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 хорошо растворимы в октаноле . [3] [4] Некоторые крупные конденсированные танины нерастворимы. Различия в растворимости могут влиять на их биологические функции.
Природные явления
Танины тропических лесов, как правило, имеют катехиновую природу, а не галловую природу, присутствующую 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]
Биологически активная добавка
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 поддержать его использование для лечения любого хронического заболевания. [12]
Анализ
Конденсированные танины можно охарактеризовать с помощью ряда современных методов, включая деполимеризацию, асимметричное фракционирование потока в поле 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
Реакции деполимеризации - это в основном аналитические методы, но предполагается их использование в качестве средств для получения 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
Анализ бутанол – соляная кислота – железо [17] (анализ Портера) представляет собой колориметрический анализ. Он основан на катализируемой кислотой окислительной деполимеризации конденсированных танинов 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
Конденсированные танины, тем не менее, могут подвергаться кислотно-катализируемому расщеплению в присутствии (в избытке) 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 промежуточного соединения карбокатиона в сильнокислых условиях в полярных протонных растворителях, таких как метанол . Реакция приводит к образованию свободных и производных мономеров, которые можно анализировать в дальнейшем. Свободные мономеры соответствуют концевым звеньям конденсированных цепей 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 танинов. [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]
Рекомендации
- ^ Тереза К. Аттвуд и Ричард Каммак (2006). Оксфордский словарь биохимии и молекулярной биологии . ISBN 0198529171.
- ^ "Фенолы в продуктах питания и нутрицевтиках" Ферейдун Шахиди и Мариан Нацк, пресса CRC, стр. 44
- ^ 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 .
- ^ Мюллер-Харви, I (2010). «Разгадывая загадку дубильных веществ в питании и здоровье животных». J. Sci. Продовольственное сельское хозяйство . 86 (13): 2006–2037. DOI : 10.1002 / jsfa.2577 .
- ^ Les tannins dans les bois tropicaux (Танин в тропических лесах), Жаклин Доат, Revue bois et forêts des tropiques, 1978, n ° 182 (французский)
- ^ а б Чжан, LL; Лин, Ю.М. (2008). «Анализ ВЭЖХ, ЯМР и MALDI-TOF MS 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 .
- ^ 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 .
- ^ Химическое исследование коры Commiphora angolensis Engl. Cardoso Do Vale, J., Bol Escola Farm Univ Coimbra Edicao Cient, 1962, том 3, страница 128 ( аннотация )
- ^ Хаслам Э. Растительные полифенолы, пересмотренные растительные танины. Издательство Кембриджского университета, Кембридж, Великобритания (1989) .
- ^ Ping, L; Лоран Крускиль, L; Navarrete, P; Пицци, А (2011). «Экстракция конденсированных танинов 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 .
- ^ [1] Анналы ботаники: Танносома - органелла, образующая конденсированные танины в хлорофильных органах Tracheophyta.
- ^ 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 . PMC 8094515. PMID 32990945 .
- ^ а б 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 .
- ^ 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 .
- ^ 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 .
- ^ а б «Кора Дугласа-Пихты: характеристика конденсированного экстракта танина, Хонг-Кеун Сонг, диссертация, представленная в Государственный университет штата Орегон в частичном выполнении требований для получения степени магистра наук, 13 декабря 1984» (PDF) . oregonstate.edu . Проверено 19 апреля 2018 года .
- ^ Кислотный анализ бутанола на проантоцианидины. Энн Э. Хагерманн, 2002 ( статья )
- ^ 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 .
- ^ Маккар, ГЭС; Gamble, G .; Беккер, К. (1999). «Ограничение теста бутанол – соляная кислота – железо для связанных конденсированных танинов». Пищевая химия . 66 : 129–133. DOI : 10.1016 / S0308-8146 (99) 00043-6 .
- ^ Grabber, J .; Зеллер, МЫ; Мюллер-Харви, И. (2013). «Ацетон усиливает 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 .
- ^ 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 .
- ^ Геа, Ан; 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 . PMID 21175139 .
- ^ 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 .
- ^ 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 .
- ^ Sears, Karl D .; Казебир, Рональд Л. (1968). «Расщепление проантоцианидинов тиогликолевой кислотой». Химические коммуникации (Лондон) (22): 1437–8. DOI : 10.1039 / C19680001437 .
- ^ Lange, 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 .