Флаван-3-ол - Flavan-3-ol

Химическая структура флаван-3-ола
Эпикатехин (ЭК)
Эпигаллокатехин (EGC)

Флаван-3-олс (иногда называемый флаванолы) являются производными от флаваны которые обладают 2-фенил-3,4-дигидро-2ЧАС-хромен-3-ол скелет. Эти соединения включают катехин, эпикатехин галлат, эпигаллокатехин, эпигаллокатехин галлат, проантоцианидины, теафлавины, теарубигины.

Flavаnols (с "а") не следует путать с флавонолы (с "о") класс флавоноиды содержащий кетон группа.

Одномолекулярный (мономер) катехин или изомер эпикатехин (см. Диаграмму) добавляет четыре гидроксила к флаван-3-олу, создавая строительные блоки для конкатенированных полимеров (проантоцианидины ) и полимеры более высокого порядка (антоцианидины ).[1]

Флаванолы обладают двумя хиральными атомами углерода, то есть четырьмя диастереоизомеры происходят для каждого из них.

Катехины отличаются от желтых кетон-содержащих флавоноидов, таких как кверцитин и рутин, которые называются ароматоNols. Раннее использование термина биофлавоноид был неточно применен для включения флаванолов, которые отличаются отсутствием кетона (ов). Мономеры, димеры и тримеры (олигомеры) катехинов бесцветны. Полимеры высшего порядка, антоцианидины, проявляют более глубокий красный цвет и становятся дубильные вещества.[1]

Источники катехинов

Основные статьи: Полифенолы в чае и Полифенолы в вине
Смотрите также: Какао-бобы § Health_benefits

Катехины богаты чаи полученный из чайного растения чайный куст, а также в некоторых какао и шоколадные конфеты[2] (изготовлен из семян Теоброма какао ). Катехины также присутствуют в рационе человека во фруктах, овощах и вино,[3] и встречаются во многих других видах растений.[4][5]

Катехин и галлаты

Катехин и эпикатехин находятся эпимеры, причем (-) - эпикатехин и (+) - катехин являются наиболее распространенными оптическими изомеры найдено в природе. Катехин был впервые выделен из растительного экстракта. катеху, от которого он получил свое название. Нагревание катехина выше точки разложения высвобождает пирокатехол (также называемый катехолом), что объясняет общее происхождение названий этих соединений.

Эпигаллокатехин и галлокатехин содержат дополнительный фенольный гидроксильная группа по сравнению с эпикатехином и катехином, соответственно, аналогично разнице в пирогаллол по сравнению с пирокатехолом.

Катехин галлаты галловая кислота сложные эфиры катехинов; пример эпигаллокатехин галлат, который обычно является самым распространенным катехином в чае.

Метаболизм флаван-3-олов

Биосинтез (-) - эпикатехина

Флавоноиды являются продуктами стартового звена циннамоил-КоА с удлинением цепи с использованием трех молекул малонил-КоА. Реакции катализируются ферментом PKS III типа. Эти ферменты не используют ACPS, а вместо этого используют сложные эфиры кофермента A и имеют один активный центр для выполнения необходимой серии реакций, например удлинение цепи, конденсация и циклизация. Удлинение цепи 4-гидроксициннамоил-КоА тремя молекулами малонил-КоА сначала дает поликетид (рис. 1), который можно свернуть. Они позволяют протекать реакциям типа Клайзена с образованием ароматических колец.[6][7]

Рисунок 1

Рисунок 1: Схематический обзор биосинтеза флаван-3-ола (-) - эпикатехина в растениях: Ферменты обозначены синим цветом и обозначаются следующим образом: E1, фенилаланин аммиаклиаза (PAL), E2, тирозин аммиаклиаза (TAL), E3, циннамат-4-гидроксилаза, E4, 4-кумароил: КоА-лигаза, E5, халконсинтаза (нарингенин-халконсинтаза ), E6, халкон-изомераза, E7, Флавоноид 3'-гидроксилаза, E8, флавонон-3-гидроксилаза, E9, дигидрофлаванол-4-редуктаза, E10, антоцианидинсинтаза (лейкоантоцианидин диоксигеназа ), E11, антоцианидин редуктаза. HSCoA, кофермент A. L-Tyr, L-тирозин, L-Phe, L-фенилаланин.

Метаболизм у человека

Схематическое изображение метаболизма флаван-3-ол (-) - эпикатехина у людей в зависимости от времени после приема внутрь. SREM: структурно связанные (-) - метаболиты эпикатехина. 5C-RFM: метаболиты деления на 5-углеродное кольцо. 3 / 1C-RFM: метаболиты расщепления с 3- и 1-углеродной боковой цепью. Изображены структуры наиболее распространенных (-) - метаболитов эпикатехина, присутствующих в системном кровотоке и в моче.[8]
Флаван-3-ол - предшественники микробного метаболита 5- (3 '/ 4'-дигидроксифенил) -γ-валеролактона (gVL). Только соединения с интактным (эпи) катехиновым фрагментом приводят к образованию γVL микробиомом кишечника. ЭКГ, (-) - эпикатехин-3-О-галлат; EGCG, Эпигаллокатехин галлат; EGC, Эпигаллокатехин[9]

Большинство данных о метаболизме флаван-3-олов у человека доступно для мономерных соединений, особенно Катехин. Эти соединения поглощаются и метаболизируются при поглощении в тощая кишка,[10] в основном за счет O-метилирования и глюкуронирования,[11] а потом дальше метаболизированный посредством печень. 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.[12][8] Только флаван-3-олы с интактным (эпи) катехиновым фрагментом могут метаболизироваться 5- (3 '/ 4'-дигидроксифенил) -γ-валеролактоны.[9]

Возможное воздействие катехинов на здоровье

Основные статьи: Чай и здоровье, Вино и здоровье, и Какао-бобы § Health_benefits

Предполагаемая польза катехинов для здоровья широко изучалась на моделях людей и животных, но доказанных эффектов, применимых к здоровью человека, нет. До 2013 года ни Управление по контролю за продуктами и лекарствами ни Европейское агентство по безопасности пищевых продуктов одобрила любые заявления о пользе катехинов для здоровья или одобрила их использование в качестве фармацевтических препаратов.[13][14][15] Более того, несколько компаний были предупреждены FDA о вводящих в заблуждение заявлениях о пользе для здоровья.[16][17][18][19]

В 2014 году Европейское управление по безопасности пищевых продуктов утвердило следующее заявление о пользе для здоровья какао-продуктов, содержащих 200 мг флаванолов и отвечающих требованиям к биологически активным добавкам: «Флаванолы какао помогают поддерживать эластичность кровеносных сосудов, что способствует нормальному кровотоку».[20]

Возможные уменьшенные преимущества

Редакционная статья предостерегала от увеличения потребления темный шоколад для улучшения здоровья, потому что полезные соединения, которые, как предполагается, представляют собой флаванолы, иногда удаляются из-за их горького вкуса без указания на этикетке.[21] Кроме того, такой продукт с высоким содержанием жира, сахара и Калорий, что способствует плохому питанию при употреблении в больших количествах.[21]

Агликоны

Флаван-3-олс
ИзображениеИмяФормулаОлигомеры
(+) - КатехинКатехин, C, (+) - КатехинC15ЧАС14О6Процианидины
ЭпикатехинЭпикатехин, EC, (-) - эпикатехин (цис)C15ЧАС14О6Процианидины
ЭпигаллокатехинЭпигаллокатехин, EGCC15ЧАС14О7Продельфинидины
Эпикатехин галлатЭпикатехин галлат, ЭКГC22ЧАС18О10
Эпигаллокатехин галлатЭпигаллокатехин галлат, EGCG,
(-) - Галлат эпигаллокатехина		C22ЧАС18О11
ЭпиафзелечинЭпиафзелечинC15ЧАС14О5
ФизетинидолФизетинидолC15ЧАС14О5
ГибуртинидолГибуртинидолC15ЧАС14О4Прогибуртинидины
МескитолМескитолC15ЧАС14О6
РобинетинидолРобинетинидолC15ЧАС14О6Проробинетинидины

Анализ

Визуализирующая микроскопия с сохранением флуоресценции (FLIM) можно использовать для обнаружения флаванолов в клетках растений.[22]

Другое использование

Недавнее исследование проверило катехины, используемые для покрытия наночастиц оксидов железа в крови. Эти частицы позволяют визуализировать сосуды - и особенно раковые опухоли у мышей - при МРТ. Наночастицы будут слипаться без катехинового покрытия.[23]

Рекомендации

  1. ^ а б OPC на практике, 1995 г., 3-е издание, Берт Швиттерс в сотрудничестве с профессором Джеком Маскелье.
  2. ^ Hammerstone JF, Lazarus SA, Schmitz HH (август 2000 г.). «Содержание и вариации процианидина в некоторых часто потребляемых продуктах». J. Nutr. 130 (8S Доп.): 2086S – 92S. Дои:10.1093 / jn / 130.8.2086S. PMID  10917927.
  3. ^ Ruidavets J, Teissedre P, Ferrières J, Carando S, Bougard G, Cabanis J (ноябрь 2000 г.). «Катехины в средиземноморской диете: овощи, фрукты или вино?». Атеросклероз. 153 (1): 107–17. Дои:10.1016 / S0021-9150 (00) 00377-4. PMID  11058705.
  4. ^ BBC News | Здоровье | Шоколад полезен для здоровья
  5. ^ Мабри, Хельга; Harborne, J. B .; Мабри, Т. Дж. (1975). Флавоноиды. Лондон: Чепмен и Холл. ISBN  978-0-412-11960-6.
  6. ^ Дьюик, Пол М.Лекарственные натуральные продукты: биосинтетический подход. 3-е изд. John Wiley & Sons Ltd, 2009, стр. 168.
  7. ^ Винкель-Ширли, Бренда.Биосинтез флавоноидов. Красочная модель для генетики,Биохимия, клеточная биология и биотехнология. Plant Physiol. Vol. 126, 2001, с. 485-493.
  8. ^ а б Оттавиани, Хавьер I .; Борхес, Джина; Мама, Тони Й .; Спенсер, Джереми П. Э .; Кин, Карл Л .; Крозье, Алан; Шрётер, Хаген (01.07.2016). «Метаболом [2-14C] (-) - эпикатехина в организме человека: значение для оценки эффективности, безопасности и механизмов действия полифенольных биоактивных веществ». Научные отчеты. 6 (1): 29034. Дои:10.1038 / srep29034. ISSN  2045-2322. ЧВК  4929566. PMID  27363516.
  9. ^ а б Оттавиани, Хавьер I .; Фонг, Редмонд; Кимбалл, Дженнифер; Ensunsa, Jodi L .; Бриттен, Эбигейл; Лукарелли, Дебора; Любен, Роберт; Грейс, Филип Б.; Моусон, Дебора Х. (29.06.2018). «Оценка в масштабе метаболитов, полученных из микробиома, как биомаркера потребления флаван-3-ола в эпидемиологических исследованиях». Научные отчеты. 8 (1): 9859. Дои:10.1038 / с41598-018-28333-в. ISSN  2045-2322. ЧВК  6026136. PMID  29959422.
  10. ^ Актис-Горетта, Лукас; Левек, Антуан; Рейн, Маарит; Темл, Александр; Шефер, Кристиан; Хофманн, Юте; Ли, Хэцюнь; Шваб, Матиас; Эйхельбаум, Мишель (октябрь 2013 г.). «Кишечная абсорбция, метаболизм и экскреция (-) - эпикатехина у здоровых людей, оцениваемые с использованием метода перфузии кишечника». Американский журнал клинического питания. 98 (4): 924–933. Дои:10.3945 / ajcn.113.065789. ISSN  1938-3207. PMID  23864538.
  11. ^ Kuhnle, G .; Spencer, J.P .; Schroeter, H .; Шеной, Б .; Debnam, E. S .; Srai, S.K .; Rice-Evans, C .; Хан, У. (2000-10-22). «Эпикатехин и катехин O-метилируются и глюкуронидируются в тонком кишечнике». Сообщения о биохимических и биофизических исследованиях. 277 (2): 507–512. Дои:10.1006 / bbrc.2000.3701. ISSN  0006-291X. PMID  11032751.
  12. ^ Дас, Н. П. (декабрь 1971 г.). «Исследования метаболизма флавоноидов. Поглощение и метаболизм (+) - катехина у человека». Биохимическая фармакология. 20 (12): 3435–3445. Дои:10.1016/0006-2952(71)90449-7. ISSN  0006-2952. PMID  5132890.
  13. ^ «Лекарственные препараты, одобренные FDA». Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США. Получено 1 ноября 2014.
  14. ^ «Заявления о вреде для здоровья, удовлетворяющие значительному научному соглашению». Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США. Получено 1 ноября 2014.
  15. ^ Группа EFSA по диетическим продуктам, питанию и аллергии (NDA) 2, 3 Европейское агентство по безопасности пищевых продуктов (EFSA), Парма, Италия (2010). "Научное заключение об обосновании заявлений о пользе для здоровья, связанных с различными продуктами питания / пищевыми компонентами и защитой клеток от преждевременного старения, антиоксидантной активностью, содержанием антиоксидантов и антиоксидантными свойствами, а также защитой ДНК, белков и липидов от окислительного повреждения. в соответствии со статьей 13 (1) Регламента (ЕС) № 1924/20061 ". Журнал EFSA. 8 (2): 1489. Дои:10.2903 / j.efsa.2010.1489.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  16. ^ «Инспекции, соответствие, правоприменение и уголовные расследования (флавоноидные науки)». Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США. Получено 1 ноября 2014.
  17. ^ «Инспекции, соответствие, правоприменение и уголовные расследования (Unilever, Inc.)». Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США. Получено 31 октября 2014.
  18. ^ «Зеленый чай Lipton - это лекарство». NutraIngredients-USA.com. Получено 25 октября 2013.
  19. ^ «Фрукты полезны для вашего здоровья? Не так быстро: FDA останавливает компании от заявлений о вреде для здоровья в отношении продуктов питания». TheDailyGreen.com. Получено 31 октября 2014.
  20. ^ "Научное заключение по изменению разрешения на заявление о пользе для здоровья, связанное с флаванолами какао и поддержанием нормальной эндотелий-зависимой вазодилатации в соответствии со Статьей 13 (5) Регламента (ЕС) № 1924/20061 по запросу в соответствии со Статьей 19 Регламент (ЕС) № 1924/2006 ". Журнал EFSA. 12 (5). 2014. Дои:10.2903 / j.efsa.2014.3654.
  21. ^ а б Ланцет (22 декабря 2007 г.). «Дьявол в черном шоколаде». Ланцет. 370 (9605): 2070. Дои:10.1016 / S0140-6736 (07) 61873-X. PMID  18156011. S2CID  41271401.
  22. ^ Мюллер-Харви, I .; Feucht, W .; Polster, J .; Трнкова, Л .; Burgos, P .; Паркер, A.W .; Ботчуэй, С. (2012). «Двухфотонное возбуждение с пикосекундной визуализацией времени жизни флуоресценции для обнаружения ядерной ассоциации флаванолов». Анальный. Чим. Acta. 719: 68–75. Дои:10.1016 / j.aca.2011.12.068. PMID  22340533.
  23. ^ «Лента новостей для работников здравоохранения».

внешняя ссылка