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Flavan-3-ol

Estructura química del flavan-3-ol

Los flavan-3-oles (a veces denominados flavonoles ) son un subgrupo de flavonoides . Son derivados de flavanos que poseen un esqueleto de 2-fenil-3,4-dihidro-2 H -cromen-3-ol. Los flavan-3-oles son estructuralmente diversos e incluyen una gama de compuestos, como catequina , galato de epicatequina , epigalocatequina , galato de epigalocatequina , proantocianidinas , teaflavinas y tearubiginas . Desempeñan un papel en la defensa de las plantas y están presentes en la mayoría de las plantas. [1]

Estructura química

La catequina, una molécula única (monómero), o isómero epicatequina (ver diagrama), agrega cuatro hidroxilos al flavan-3-ol, creando bloques de construcción para polímeros concatenados ( proantocianidinas ) y polímeros de orden superior ( antocianidinas ). [2]

Los flavan-3-oles poseen dos carbonos quirales, lo que significa que hay cuatro diastereoisómeros en cada uno de ellos. Se distinguen de los flavonoides amarillos que contienen cetonas, como la quercetina y la rutina , que se denominan flavonoles . El uso temprano del término bioflavonoide se aplicó de manera imprecisa para incluir los flavanoles, que se distinguen por la ausencia de cetonas. Los monómeros, dímeros y trímeros (oligómeros) de catequina son incoloros. Los polímeros de orden superior, las antocianidinas, exhiben rojos más profundos y se convierten en taninos . [2]

La catequina y la epicatequina son epímeros , siendo la (–)-epicatequina y la (+)-catequina los isómeros ópticos más comunes que se encuentran en la naturaleza. La catequina se aisló por primera vez del extracto de la planta catechu , de donde deriva su nombre. Al calentar la catequina más allá de su punto de descomposición se libera pirocatecol (también llamado catecol), lo que explica el origen común de los nombres de estos compuestos.

La epigalocatequina y la galocatequina contienen un grupo hidroxilo fenólico adicional en comparación con la epicatequina y la catequina , respectivamente, similar a la diferencia entre el pirogalol en comparación con el pirocatecol .

Los galatos de catequina son ésteres de ácido gálico de las catequinas; un ejemplo es el galato de epigalocatequina , que suele ser la catequina más abundante en el té. Las proantocianidinas y las tearubiginas son flavan-3-oles oligoméricos.

A diferencia de muchos otros flavonoides , los flavan-3-oles generalmente no existen como glicósidos en las plantas. [3]

Estructuras (epi)catequina, (epi)catequina-galato, (epi)galocatequina y (epi)galocatequina-galato.

Biosíntesis de (–)-epicatequina

Los flavonoides son productos de una unidad de inicio de cinamoil-CoA, con extensión de cadena utilizando tres moléculas de malonil-CoA. Las reacciones son catalizadas por una enzima PKS tipo III. Estas enzimas no utilizan ACPS, sino que emplean ésteres de coenzima A y tienen un solo sitio activo para realizar la serie necesaria de reacciones, por ejemplo, extensión de cadena, condensación y ciclización. La extensión de cadena de 4-hidroxicinamoil-CoA con tres moléculas de malonil-CoA da inicialmente un policétido (Figura 1), que se puede plegar. Esto permite que ocurran reacciones similares a las de Claisen, generando anillos aromáticos. [4] [5] La microscopía de imágenes de tiempo de vida de fluorescencia (FLIM) se puede utilizar para detectar flavonoles en células vegetales. [6]

Figura 1
Figura 1

Figura 1 : Esquema general de la biosíntesis de flavan-3-ol (–)-epicatequina en plantas: Las enzimas se indican en azul, abreviadas de la siguiente manera: E1, fenilalanina amoniaco liasa (PAL), E2, tirosina amoniaco liasa (TAL), E3, cinamato 4-hidroxilasa , E4, 4-cumaroil: CoA-ligasa , E5, chalcona sintasa ( naringenina-chalcona sintasa ), E6, chalcona isomerasa , E7, flavonoide 3'-hidroxilasa , E8, flavonona 3-hidroxilasa, E9, dihidroflavanol 4-reductasa , E10, antocianidina sintasa ( leucoantocianidina dioxigenasa ), E11, antocianidina reductasa . HSCoA, Coenzima A. L -Tyr, L -tirosina, L -Phe, L -fenilalanina.

Agliconas

Fuentes dietéticas

Rango informado del contenido de flavan-3-ol en alimentos de consumo común. [7]

Los flavan-3-oles son abundantes en los tés derivados de la planta del té Camellia sinensis , así como en algunos cacaos (elaborados a partir de las semillas de Theobroma cacao ), aunque el contenido se ve afectado considerablemente por el procesamiento, especialmente en el chocolate . [8] [9] Los flavan-3-oles también están presentes en la dieta humana en frutas, en particular frutas de pepita , bayas , verduras y vino . [10] Su contenido en los alimentos es variable y se ve afectado por varios factores, como el cultivar , el procesamiento y la preparación . [11]

Biodisponibilidad y metabolismo

La biodisponibilidad de los flavan-3-oles depende de la matriz alimentaria , el tipo de compuesto y su configuración estereoquímica . [12] Mientras que los flavan-3-oles monoméricos se absorben fácilmente, las formas oligoméricas no se absorben. [12] [13] La mayoría de los datos sobre el metabolismo humano de los flavan-3-oles están disponibles para compuestos monoméricos, especialmente epiatequina . Estos compuestos se absorben y metabolizan tras su absorción en el yeyuno , [14] principalmente por O -metilación y glucuronidación, [15] y luego se metabolizan en el hígado . El microbioma colónico también tiene un papel importante en el metabolismo de los flavan-3-oles y se catabolizan en compuestos más pequeños como 5-(3′/4′-dihidroxifenil)-γ-valerolactonas y ácido hipúrico . [16] [17] Sólo los flavan-3-oles con una fracción (epi)catequina intacta pueden metabolizarse en 5-(3′/4′-dihidroxifenil)-γ-valerolactonas (imagen en la Galería). [18]

Posibles efectos adversos

Como las catequinas del extracto de té verde pueden ser hepatotóxicas , Health Canada y la EFSA han recomendado precaución, [19] recomendando que la ingesta no supere los 800 mg por día. [20]

Investigación

Las investigaciones han demostrado que los flavan-3-oles pueden afectar la función vascular , la presión arterial y los lípidos en sangre , con solo efectos menores demostrados, a partir de 2019. [21] [22] En 2015, la Comisión Europea aprobó una declaración de propiedades saludables para los sólidos de cacao que contienen 200 mg de flavanoles, afirmando que dicha ingesta "puede contribuir al mantenimiento de la elasticidad vascular y el flujo sanguíneo normal". [23] [24] A partir de 2022, la evidencia basada en alimentos indica que la ingesta de 400 a 600 mg por día de flavan-3-oles podría tener un pequeño efecto positivo en los biomarcadores cardiovasculares . [25]

Galería

Referencias

  1. ^ Ullah C, Unsicker SB, Fellenberg C, Constabel CP, Schmidt A, Gershenzon J, Hammerbacher A (diciembre de 2017). "Los flavan-3-oles son una defensa química eficaz contra la infección por roya". Fisiología vegetal . 175 (4): 1560–1578. doi :10.1104/pp.17.00842. PMC  5717727 . PMID  29070515.
  2. ^ ab Schwitters B, Masquelier J (1995). OPC en la práctica (3.ª ed.). OCLC  45289285.
  3. ^ Del Rio D, Rodriguez-Mateos A, Spencer JP, Tognolini M, Borges G, Crozier A (mayo de 2013). "(Poli)fenoles dietéticos en la salud humana: estructuras, biodisponibilidad y evidencia de efectos protectores contra enfermedades crónicas". Antioxidantes y señalización redox . 18 (14): 1818–1892. doi :10.1089/ars.2012.4581. PMC 3619154 . PMID  22794138. 
  4. ^ Dewick PM (2009). Productos naturales medicinales: un enfoque biosintético . John Wiley & Sons. pág. 168. ISBN 978-0-471-49641-0.
  5. ^ Winkel-Shirley B (junio de 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. 
  6. ^ Mueller-Harvey I, Feucht W, Polster J, Trnková L, Burgos P, Parker AW, Botchway SW (marzo de 2012). "Excitación de dos fotones con imágenes de tiempo de vida de fluorescencia de picosegundos para detectar la asociación nuclear de flavonoles". Analytica Chimica Acta . 719 : 68–75. doi :10.1016/j.aca.2011.12.068. PMID  22340533. S2CID  24094780.
  7. ^ "Base de datos sobre el contenido de polifenoles en alimentos, v. 3.6". Phenol Explorer. 2016.
  8. ^ Hammerstone JF, Lazarus SA, Schmitz HH (agosto de 2000). "Contenido de procianidina y variación en algunos alimentos de consumo habitual". The Journal of Nutrition . 130 (8S Suppl): 2086S–2092S. doi : 10.1093/jn/130.8.2086S . PMID  10917927.
  9. ^ Payne MJ, Hurst WJ, Miller KB, Rank C, Stuart DA (octubre de 2010). "Impacto de la fermentación, el secado, el tostado y el procesamiento holandés en el contenido de epicatequina y catequina de los granos de cacao y los ingredientes del cacao". Journal of Agricultural and Food Chemistry . 58 (19): 10518–10527. doi :10.1021/jf102391q. PMID  20843086.
  10. ^ Mabrym H, Harborne JB, Mabry TJ (1975). Los flavonoides . Londres: Chapman and Hall. ISBN 978-0-412-11960-6.
  11. ^ Manach C, Scalbert A, Morand C, Rémésy C, Jiménez L (mayo de 2004). "Polifenoles: fuentes alimentarias y biodisponibilidad". The American Journal of Clinical Nutrition . 79 (5): 727–747. doi : 10.1093/ajcn/79.5.727 . PMID  15113710.
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  13. ^ Rodríguez Mateos A, Weber T, Skene SS, Ottaviani JI, Crozier A, Kelm M, et al. (diciembre de 2018). "Evaluación de las respectivas contribuciones de los monómeros de flavanol y las procianidinas dietarias en la mediación de los efectos cardiovasculares en humanos: ensayo de intervención aleatorizado, controlado y doble ciego". The American Journal of Clinical Nutrition . 108 (6): 1229–1237. doi :10.1093/ajcn/nqy229. PMC 6290365 . PMID  30358831. 
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