen cadenas de polisacáridos separadas. [10] En células de maíz cultivadas en suspensión, la dimerización del ácido ferúlico esterificado a polisacáridos ocurre principalmente en el protoplasma, pero puede ocurrir en las paredes celulares cuando los niveles de peróxido aumentan debido a la patogénesis. [11] En células de trigo cultivadas en suspensión, solo el ácido 8,5'-diferúlico se forma intraprotoplásmicamente y los otros dímeros se forman en la pared celular. [12]

Preparación

La mayoría de los ácidos diferúlicos no están disponibles comercialmente y deben sintetizarse en el laboratorio. Se han publicado rutas sintéticas, pero a menudo es más sencillo extraerlos del material vegetal. Se pueden extraer de las paredes celulares de las plantas (a menudo salvado de maíz) mediante soluciones concentradas de álcali, la solución resultante se acidifica y se separa en fases en un disolvente orgánico. La solución resultante se evapora para dar una mezcla de fracciones de ácido ferúlico que se pueden separar mediante cromatografía en columna. La identificación se realiza a menudo mediante cromatografía líquida de alta resolución con un detector UV o mediante LC-MS . Alternativamente, se pueden derivatizar para hacerlos volátiles y, por lo tanto, adecuados para GC-MS . La curcumina se puede hidrolizar (alcalina) para producir dos moléculas de ácido ferúlico. Las peroxidasas pueden producir dímeros de ácido ferúlico, en presencia de peróxido de hidrógeno a través de polimerización radical . [13]

Usos

Los ácidos diferúlicos son inhibidores más eficaces de la peroxidación lipídica y mejores eliminadores de radicales libres que el ácido ferúlico en términos molares. [14]

Historia

El primer ácido diferúlico descubierto fue el ácido 5,5'-diferúlico, y durante un tiempo se pensó que era el único. [15]

Véase también

Referencias

  1. ^ Bunzel M, Ralph J, Steinhart H (2004). "Compuestos fenólicos como enlaces cruzados de polisacáridos derivados de plantas" (PDF) . Czech J. Food Sci . 22 (SI - Chem. Reactions in Foods V): 64–67. doi :10.17221/10613-CJFS. Archivado desde el original (PDF) el 2013-12-03.
  2. ^ Bunzel M, Ralph J, Brüning P, Steinhart H (2006). "Identificación estructural de los ácidos deshidrotriferúlico y deshidrotetraferúlico aislados de la fibra insoluble de salvado de maíz". Journal of Agricultural and Food Chemistry . 54 (17): 6409–18. doi :10.1021/jf061196a. PMID  16910738.
  3. ^ Ralph J, Grabber JH, Hatfield RD, Wende G (1996). "Nuevos descubrimientos relacionados con los diferulatos". Resumen de investigación del USDFRC de 1996 , págs. 70-71.
  4. ^ Ralph, John; Quideau, Stéphane; Grabber, John H.; Hatfield, Ronald D. (1994). "Identificación y síntesis de nuevos deshidrodímeros de ácido ferúlico presentes en las paredes celulares de las gramíneas". Journal of the Chemical Society, Perkin Transactions 1 (23): 3485. doi :10.1039/P19940003485.
  5. ^ Renger, Anja; Steinhart, H. (2000). "Deshidrodímeros de ácido ferúlico como elementos estructurales en la fibra dietética de cereales". Investigación y tecnología alimentaria europea . 211 (6): 422–428. doi :10.1007/s002170000201. S2CID  84828939.
  6. ^ Hansen HB, Andreasen M, Nielsen M, Larsen L, Knudsen BK, Meyer A, Christensen L, Hansen Å (2002). "Cambios en la fibra dietética, ácidos fenólicos y actividad de enzimas endógenas durante la elaboración de pan de centeno". Investigación y tecnología alimentaria europea . 214 : 33–42. doi :10.1007/s00217-001-0417-6. S2CID  85239461.
  7. ^ Parker, Mary L.; Ng, Annie; Smith, Andrew C.; Waldron, Keith W. (2000). "Compuestos fenólicos esterificados de las paredes celulares de tubérculos de chufa (Cyperus esculentusL.) y su papel en la textura". Revista de química agrícola y alimentaria . 48 (12): 6284–91. doi :10.1021/jf0004199. PMID  11141285.
  8. ^ Micard V, Grabber JH, Ralph J, Renard CM, Thibault J (1997). "Ácidos deshidrodiferúlicos de pulpa de remolacha azucarera". Fitoquímica . 44 (7): 1365–1368. doi :10.1016/S0031-9422(96)00699-1.
  9. ^ Renard D, Lavenant-Gourgeon L, Ralet MC, Sanchez C (2006). "Acacia senegal gum: Continuum of molecularspecies differents by their protein-azure ratio, molecular weight, and charges" (Goma de acacia senegal: continuo de especies moleculares que difieren por su proporción proteína-azúcar, peso molecular y cargas). Biomacromolecules . 7 (9): 2637–2649. doi :10.1021/bm060145j. PMID  16961328.
  10. ^ Bunzel, Mirko; Allerdings, Ella; Ralph, John; Steinhart, Hans (2008). "Enlace cruzado de arabinoxilanos a través de diferulatos acoplados a 8-8, como se demuestra mediante el aislamiento e identificación de diarabinosil 8-8(cíclico)-deshidrodiferulato del salvado de maíz". Journal of Cereal Science . 47 : 29–40. doi :10.1016/j.jcs.2006.12.005.
  11. ^ Fry, SC; Willis, SC; Paterson, AE (2000). "Formación intraprotoplásmica y localizada en la pared de diferulatos unidos a arabinoxilano y productos de acoplamiento de ferulatos más grandes en cultivos de suspensión de células de maíz". Planta . 211 (5): 679–92. doi :10.1007/s004250000330. PMID  11089681. S2CID  2081696.
  12. ^ Nicolai Obel; Andrea Celia Porchia; Henrik Vibe Scheller (febrero de 2003). "Feruloilación intracelular de arabinoxilano en trigo: evidencia de feruloil-glucosa como precursor". Planta . 216 (4): 620–629. doi :10.1007/s00425-002-0863-9. JSTOR  23387682. PMID  12569404. S2CID  25979348.
  13. ^ Geissmann T, Neukom H (1971). "Vernetzung von Phenolcarbonsäureestern von Polysacchariden durch oxydative phenolische Kupplung". Helvetica Chimica Acta . 54 (4): 1108-1112. doi :10.1002/hlca.19710540420.
  14. ^ Garcia-Conesa MT, Plumb GW, Waldron KW, Ralph J, Williamson G (1997). "Deshidrodímeros de ácido ferúlico del salvado de trigo: aislamiento, purificación y propiedades antioxidantes del ácido 8-O-4-diferúlico". Redox Report: Communications in Free Radical Research . 3 (5–6): 319––323. doi :10.1080/13510002.1997.11747129. PMID  9754331.
  15. ^ Hartley, Roy D.; Jones, Edwin C. (1976). "Ácido diferúlico como componente de las paredes celulares de Lolium multiflorum". Fitoquímica . 15 (7): 1157–1160. doi :10.1016/0031-9422(76)85121-7.