Конденсированный танин
Конденсированные дубильные вещества ( проантоцианидины , полифлавоноидные танины , танины катехолового типа , пирокатеколового типа , негидролизуемые танины или флаволаны ) — полимеры , образующиеся при конденсации флаванов танины . Они не содержат остатков сахара. [1]
Их называют проантоцианидинами они образуют антоцианидины , поскольку при деполимеризации в окислительных условиях . Существуют различные типы конденсированных танинов, такие как процианидины , пропеларгонидины , продельфинидины , профизетинидины , протеракацинидины , прогибуртинидины или проробинетидины . Все вышеперечисленные образуются из флаван-3-олов , но флаван-3,4-диолы, называемые ( лейкоантоцианидинами ), также образуют конденсированные олигомеры танинов, например, лейкофизетинидин образует профизетинидин , а флаван-4-олы образуют конденсированные таннины, например 3',4',5,7-флаван-4-ол образуют пролутеолинидин (лютеофоролор). [2] Одним из конкретных типов конденсированных танинов, обнаруженных в винограде, являются процианидины , которые представляют собой полимеры, содержащие от 2 до 50 (или более) катехиновых единиц, соединенных углерод-углеродными связями. Они не подвержены расщеплению при гидролизе .
Хотя многие гидролизуемые танины и большинство конденсированных танинов растворимы в воде, некоторые танины также хорошо растворимы в октаноле . [3] [4] Некоторые крупные конденсированные дубильные вещества нерастворимы. Различия в растворимости, вероятно, повлияют на их биологические функции.
Природные явления
[ редактировать ]Танины тропических лесов, как правило, имеют катехиновую природу, а не галлового типа, присутствующего в лесах умеренного пояса . [5]
Конденсированные дубильные вещества можно получить из Lithocarpus glaber. [6] или можно найти в Prunus sp. [7] Кора Commiphora angolensis содержит конденсированные дубильные вещества. [8]
Коммерческими источниками конденсированных дубильных веществ являются такие растения , как древесина квебрахо ( Schinopsis lorentzii ), кора мимозы ( Acacia mollissima ), виноградные косточки ( Vitis vinifera ), кора сосны и ели . [9] [10]
Конденсированные дубильные вещества образуются в танносомах , специализированных органеллах, у трахеофитов, т. е. сосудистых растений . [11]
Пищевая добавка
[ редактировать ]Пикногенол — это пищевая добавка, полученная из экстрактов коры приморской сосны , стандартизованная на содержание 70% процианидина , и на рынке утверждается, что она может лечить многие заболевания; однако, согласно Кокрейновскому обзору 2020 года , доказательств недостаточно, чтобы поддержать его использование для лечения любого хронического заболевания. [12] [13]
Анализ
[ редактировать ]Конденсированные танины можно охарактеризовать с помощью ряда современных методов, включая деполимеризацию, фракционирование потока с асимметричным полем потока , малоугловое рассеяние рентгеновских лучей. [14] и масс-спектрометрия MALDI-TOF . [15] Их взаимодействие с белками можно изучить методом изотермической титровальной калориметрии. [16] и это дает информацию о константе сродства, энтальпии и стехиометрии танин-белкового комплекса.
Деполимеризация
[ редактировать ]Реакции деполимеризации в основном представляют собой аналитические методы, но предполагается использовать их в качестве средств для производства молекул для химической промышленности, полученных из отходов, таких как кора деревообрабатывающей промышленности. [17] или выжимки винодельческой промышленности.
Деполимеризация — это косвенный метод анализа, позволяющий получить такую информацию, как средняя степень полимеризации , процент галлоилирования и т. д. Деполимеризованный образец можно вводить в масс-спектрометр с источником ионизации электрораспылением , способным образовывать ионы только с меньшими молекулами.
Окислительная деполимеризация
[ редактировать ]Анализ бутанол- соляная кислота -железо. [18] (Анализ Портера) представляет собой колориметрический анализ. Он основан на кислотно-катализируемой окислительной деполимеризации конденсированных дубильных веществ в соответствующие антоцианидины . [19] Этот метод также использовался для определения связанных конденсированных танинов, но имеет ограничения. [20] Этот реагент недавно был значительно улучшен за счет включения ацетона. [21]
Неокислительная химическая деполимеризация
[ редактировать ]Тем не менее, конденсированные танины могут подвергаться кислотно-катализируемому расщеплению в присутствии (избытке) нуклеофила . [22] такие как флороглюцинол (реакция, называемая флороглюцинолизом), бензилмеркаптан (реакция, называемая тиолизом ), тиогликолевая кислота (реакция, называемая тиогликолизом) или цистеамин . Эти методы обычно называются деполимеризацией и дают такую информацию, как средняя степень полимеризации или процент галлоилирования. Это реакции SN1 , тип реакции замещения в органической химии, в которой участвуют промежуточные карбокатионы в сильнокислых условиях в полярных протонных растворителях, таких как метанол . Реакция приводит к образованию свободных и производных мономеров, которые можно дополнительно проанализировать. Свободные мономеры соответствуют концевым звеньям конденсированных цепей танинов. Однако если тиолиз проводится непосредственно на растительном материале (а не на очищенных танинах), важно вычесть встречающиеся в природе свободные мономеры флаванолов из концентрации концевых единиц, которые высвобождаются во время деполимеризации.
Реакции обычно проводятся в метаноле , особенно тиолиз, поскольку бензилмеркаптан плохо растворяется в воде. Они включают умеренный (от 40 до 90 °C (от 104 до 194 °F)) нагрев в течение нескольких минут. эпимеризация . Возможна [23]
Флороглюцинолиз можно использовать, например, для определения характеристик проантоцианидинов в вине. [24] или в тканях виноградных косточек и кожицы. [25]
Тиогликолиз можно использовать для изучения проантоцианидинов. [26] или окисление конденсированных дубильных веществ. [14] Он также используется для лигнина количественного определения . [27] Реакция на конденсированные дубильные вещества пихты Дугласа коры эпикатехина и катехина приводит к образованию тиогликолятов . [17]
Конденсированные дубильные вещества из листьев Lithocarpus glaber были проанализированы посредством кислотно-катализируемого разложения в присутствии цистеамина . [6]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Тереза К. Эттвуд и Ричард Каммак (2006). Оксфордский словарь биохимии и молекулярной биологии . ISBN 0198529171 .
- ^ «Фенолы в продуктах питания и нутрицевтиках» Ферейдуна Шахиди и Мариан Начок, CRC press, стр. 44
- ^ Мюллер-Харви, И.; Мламбо, В.; Сикосана, JLN; Смит, Т.; Оуэн, Э.; Браун, Р.Х. (2007). «Коэффициенты распределения октанола и воды для прогнозирования влияния танинов на питание жвачных животных». Дж. Агрик. Пищевая хим . 55 (14): 5436–5444. дои : 10.1021/jf070308a . ПМИД 17567141 .
- ^ Мюллер-Харви, I (2010). «Разгадка загадки танинов в питании и здоровье животных». Дж. Наук. Продовольственное сельское хозяйство . 86 (13): 2006–2037. дои : 10.1002/jsfa.2577 .
- ^ «Танины в тропических лесах, Жаклин Доат, Revue bois et forêt des tropiques, 1978, № 182 (французский)» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 1 августа 2013 г. Проверено 28 августа 2012 г.
- ^ Jump up to: а б Чжан, LL; Лин, Ю.М. (2008). «ВЭЖХ, ЯМР и MALDI-TOF MS анализ конденсированных танинов из листьев Lithocarpus glaber с мощной активностью по улавливанию свободных радикалов» . Молекулы . 13 (12): 2986–2997. дои : 10.3390/molecules13122986 . ПМК 6245341 . ПМИД 19052523 .
- ^ Фейхт, В.; Начит, М. (1977). «Флаволаны и стимулирующие рост катехины в кончиках молодых побегов видов и гибридов Prunus». Физиология Плантарум . 40 (4): 230. doi : 10.1111/j.1399-3054.1977.tb04063.x .
- ^ Химическое исследование коры Commiphora angolensis Engl. Кардозу-ду-Вейл, Дж., Bol Escola Farm Univ Coimbra Edicao Cient, 1962, том 3, страница 128 ( аннотация )
- ^ Хаслам Э. Растительные полифенолы, новый взгляд на растительные танины. Издательство Кембриджского университета, Кембридж, Великобритания (1989) .
- ^ Пинг, Л; Лоран Круссель, л; Наваррете, П; Пицци, А (2011). «Экстракция конденсированных дубильных веществ из виноградных выжимок для использования в качестве клея для древесины». Технические культуры и продукты . 33 : 253–257. дои : 10.1016/j.indcrop.2010.10.007 .
- ^ [1] Анналы ботаники: Танносома - это органелла, образующая конденсированные дубильные вещества в хлорофилльных органах Tracheophyta.
- ^ Робертсон, Нина У.; Шунис, Анель; Брэнд, Аманда; Виссер, Янике (29 сентября 2020 г.). «Экстракт коры сосны (Pinus spp.) для лечения хронических заболеваний» . Кокрановская база данных систематических обзоров . 2020 (9): CD008294. дои : 10.1002/14651858.CD008294.pub5 . ISSN 1469-493X . ПМК 8094515 . ПМИД 32990945 .
- ^ Д'Андреа, Г. (2010). Пикногенол: смесь процианидинов с многогранным терапевтическим применением? Фитотерапия, 81(7), 724-736.
- ^ Jump up to: а б Вернет, А.; Дюбаску, СП; Кабане, Б.; Фулкранд, HLN; Дюбрек, Э.; Понсе-Легран, CL (2011). «Характеристика окисленных танинов: сравнение методов деполимеризации, фракционирование в режиме асимметричного потока и малоугловое рассеяние рентгеновских лучей». Аналитическая и биоаналитическая химия . 401 (5): 1559–1569. дои : 10.1007/s00216-011-5076-2 . ПМИД 21573842 . S2CID 4645218 .
- ^ Стрингано, Э.; Крамер, Р.; Хейс, В.; Смит, К.; Гибсон, Т.; Мюллер-Харви, И. (2011). «Расшифровка сложности проантоцианидинов эспарцета (Onobrychis viciifolia) с помощью масс-спектрометрии MALDI-TOF с разумным выбором изотопных структур и матриц». Аналитическая химия . 2011 (83): 4147–4153. дои : 10.1021/ac2003856 . ПМИД 21488615 .
- ^ Добрева, М.А.; Фрейзер, РА; Мюллер-Харви, И.; Клифтон, Луизиана; Геа, А.; Грин, Р.Дж. (2011). «Связывание пентагаллоилглюкозы с двумя глобулярными белками происходит через несколько участков на поверхности». Биомакромолекулы . 12 (3): 710–715. дои : 10.1021/bm101341s . ПМИД 21250665 .
- ^ Jump up to: а б «Кора пихты Дугласа: характеристика экстракта конденсированного танина, автор Сон Хонг-Гын, диссертация, представленная в Университет штата Орегон для частичного выполнения требований для получения степени магистра наук, 13 декабря 1984 г.» (PDF) . oregonstate.edu . Проверено 19 апреля 2018 г.
- ^ Кислотный бутаноловый анализ на проантоцианидины. Энн Э. Хагерманн, 2002 г. ( статья )
- ^ Портер, Лоуренс Дж.; Хрстич, Лиана Н.; Чана, Бок Г. (1985). «Превращение процианидинов и продельфинидинов в цианидин и дельфинидин» . Фитохимия . 25 : 223–230. дои : 10.1016/S0031-9422(00)94533-3 .
- ^ Маккар, ГЭС; Гэмбл, Г.; Беккер, К. (1999). «Ограничение анализа бутанол-соляная кислота-железо на наличие связанных конденсированных танинов». Пищевая химия . 66 : 129–133. дои : 10.1016/S0308-8146(99)00043-6 .
- ^ Граббер, Дж.; Целлер, МЫ; Мюллер-Харви, И. (2013). «Ацетон улучшает прямой анализ конденсированных танинов на основе процианидина и продельфинидина у видов Lotus с помощью анализа бутанол-HCl-железо». Дж. Агрик. Пищевая хим . 61 (11): 2669–2678. дои : 10.1021/jf304158m . ПМИД 23383722 .
- ^ Мэтьюз, Сара; Мила, Изабель; Скальберт, Огюстен; Полле, Бриджит; Лапьер, Катрин; Эрве дю Пено, Катрин Л.М.; Роландо, Кристиан; Доннелли, Дервилла MX (апрель 1997 г.). «Метод оценки проантоцианидинов, основанный на их кислотной деполимеризации в присутствии нуклеофилов». Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии . 45 (4): 1195–1201. дои : 10.1021/jf9607573 .
- ^ Геа, Ан; Стрингано, Элизабетта; Браун, Рон Х.; Мюллер-Харви, Ирен (26 января 2011 г.). « Анализ in situ и выяснение структуры танинов эспарцета ( Onobrychis viciifolia ) для высокопроизводительного скрининга зародышевой плазмы». Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии . 59 (2): 495–503. дои : 10.1021/jf103609p . ПМИД 21175139 .
- ^ Кеннеди, Джеймс А.; Ферье, Иордания; Харбертсон, Джеймс Ф.; де Гашон, Катрин Пейро (1 декабря 2006 г.). «Анализ танинов в красном вине с использованием нескольких методов: корреляция с воспринимаемой терпкостью» . Американский журнал энологии и виноградарства . 57 (4): 481–485. дои : 10.5344/aev.2006.57.4.481 . S2CID 83830030 . Проверено 19 апреля 2018 г.
- ^ Кеннеди, Джеймс А.; Джонс, Грэм П. (апрель 2001 г.). «Анализ продуктов расщепления проантоцианидина после кислотного катализа в присутствии избытка флороглюцина». Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии . 49 (4): 1740–1746. дои : 10.1021/jf001030o . ПМИД 11308320 .
- ^ Сирс, Карл Д.; Казебье, Рональд Л. (1968). «Расщепление проантоцианидинов тиогликолевой кислотой». Химические коммуникации (22): 1437–8. дои : 10.1039/C19680001437 .
- ^ Ланге, Б.М.; Лапьер, К.; Сандерманн-младший, Х. (1 июля 1995 г.). «Элиситор-индуцированный стрессовый лигнин ели (структурное сходство с лигнинами раннего развития)» . Физиология растений . 108 (3): 1277–1287. дои : 10.1104/стр.108.3.1277 . ПМК 157483 . ПМИД 12228544 .