Флаван-3-ол
Флаван-3-олы (иногда называемые флаванолами ) представляют собой подгруппу флавоноидов . Они представляют собой производные флаванов , имеющие скелет 2-фенил-3,4-дигидро-2Н - хромен-3-ола. Флаван-3-олы структурно разнообразны и включают ряд соединений, таких как катехин , галлат эпикатехина , эпигаллокатехин , галлат эпигаллокатехина , проантоцианидины , теафлавины , теарубигины . Они играют роль в защите растений и присутствуют в большинстве растений. [1]
Химическая структура
[ редактировать ]Одномолекулярный (мономерный) катехин, или изомер эпикатехин (см. диаграмму), добавляет четыре гидроксила к флаван-3-олу, образуя строительные блоки для составных полимеров ( проантоцианидинов ) и полимеров более высокого порядка ( антоцианидинов ). [2]
Флаван-3-олы содержат два хиральных атома углерода, то есть четыре диастереоизомера у каждого из них имеется . Их отличают от желтых кетонсодержащих флавоноидов, таких как и рутин , называются флавонолами кверцитин которые . Раннее использование термина «биофлавоноид» неверно применялось для обозначения флаванолов, которые отличаются отсутствием кетона (кетонов). Мономеры, димеры и тримеры (олигомеры) катехина бесцветны. Полимеры более высокого порядка, антоцианидины, приобретают более глубокий красный цвет и превращаются в танины . [2]
Катехин и эпикатехин являются эпимерами , причем (–)-эпикатехин и (+)-катехин являются наиболее распространенными оптическими изомерами , встречающимися в природе. Катехин был впервые выделен из растительного экстракта катехина , от которого он и получил свое название. При нагревании катехина после точки разложения выделяется пирокатехин (также называемый катехолом), что объясняет общее происхождение названий этих соединений.
Эпигаллокатехин и галлокатехин содержат дополнительную фенольную гидроксильную группу по сравнению с эпикатехином и катехином соответственно, что аналогично разнице пирогаллола по сравнению с пирокатехином .
Катехингаллаты представляют собой галловой кислоты сложные эфиры катехинов ; примером является галлат эпигаллокатехина , который обычно является наиболее распространенным катехином в чае. Проантоцианидины и теарубигины представляют собой олигомерные флаван-3-олы.
В отличие от многих других флавоноидов , флаван-3-олы обычно не существуют в растениях в виде гликозидов . [3]
Биосинтез (–)-эпикатехина
[ редактировать ]Флавоноиды представляют собой продукты стартовой единицы циннамоил-КоА с удлинением цепи за счет трех молекул малонил-КоА. Реакции катализируются ферментом ПКС III типа. Эти ферменты не используют ACPS, а вместо этого используют сложные эфиры кофермента А и имеют один активный центр для выполнения необходимой серии реакций, например, удлинения цепи, конденсации и циклизации. Расширение цепи 4-гидроксициннамоил-КоА тремя молекулами малонил-КоА первоначально дает поликетид (рис. 1), который можно сворачивать. Они позволяют протекать реакциям, подобным Кляйзену, с образованием ароматических колец. [4] [5] Флуоресцентная микроскопия с изображением времени жизни (FLIM) может использоваться для обнаружения флаванолов в растительных клетках. [6]
Рисунок 1 : Схематический обзор биосинтеза флаван-3-ол (–)-эпикатехина в растениях: Ферменты обозначены синим цветом и сокращенно: E1, фенилаланин-аммиаклиаза (PAL), E2, тирозин-аммиаклиаза (TAL), E3. , циннамат-4-гидроксилаза , E4, 4-кумароил: КоА-лигаза , E5, халконсинтаза ( нарингенин-халконсинтаза ), E6, халконизомераза , E7, флавоноид-3'-гидроксилаза , E8, флавонон-3-гидроксилаза , E9, дигидрофлаванол 4-редуктаза , Е10, антоцианидинсинтаза ( лейкоантоцианидиндиоксигеназа ), Е11, антоцианидинредуктаза . HSCoA, Коэнзим А. L -Тир, L -тирозин, L -Phe, L -фенилаланин.
Агликоны
[ редактировать ]| Изображение | Имя | Формула | Олигомеры |
|---|---|---|---|
 | Катехин , C, (+)-Катехин | С 15 Н 14 О 6 | Процианидины |
 | Эпикатехин , EC, (–)-Эпикатехин ( цис ) | С 15 Н 14 О 6 | Процианидины |
 | Эпигаллокатехин , ЭГК | С 15 Н 14 О 7 | Продельфинидины |
 | Эпикатехин галлат , ЭКГ | С 22 Ч 18 О 10 | |
 | Эпигаллокатехин галлат , ЭГКГ, (–)-Эпигаллокатехин галлат | С 22 Ч 18 О 11 | |
 | Эпиафзелехин | С 15 Н 14 О 5 | |
 | Фисетинидол | С 15 Н 14 О 5 | |
 | Гибуртинидол | С 15 Н 14 О 4 | Прогибуртинидины |
 | Мескитол | С 15 Н 14 О 6 | |
 | Робинетинидол | С 15 Н 14 О 6 | Проробинетинидины |
Диетические источники
[ редактировать ]
Флаван-3-олы в изобилии содержатся в чаях, полученных из чайного растения Camellia sinensis , а также в некоторых какао (из семян Theobroma cacao ), хотя на их содержание существенно влияет обработка, особенно в шоколаде . [8] [9] Флаван-3-олы также присутствуют в рационе человека во фруктах, в частности семечковых , ягодах , овощах и вине . [10] Их содержание в пище варьируется и зависит от различных факторов, таких как сорт , обработка и приготовление . [11]
Биодоступность и метаболизм
[ редактировать ]Биодоступность пищевой флаван-3-олов зависит от матрицы , типа соединения и их стереохимической конфигурации. [12] Хотя мономерные флаван-3-олы легко усваиваются, олигомерные формы не усваиваются. [12] [13] Большинство данных о метаболизме флаван-3-олов у человека доступно для мономерных соединений, особенно эпиатехина . Эти соединения поглощаются и метаболизируются при попадании в тощую кишку . [14] главным образом за счет O -метилирования и глюкуронидации, [15] и затем далее метаболизируется в печени . толстой кишки Микробиом также играет важную роль в метаболизме флаван-3-олов, и они катаболизируются до более мелких соединений, таких как 5-(3'/4'-дигидроксифенил)-γ-валеролактоны и гиппуровая кислота . [16] [17] Только флаван-3-олы с интактным (эпи)катехиновым фрагментом могут метаболизироваться до 5-(3'/4'-дигидроксифенил)-γ-валеролактонов (изображение в галерее). [18]
Возможные побочные эффекты
[ редактировать ]Поскольку катехины в зеленого чая экстракте могут быть гепатотоксичными , Министерство здравоохранения Канады и EFSA рекомендуют соблюдать осторожность. [19] рекомендуемая доза не должна превышать 800 мг в день. [20]
Исследовать
[ редактировать ]Исследования показали, что флаван-3-олы могут влиять на функцию сосудов , артериальное давление и липиды в крови , при этом по состоянию на 2019 год были продемонстрированы лишь незначительные эффекты. [21] [22] В 2015 году Европейская комиссия одобрила здоровья заявление о полезности для сухих веществ какао , содержащих 200 мг флаванолов, заявив, что такое потребление «может способствовать поддержанию эластичности сосудов и нормальному кровотоку». [23] [24] По состоянию на 2022 год данные о пищевых продуктах показывают, что прием 400–600 мг флаван-3-олов в день может оказывать небольшой положительный эффект на сердечно-сосудистые биомаркеры . [25]
Галерея
[ редактировать ]
Схематическое изображение метаболизма флаван-3-ол(-)-эпикатехина у человека в зависимости от времени после перорального приема. SREM: структурно родственные метаболиты (-)-эпикатехина. 5C-RFM: метаболиты деления 5-углеродного кольца. 3/1C-RFM: метаболиты деления колец с 3- и 1-углеродными боковыми цепями. Изображены структуры наиболее распространенных метаболитов (-)-эпикатехина, присутствующих в системном кровообращении и моче. [17]![Флаван-3-ол предшественник микробного метаболита 5-(3'/4'-дигидроксифенил)-γ-валеролактона (гВЛ). Только соединения с интактным (эпи)катехиновым фрагментом приводят к образованию γVL кишечным микробиомом. ЭКГ: (-)-эпикатехин-3-О-галлат; EGCG, галлат эпигаллокатехина; ЭГК, эпигаллокатехин.[18]](//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/f6/Flavan-3-ol_precursors_of_the_microbial_metabolite_5-%283%E2%80%B2-4%E2%80%B2-dihydroxyphenyl%29-%CE%B3-valerolactone.jpg/120px-Flavan-3-ol_precursors_of_the_microbial_metabolite_5-%283%E2%80%B2-4%E2%80%B2-dihydroxyphenyl%29-%CE%B3-valerolactone.jpg)
Флаван-3-ол предшественник микробного метаболита 5-(3'/4'-дигидроксифенил)-γ-валеролактона (гВЛ). Только соединения с интактным (эпи)катехиновым фрагментом приводят к образованию γVL кишечным микробиомом. ЭКГ: (-)-эпикатехин-3 -О -галлат; EGCG, галлат эпигаллокатехина ; ЭГК, эпигаллокатехин . [18]
![Флаван-3-ол предшественник микробного метаболита 5-(3'/4'-дигидроксифенил)-γ-валеролактона (гВЛ). Только соединения с интактным (эпи)катехиновым фрагментом приводят к образованию γVL кишечным микробиомом. ЭКГ: (-)-эпикатехин-3-О-галлат; EGCG, галлат эпигаллокатехина; ЭГК, эпигаллокатехин.[18]](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/f6/Flavan-3-ol_precursors_of_the_microbial_metabolite_5-%283%E2%80%B2-4%E2%80%B2-dihydroxyphenyl%29-%CE%B3-valerolactone.jpg/120px-Flavan-3-ol_precursors_of_the_microbial_metabolite_5-%283%E2%80%B2-4%E2%80%B2-dihydroxyphenyl%29-%CE%B3-valerolactone.jpg)
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Улла С., Унсикер С.Б., Фелленберг С., Констебель С.П., Шмидт А., Гершензон Дж., Хаммербахер А. (декабрь 2017 г.). «Флаван-3-олы являются эффективной химической защитой от ржавчины» . Физиология растений . 175 (4): 1560–1578. дои : 10.1104/стр.17.00842 . ПМЦ 5717727 . ПМИД 29070515 .
- ^ Jump up to: а б Швиттерс Б., Маскелье Дж. (1995). OPC на практике (3-е изд.). OCLC 45289285 .
- ^ Дель Рио Д., Родригес-Матеос А., Спенсер Дж.П., Тоньолини М., Борхес Г., Крозье А. (май 2013 г.). «Диетические (поли)фенолы для здоровья человека: структура, биодоступность и доказательства защитного действия против хронических заболеваний» . Антиоксиданты и окислительно-восстановительная сигнализация . 18 (14): 1818–1892. дои : 10.1089/ars.2012.4581 . ПМК 3619154 . ПМИД 22794138 .
- ^ Дьюик ПМ (2009). Лекарственные натуральные продукты: биосинтетический подход . Джон Уайли и сыновья. п. 168. ИСБН 978-0-471-49641-0 .
- ^ Винкель-Ширли Б. (июнь 2001 г.). «Биосинтез флавоноидов. Красочная модель для генетики, биохимии, клеточной биологии и биотехнологии» . Физиология растений . 126 (2): 485–493. дои : 10.1104/стр.126.2.485 . ПМК 1540115 . ПМИД 11402179 .
- ^ Мюллер-Харви И., Фойхт В., Польстер Дж., Трнкова Л., Бургос П., Паркер А.В., Botchway SW (март 2012 г.). «Двухфотонное возбуждение с пикосекундной визуализацией времени жизни флуоресценции для обнаружения ядерной ассоциации флаванолов» . Аналитика Химика Акта . 719 : 68–75. дои : 10.1016/j.aca.2011.12.068 . ПМИД 22340533 . S2CID 24094780 .
- ^ «База данных по содержанию полифенолов в пищевых продуктах, т. 3.6» . Феноловый исследователь. 2016.
- ^ Хаммерстоун Дж. Ф., Лазарус С. А., Шмитц Х. Х. (август 2000 г.). «Содержание и вариации процианидинов в некоторых часто употребляемых продуктах» . Журнал питания . 130 (дополнение 8S): 2086S–2092S. дои : 10.1093/jn/130.8.2086S . ПМИД 10917927 .
- ^ Пейн М.Дж., Херст У.Дж., Миллер К.Б., ранг C, Стюарт Д.А. (октябрь 2010 г.). «Влияние ферментации, сушки, обжарки и голландской обработки на содержание эпикатехина и катехина в какао-бобах и ингредиентах какао». Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии . 58 (19): 10518–10527. дои : 10.1021/jf102391q . ПМИД 20843086 .
- ^ Мабрим Х, Харборн Дж.Б., Мабри Т.Дж. (1975). Флавоноиды . Лондон: Чепмен и Холл. ISBN 978-0-412-11960-6 .
- ^ Манах С., Скальберт А., Моран С., Ремеси С., Хименес Л. (май 2004 г.). «Полифенолы: источники питания и биодоступность» . Американский журнал клинического питания . 79 (5): 727–747. дои : 10.1093/ajcn/79.5.727 . ПМИД 15113710 .
- ^ Jump up to: а б Дель Рио Д., Родригес Матеос А., Спенсер Дж.П., Тоньолини М., Борхес Г., Крозье А. (май 2013 г.). «Диетические (поли)фенолы для здоровья человека: структура, биодоступность и доказательства защитного действия против хронических заболеваний» . Антиоксиданты и окислительно-восстановительная сигнализация . 18 (14): 1818–1892. дои : 10.1089/ars.2012.4581 . ПМК 3619154 . ПМИД 22794138 .
- ^ Родригес Матеос А., Вебер Т., Скин С.С., Оттавиани Дж.И., Крозье А., Кельм М. и др. (декабрь 2018 г.). «Оценка соответствующего вклада диетических мономеров флаванолов и процианидинов в опосредование сердечно-сосудистых эффектов у людей: рандомизированное контролируемое интервенционное исследование с двойной маской» . Американский журнал клинического питания . 108 (6): 1229–1237. дои : 10.1093/ajcn/nqy229 . ПМК 6290365 . ПМИД 30358831 .
- ^ Актис-Горетта Л., Левек А., Рейн М., Темл А., Шефер С., Хофманн У. и др. (октябрь 2013 г.). «Кишечная абсорбция, метаболизм и выведение (-)-эпикатехина у здоровых людей, оцененные с помощью метода кишечной перфузии» . Американский журнал клинического питания . 98 (4): 924–933. дои : 10.3945/ajcn.113.065789 . ПМИД 23864538 .
- ^ Кунле Г., Спенсер Дж.П., Шретер Х., Шеной Б., Дебнам Э.С., Срай С.К. и др. (октябрь 2000 г.). «Эпикатехин и катехин O -метилируются и глюкуронидируются в тонком кишечнике». Связь с биохимическими и биофизическими исследованиями . 277 (2): 507–512. дои : 10.1006/bbrc.2000.3701 . ПМИД 11032751 .
- ^ Дас НП (декабрь 1971 г.). «Исследования метаболизма флавоноидов. Всасывание и метаболизм (+)-катехина у человека». Биохимическая фармакология . 20 (12): 3435–3445. дои : 10.1016/0006-2952(71)90449-7 . ПМИД 5132890 .
- ^ Jump up to: а б Оттавиани Дж.И., Борхес Г., Момма Т.Ю. и др. (июль 2016 г.). «Метаболом [2- 14 C](-)-эпикатехин у человека: значение для оценки эффективности, безопасности и механизмов действия полифенольных биоактивных веществ» . Scientific Reports . 6 (1): 29034. Bibcode : 2016NatSR...629034O . doi : 10.1038/ среп29034 . ПМК 4929566
- ^ Jump up to: а б Оттавиани Дж.И., Фонг Р., Кимбалл Дж., Энсунса Дж.Л., Бриттен А., Лукарелли Д. и др. (июнь 2018 г.). «Оценка в масштабе метаболитов микробиомного происхождения как биомаркера потребления флаван-3-ола в эпидемиологических исследованиях» . Научные отчеты . 8 (1): 9859. Бибкод : 2018NatSR...8.9859O . doi : 10.1038/s41598-018-28333-w . ПМК 6026136 . ПМИД 29959422 .
- ^ Министерство здравоохранения Канады (12 декабря 2017 г.). «Краткий обзор безопасности. Натуральные продукты для здоровья, содержащие экстракт зеленого чая. Оценка потенциального риска повреждения печени (гепатотоксичности)» . Министерство здравоохранения Канады, Правительство Канады . Проверено 6 мая 2022 г.
- ^ Юнес М., Аггетт П., Агилар Ф., Кребелли Р., Дюземунд Б., Филипич М. и др. (апрель 2018 г.). «Научное мнение о безопасности катехинов зеленого чая» . Журнал EFSA . 16 (4): e05239. дои : 10.2903/j.efsa.2018.5239 . ПМК 7009618 . ПМИД 32625874 .
- ^ Рид К., Факлер П., Стокс Н.П. и др. (Кокрейновская группа по гипертонии) (апрель 2017 г.). «Влияние какао на артериальное давление» . Кокрановская база данных систематических обзоров . 4 (5): CD008893. дои : 10.1002/14651858.CD008893.pub3 . ПМК 6478304 . ПМИД 28439881 .
- ^ Раман Г., Авендано Э.Э., Чен С., Ван Дж., Мэтсон Дж., Гайер Б. и др. (ноябрь 2019 г.). «Диетическое потребление флаван-3-олов и кардиометаболическое здоровье: систематический обзор и метаанализ рандомизированных исследований и проспективных когортных исследований» . Американский журнал клинического питания . 110 (5): 1067–1078. дои : 10.1093/ajcn/nqz178 . ПМК 6821550 . ПМИД 31504087 .
- ^ «Статья 13 (5): Флаванолы какао; Фильтры поиска: Заявить статус – разрешено; Поиск – флаванолы» . Европейская комиссия, Регистр ЕС. 31 марта 2015 года . Проверено 8 сентября 2022 г.
- ^ «Научное заключение об изменении разрешения заявления о полезности для здоровья, связанного с флаванолами какао и поддержанием нормальной эндотелий-зависимой вазодилатации в соответствии со статьей 13(5) Регламента (ЕС) № 1924/20061, после запроса в соответствии со статьей 19 Регламент (ЕС) № 1924/2006» . Журнал EFSA . 12 (5). 2014. doi : 10.2903/j.efsa.2014.3654 .
- ^ Кроу-Уайт, Кристи М; Эванс, Леви В.; Кунле, Гюнтер Г.К.; Миленкович, Драган; Стоут, Ким; Уоллес, Тейлор; Ханду, Дипа; Сенкус, Кейтлин Э (3 октября 2022 г.). «Флаван-3-олы и кардиометаболическое здоровье: первое в истории диетическое биоактивное руководство» . Достижения в области питания . 13 (6): 2070–83. doi : 10.1093/advances/nmac105 . ПМЦ 9776652 . ПМИД 36190328 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]
СМИ, связанные с флаван-3-олами, на Викискладе?
