Cianidin | |
Azonosítás | |
---|---|
IUPAC név | 2- (3,4-dihidroxifenil) -kromenil-3,5,7-triol |
N o CAS |
(klorid) |
PubChem | 128861 |
Mosolyok |
[o +] 1c (c (cc2c1cc (cc2O) O) O) c1cc (c (cc1) O) O , |
InChI |
InChI: InChI = 1 / C15H10O6 / c16-8-4-11 (18) 9-6-13 (20) 15 (21-14 (9) 5-8) 7-1-2-10 (17) 12 (19) 3-7 / h1-6H, (H4-, 16,17,18,19,20) / p + 1 |
Kémiai tulajdonságok | |
Képlet |
C 15 H 11 O 6 [izomerek] |
Moláris tömeg | 287,2442 ± 0,0146 g / mol C 62,72%, H 3,86%, O 33,42%, |
Egység SI és STP hiányában. | |
A cianidin vagy cianidol egy szerves vegyület a természetben a család anthocyanidols . Ez egy viszonylag instabil színezett pigment, amely ritkán található szabad formában a növényi szövetekben, inkább stabilabb glikozilezett formában. Sok virág piros gyümölcsében és piros vagy kék szirmaiban van jelen.
1913-ban Richard Willstätter német vegyész és munkatársai közzétették az első tanulmányokat a növényi pigmentekről. Az áfonya pigmentet cianidinnek nevezték el Centaurea cyanus nevéről .
A cianidin a delphinidin , pelargonidin , malvidin , peonidin és petunidin mellett a természetben található fő antocianidolok része . Ebben a csoportban két hidroxilcsoport jelenléte jellemzi a B aromás gyűrű 3 'és 4' helyzetében (a számozást lásd a 2. táblázatban).
A nukleofilekkel szemben nagy reakcióképességű flavylium mag miatt a cianidol viszonylag instabil molekula, és ritkán van szabad formában a növényi szövetekben. Glikozilezése jobb stabilitást és oldhatóságot biztosít.
Növényi szövetekben a cianidin-heterozid , például a cianidin-3-glükozid bioszintézise lépésenként történik, mindegyiket egy vagy több gén által kódolt enzim szabályozza. Azok a mutáns növények, amelyek nem rendelkeznek a cianidin glikozilezéséért felelős génnel, az antocianidol intakt bioszintetikus útja ellenére sem halmozódnak fel cianidinben. Ez egyértelműen jelzi, hogy az antocianidolok módosítása (glikozilezéssel) szükséges a színes pigmentek stabil tárolásához.
Az antocianozidok többsége csak három antocianidolon alapszik: a cianidin 30% -ot, a delphinidin 22% -ot és a pelargonidin 18% -ot tartalmaz.
1. táblázat : Cianidinben gazdag gyümölcsök és zöldségek és heterozid-származékaik koncentrációja mg / 100 g szárazanyagban | ||
Cianidin | ||
Vörös málna = 0,53 Rubus idaeus |
Eper = 0,50 Fragaria x ananassa |
Közönséges bab = 1,63 fekete, egész, nyers, Phaseolus vulgaris |
Néhány cianidin-heterozid | ||
Cya-3 - glükozid | Bodza = 794,13, szeder ( Rubus ) = 138,72, Cassis = 25,07, cseresznye édes = 18.73 | |
Cya-3 - galaktozid | Fekete aronia = 557,67, amerikai áfonya = 8,89, alma , egész = 0,81 | |
Cya-3-rutinosid | Cassis = 160,78, cseresznye édes = 143,27, szilva friss = 33,85 | |
Cya-3,5-diglukozid | Fekete bodza = 17,46, Gránátalma , tiszta gyümölcslé = 3,39 Közönséges bab (fekete, egész, nyers) = 1,98 | |
Cya-3-diglukozid-5-glükozid | Vörös káposzta = 58 |
Az Anderson és Jordheim (2006) által azonosított 539 antocianozid közül 163 cianidin-heterozid található a növényekben.
Ezek közül a PHENOL-EXPLORER bázis jelzi a 19 legfontosabb élelmiszert:
2. táblázat: Cianidin-heterozidok az élelmiszerekben | |
Cianidin-3-O-glükozid | Vörös málna, eper, amerikai áfonya, fekete ribizli, szeder, Vaccinium augustifolium, Vaccinium corymbosum, vörös ribizli, egres, fekete arábia, fekete bodza, fekete szőlő, őszibarack, cseresznye, meggy, szilva, nektarin, narancsvér, gránátalma, gyakori fekete bab, olíva, saláta |
Cianidin 3,5-O-diglukozid | fekete bodza, gránátalma |
Cianidin 3,5-O-glükozid | vöröskáposzta |
Cianidin 3-O- (6 "-acetil-galaktozid) | Vaccinium augustifolium, Vaccinium corymbosum |
Cianidin 3-O- (6 "-acetil-glükozid) | Bor, Vaccinium augustifolium, Vaccinium corymbosum |
Cianidin-3-O- (6 "-kaffeoil-glükozid) | Egres ( Ribes uva-crispa ) |
Cianidin 3-O- (6 "-dioxalil-glükozid) | Szeder ( Rubus ) |
Cianidin-3-O- (6 "-malonil-3" -glükozil-glükozid) | lilahagyma |
Cianidin-3-O- (6 "-malonil-glükozid) | Szeder, vérnarancs, saláta, lilahagyma |
Cianidin 3-O- (6 "-p-kumaroil-glükozid) | Feketeribizli, fekete szőlő, egres |
Cianidin-3-O- (6 "-szukcinil-glükozid) | Eper |
Cianidin-3-O-arabinozid | Amerikai áfonya, Vaccinium augustifolium, Vaccinium corymbosum , Fekete aronia , Alma |
Cianidin-3-O-galaktozid | Amerikai áfonya, Vaccinium augustifolium, Vaccinium corymbosum , Fekete aronia , Alma |
Cianidin-3-O-glükozil-rutinosid | Vörös málna, fekete ribizli, meggy |
Cianidin-3-O-rutinosid | Vörös málna, fekete ribizli, szeder, piros ribizli, egres, fekete szürreális, édes és savanyú meggy, szilva |
Cianidin-3-O-sambubiózid | Ribizli, fekete bodza |
Cianidin-3-O-sambubiosil-5-O-glükozid | Fekete bodza |
Cianidin-3-O-sophorozid | Vörös málna, ribizli |
Cianidin-3-O-xilozid | Szeder, Arábia, Alma |
Cianidin-3-O-xilozil-rutinosid | Ribizli |
Az antocianozidok olyan természetes pigmenteket eredményeznek, amelyeknél nem mutattak ki toxicitást. Az E163a kóddal élelmiszer-adalékanyagként használt természetes színezéket cianidin-heterozidokból állítják elő. Általában szőlőmustból nyerik ki . De ez a festék vizes közegben instabil: a szín a pH-tól függően változik, érzékeny a hőre, a fényre, a szulfitokra (gyakran tartósítószerként használják) és a fémekre (dobozokban).
1913-ban a német vegyész, Richard Willstätter, aki 1915-ben Nobel-díjat kapott a növényi pigmentek terén végzett úttörő munkájáért, meglepő megfigyelést tett arról, hogy a búzavirág kék színe és a rózsák piros színe ugyanabból az antocianozid pigmentből származik. Ezt a színváltozást a "sejtfolyadék" pH- változásának tulajdonította . De ezt követően az áfonya vakuolák táptalajának pH-jának mérésével 4,6 (sav) pH-értéket kaptunk, amely érték a pigment színtelen formájának felel meg (lásd antocianin ). Körülbelül ugyanebben az időben Japánban a Shibata testvérek azt feltételezték, hogy a kék szín egy fém (például Mg 2+ ) és egy antocianozid közötti komplex képződésével nyerhető el . A pH elmélete és a fémkomplexum elmélete , amely riválisként jelenhetett meg, valójában tartalmazza az igazság részarányát.
Egy évszázadon keresztül folytatva a búzavirág kék pigmentjének vizsgálata csak most kezdi meg a választ Willstätter kérdéseire. Ezt a protocianin nevű pigmentet először Bayer izolálta 1958-ban, majd Hayashi 1961-ben kristályosította, és bebizonyította, hogy ez egy nagy molekulatömegű fémorganikus vegyület, amely vasból, magnéziumból, antocianinból, flavonoidszerű anyagból és cukrokból áll. Az antocianozid pontos szerkezetét Takeda írta le 1983-ban, mint kétszer glikozilezett cianidin [ 1 = cianidin-3-O- (6-O-szukcinil-glükozid) -5-O-glükozid) ], kentaurocianin néven . A társított flavonoid szerkezete az apigenin acilezett glükozidja által képzett ko-pigment [ 2 = apigenin-7-O-glükuronid-40-O- (6-O-malonil-glükozid)].
A protocianint a kentaurocianin 1 , a malonilflavon 2 , valamint a Fe és Mg ionok keverésével rekonstruáltuk . Végül a tisztázás érdekében Takeda és munkatársai 2005-ben arra törekedtek, hogy a laboratóriumban rekonstruálják a Protocyanint egy tisztított Protocyaninból előállított fémionokból és 1. és 2. vegyületekből . Kimutatták, hogy a vas és a magnézium jelenléte mellett a kalcium jelenléte elengedhetetlen ahhoz, hogy rekonstruált pigmentet kapjunk, amelynek abszorpciós spektruma az UV-látható helyen látható, mint a természetes pigmentnek. Végül Shiono és munkatársai (2005) egy röntgen kristályszerkezetet írnak le, amely 6 antocianozid 1 molekulából áll , amelyek középen Fe 3+ és Mg 2+ ionokhoz kötődnek , 6 flavon 2 glikozid kötődik két Ca 2+ ionhoz . Ki gondolta volna, hogy az "Azúrkék áfonya, a nagy érett búzában" ragyogás összetett reakciók kaszkádjának eredménye, amelyet több gén által kódolt enzimek vezérelnek, amelyek ezer molekulával szimmetrikusan gyönyörű molekulaszerkezetet eredményeznek (C 366 H 384 O 228 FeMg).
Az Ipomoea purpurea volubilis virágok színváltozatainak vizsgálata jó összefüggést mutatott a szín és az antocianozid összetétele között. Mint a legtöbb Convolvulaceae pigmentek , hogy van egy szoforóz (vagy glükóz) acilezett 3-as helyzetben (és néha a glükóz egység 5-ös helyzetben) A cianidin vagy pelargonidin . A szoforóz , izomerje szacharóz , készül a két glükóz egységek. Saito és munkatársai hat acilezett cianidin-glikozidot izoláltak az I. purpurea liláskék virágaiból . Ezek antocianozidok mind alapuló cianidin 3-sophoroside-5-glükozid acilezve kávésav vagy kumarinsav savat . Ugyanez a csoport hat antocianozidot is izolált, a 3. helyzetben szachorózzal (és az 5. pozícióban egyetlen hidroxil-OH-val) az I. purpurea vörösesbarna virágaiból . A bázis cianidin-3-szoforid, a másik öt pedig a koffeinsav és a glükozil-koffeinsav acilszármazékai. Végül ugyanazon volubilis bíborvörös virágai pelargonidin-3-sophorozid-5-glükozidot kaptak.
A színváltozás az Ipomoea tricolor cv. A 'Heavenly Blue' egy ritka eset, amely megerősíti a pH elméletet. Egyetlen pigment, egy triacilezett antocianozid felelős a virágrügyek lila színéért és a virágzó virág világos kékkék színéért. Aktív rendszer Na + vagy K + ionok szállítására a citoszolból a vakuolokba, amely a virágnyitás során 6,6-ról 7,7-re növeli a vakuoláris pH-t. A gyengén lúgos közeg előállítja a szirmok azúrkék színét.
Az almasavval acilezett antocianozidokat csak a szegfűből izolálták. A közönséges szegfűben a Dianthus caryophyllus sötét rózsaszínű és lilásvörös színűeket izoláltuk 3,5,5-di-O- (b-glükopiranozil) -cianidin 6 "-O-4, 6" -Ol-ciklikus maláttal és ennek megfelelője pelargonidinnal. Az almasav egy bisav, amely úgy zár le egy ciklust, hogy két végével a cianidin (vagy pelargonidin) 3. és 5. helyzetében lévő két glükózhoz kötődik.
Dianthus caryophyllus | R = OH cianidin; R = H pelargonidin Cy / Pel 3-O- (6-O-malil-glükozid) -5-O-glükozid |
A cianidin és származékai antioxidáns tulajdonságokkal rendelkeznek, és a szabad gyökök eltávolításával megvédi a sejteket az oxidációs károsodásoktól, és csökkenti a szív- és érrendszeri károsodások, valamint egyes rákos megbetegedések kockázatát (lásd antocianozidok ). A cianidin fogyasztása gátolhatja az elhízás és a cukorbetegség kialakulását, és korlátozhatja a gyulladásos mechanizmusokat is. Más vizsgálatok kimutatták, hogy glükozid származéka szerepet játszhat a rák kezelésében.