Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Схематическое изображение конденсированной молекулы танина. Конденсированные танины могут быть линейными (с 4 → 8 границами) или разветвленными (с 4 → 6 границами - пунктирная линия).

Конденсированные танины ( проантоцианидины , polyflavonoid танины , дубильные вещества катехол-типа , pyrocatecollic типа танины , не-гидролизуемые танины или flavolans ) являются полимеры , образованные конденсацией из флаванов . Они не содержат остатков сахара. [1]

Их называют проантоцианидинами, поскольку они образуют антоцианидины при деполимеризации в окислительных условиях. Существуют различные типы конденсированных танинов, такие как процианидины , пропеларгонидины , продельфинидины , профисетинидины , протеракацинидины , прогибуртинидины или проробинетидины . Все вышеперечисленное образовано из флаван-3-олов , но флаван-3,4-диолы, называемые ( лейкоантоцианидин ), также образуют конденсированные олигомеры танина, например, лейкофизетинидин в форме профисетинидина , и флаван-4-олы.образуют конденсированные танины, например, 3 ', 4', 5,7-флаван-4-ол образуют пролутолинидин (лютеофоролор). [2] Одним из конкретных типов конденсированных танинов, содержащихся в винограде, являются процианидины , которые представляют собой полимеры от 2 до 50 (или более) катехиновых звеньев, соединенных углерод-углеродными связями. Они не подвержены гидролизу .

Хотя многие гидролизуемые таннины и большинство конденсированных таннинов растворимы в воде, некоторые таннины также обладают высокой растворимостью в октаноле . [3] [4] Некоторые крупные конденсированные танины нерастворимы. Различия в растворимости могут влиять на их биологические функции.

Природные явления [ править ]

Танины тропических лесов, как правило, имеют катехиновую природу, а не галловые, присутствующие в лесах умеренного пояса . [5]

Конденсированные танины могут быть извлечены из Lithocarpus glaber [6] или могут быть найдены в Prunus sp. [7] Кора Commiphora angolensis содержит конденсированные танины. [8]

Коммерческими источниками конденсированных танинов являются такие растения , как древесина квебрахо ( Schinopsis lorentzii ), кора мимозы ( Acacia mollissima ), семена винограда ( Vitis vinifera ), кора сосны и кора ели . [9] [10]

Конденсированные танины образуются в танносомах , специализированных органеллах, у трахеофитов, т . Е. Сосудистых растений . [11]

Пищевая добавка [ править ]

Пикногенол - это пищевая добавка, полученная из экстрактов коры морской сосны , стандартизованная для содержания 70% процианидина и заявленная на рынке, что она может лечить многие заболевания; однако, согласно Кокрановскому обзору 2020 г., доказательств недостаточно, чтобы поддерживать его использование для лечения любого хронического заболевания. [12]

Анализ [ править ]

Конденсированные танины можно охарактеризовать с помощью ряда современных методов, включая деполимеризацию, фракционирование потока асимметричного поля потока , малоугловое рассеяние рентгеновских лучей [13] и масс-спектрометрию MALDI-TOF . [14] Их взаимодействие с белками может быть изучено с помощью калориметрии изотермического титрования [15], и это дает информацию о константе сродства, энтальпии и стехиометрии в комплексе танин-белок.

Деполимеризация [ править ]

Реакции деполимеризации - это в основном аналитические методы, но предполагается их использование в качестве средств для производства молекул для химической промышленности, полученных из отходов, таких как кора деревообрабатывающей промышленности [16] или выжимки винной промышленности.

Деполимеризация - это косвенный метод анализа, позволяющий получить такую ​​информацию, как средняя степень полимеризации , процент галлоилирования и т. Д. Деполимеризованный образец может быть введен в масс-спектрометр с источником ионизации электрораспылением , способный образовывать ионы только с более мелкими молекулами.

Окислительная деполимеризация [ править ]

Анализ бутанол – соляная кислота – железо [17] (анализ Портера) - это колориметрический анализ. Он основан на окислительной деполимеризации конденсированных таннинов, катализируемой кислотой, в соответствующие антоцианидины . [18] Этот метод также использовался для определения связанных конденсированных танинов, но имеет ограничения. [19] Этот реагент недавно был значительно улучшен за счет включения ацетона. [20]

Неокислительная химическая деполимеризация [ править ]

Тем не менее конденсированные танины могут подвергаться кислотно-катализируемому расщеплению в присутствии (избытка) нуклеофила [21], такого как флороглюцин (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 с участием карбокатиона.промежуточное соединение в сильнокислых условиях в полярных протонных растворителях, таких как метанол . Реакция приводит к образованию свободных и производных мономеров, которые могут быть дополнительно проанализированы. Свободные мономеры соответствуют концевым звеньям цепей конденсированных таннинов. Однако, если тиолиз проводится непосредственно на растительном материале (а не на очищенных танинах), важно вычесть естественные свободные мономеры флаванола из концентрации концевых звеньев, которые высвобождаются во время деполимеризации.

Реакции обычно проводятся в метаноле , особенно тиолиз, поскольку бензилмеркаптан имеет низкую растворимость в воде. Они включают умеренный (от 40 до 90 ° C (от 104 до 194 ° F)) нагрев в течение нескольких минут. Может произойти эпимеризация . [22]

Флороглюцинолиз можно использовать, например, для определения проантоцианидинов в вине [23] или в виноградных косточках и тканях кожи. [24]

Тиогликолиз можно использовать для изучения проантоцианидинов [25] или окисления конденсированных таннинов. [13] Он также используется для количественного определения лигнина . [26] Реакция на конденсированные танины из коры пихты Дугласа дает эпикатехин и катехин тиогликолаты . [16]

Конденсированные танины из листьев Lithocarpus glaber были проанализированы посредством катализируемого кислотой разложения в присутствии цистеамина . [6]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Тереза ​​К. Эттвуд и Ричард Каммак (2006). Оксфордский словарь биохимии и молекулярной биологии . ISBN 0198529171.
  2. ^ "Фенолы в продуктах питания и нутрицевтиках" Ферейдун Шахиди и Мариан Начк, пресса CRC, стр. 44
  3. ^ Мюллер-Харви, I .; Mlambo, V .; Сикосана, JLN; Smith, T .; Owen, E .; Браун, Р.Х. (2007). «Коэффициенты распределения октанол-вода для прогнозирования эффектов дубильных веществ в питании жвачных животных». J. Agric. Food Chem . 55 (14): 5436–5444. DOI : 10.1021 / jf070308a . PMID 17567141 . 
  4. Перейти ↑ Mueller-Harvey, I (2010). «Разгадывая загадку дубильных веществ в питании и здоровье животных». J. Sci. Food Agric . 86 (13): 2006–2037. DOI : 10.1002 / jsfa.2577 .
  5. ^ Les tannins dans les bois tropicaux (Танин в тропических лесах), Жаклин Доат, Revue bois et forêts des tropiques, 1978, n ° 182 (французский)
  6. ^ а б Чжан, LL; Лин, Ю.М. (2008). «ВЭЖХ, ЯМР и MALDI-TOF MS анализ конденсированных танинов из листьев Lithocarpus glaber с сильной активностью по улавливанию свободных радикалов» . Молекулы . 13 (12): 2986–2997. DOI : 10,3390 / молекулы13122986 . PMC 6245341 . PMID 19052523 .  
  7. ^ Feucht, W .; Начит М. (1977). «Флаволаны и стимулирующие рост катехины в молодых побегах видов и гибридов Prunus». Physiologia Plantarum . 40 (4): 230. DOI : 10.1111 / j.1399-3054.1977.tb04063.x .
  8. ^ Химическое исследование коры Commiphora angolensis Engl. Cardoso Do Vale, J., Bol Escola Farm Univ Coimbra Edicao Cient, 1962, том 3, страница 128 ( аннотация )
  9. ^ Хаслам Э. Полифенолы растений, Танины растительного происхождения. Издательство Кембриджского университета, Кембридж, Великобритания (1989) .
  10. ^ Пинг, L; Лоран Крускиль, L; Navarrete, P; Пицци, А (2011). «Экстракция конденсированных дубильных веществ из виноградных выжимок для использования в качестве клея для древесины». Промышленные культуры и продукты . 33 : 253–257. DOI : 10.1016 / j.indcrop.2010.10.007 .
  11. ^ http://aob.oxfordjournals.org/content/early/2013/09/11/aob.mct168.full.pdf Анналы ботаники: танносома - это органелла, образующая конденсированные танины в хлорофильных органах трахеофиты.
  12. ^ Робертсон, Нина У .; Schoonees, Anel; Бренд, Аманда; Виссер, Янике (29 сентября 2020 г.). «Экстракт сосновой коры (Pinus spp.) Для лечения хронических заболеваний» . Кокрановская база данных систематических обзоров . 9 : CD008294. DOI : 10.1002 / 14651858.CD008294.pub5 . ISSN 1469-493X . PMID 32990945 .  
  13. ^ a b Vernhet, A .; Dubascoux, SP; Cabane, B .; Фулкранд, HLN; Dubreucq, E .; Понсе-Легран, CL (2011). «Характеристика окисленных таннинов: Сравнение методов деполимеризации, асимметричного фракционирования потока поля-потока и малоуглового рассеяния рентгеновских лучей». Аналитическая и биоаналитическая химия . 401 (5): 1559–1569. DOI : 10.1007 / s00216-011-5076-2 . PMID 21573842 . 
  14. ^ Stringano, E .; Cramer, R .; Hayes, W .; Smith, C .; Гибсон, Т .; Мюллер-Харви, И. (2011). «Расшифровка сложности проантоцианидинов эспарцета (Onobrychis viciifolia) с помощью масс-спектрометрии MALDI-TOF с разумным выбором изотопных образцов и матриц». Аналитическая химия . 2011 (83): 4147–4153. DOI : 10.1021 / ac2003856 . PMID 21488615 . 
  15. ^ Добрева, Массачусетс; Фрейзер, РА; Мюллер-Харви, I .; Клифтон, Луизиана; Gea, A .; Грин, RJ (2011). «Связывание пентагаллоилглюкозы с двумя глобулярными белками происходит через несколько участков поверхности». Биомакромолекулы . 12 (3): 710–715. DOI : 10.1021 / bm101341s . PMID 21250665 . 
  16. ^ a b «Кора Дугласа-Пихты: характеристика конденсированного экстракта танина, Хонг-Кын Сонг, диссертация, представленная в Государственный университет Орегона в частичном выполнении требований для получения степени магистра наук, 13 декабря 1984» (PDF ) . oregonstate.edu . Проверено 19 апреля 2018 года .
  17. ^ Кислотный бутаноловый анализ проантоцианидинов. Энн Э. Хагерманн, 2002 ( статья )
  18. ^ Портер, Лоуренс Дж .; Hrstich, Liana N .; Хана, Бок Г. (1985). «Превращение процианидинов и продельфинидинов в цианидин и дельфинидин» . Фитохимия . 25 : 223–230. DOI : 10.1016 / S0031-9422 (00) 94533-3 .
  19. ^ Маккар, HPS; Gamble, G .; Беккер, К. (1999). «Ограничение анализа бутанол – соляная кислота – железо для связанных конденсированных танинов». Пищевая химия . 66 : 129–133. DOI : 10.1016 / S0308-8146 (99) 00043-6 .
  20. ^ Grabber, J .; Зеллер, МЫ; Мюллер-Харви, И. (2013). «Ацетон улучшает прямой анализ конденсированных таннинов на основе процианидинов и продельфинидинов у видов лотоса с помощью анализа бутанол-HCl-железо». J. Agric. Food Chem . 61 (11): 2669–2678. DOI : 10.1021 / jf304158m .
  21. ^ Мэтьюз, Сара; Мила, Изабель; Скальберт, Огюстен; Полле, Бриджит; Лапьер, Екатерина; Эрве дю Пенхо, Катрин Л. М.; Роландо, Кристиан; Доннелли, Dervilla MX (апрель 1997 г.). «Метод оценки проантоцианидинов на основе их кислотной деполимеризации в присутствии нуклеофилов». Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии . 45 (4): 1195–1201. DOI : 10.1021 / jf9607573 .
  22. ^ Gea, An; Стрингано, Элизабетта; Браун, Рон Х .; Мюллер-Харви, Ирэн (26 января 2011 г.). « Анализ in situ и структурное выяснение танинов эспарцета ( Onobrychis viciifolia ) для высокопроизводительного скрининга зародышевой плазмы». Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии . 59 (2): 495–503. DOI : 10.1021 / jf103609p .
  23. ^ Кеннеди, Джеймс А .; Феррье, 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 . Проверено 19 апреля 2018 года .
  24. ^ 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. DOI : 10.1021 / jf001030o . PMID 11308320 . 
  25. ^ Sears, Karl D .; Казебир, Рональд Л. (1968). «Расщепление проантоцианидинов тиогликолевой кислотой». Химические коммуникации (Лондон) (22): 1437–8. DOI : 10.1039 / C19680001437 .
  26. ^ Ланге, BM; Lapierre, C .; Сандерманн-младший, Х. (1 июля 1995 г.). «Элиситор-индуцированный стресс-лигнин ели (структурное сходство с лигнинами раннего развития)» . Физиология растений . 108 (3): 1277–1287. DOI : 10.1104 / pp.108.3.1277 . PMC 157483 . PMID 12228544 .