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Ácidos diferúlicos

Estructuras químicas de nueve ácidos diferúlicos conocidos Los ácidos diferúlicos (también conocidos como ácidos dehidrodiferúlicos) son compuestos orgánicos con la fórmula quím...

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Estructuras químicas de nueve ácidos diferúlicos conocidos

Los ácidos diferúlicos (también conocidos como ácidos dehidrodiferúlicos) son compuestos orgánicos con la fórmula química general C₂₀H₁₈O₈ , formados por dimerización del ácido ferúlico . La curcumina y los curcuminoides, aunque poseen una estructura similar a la de los ácidos diferúlicos, no se forman de esta manera, sino mediante un proceso de condensación. Al igual que ácido ferúlico no es el nombre IUPAC correcto , los ácidos diferúlicos también suelen tener nombres comunes que se utilizan con mayor frecuencia que el nombre IUPAC correcto. Los ácidos diferúlicos se encuentran en las paredes celulares de las plantas, particularmente en las de las gramíneas.

Estructuras

Actualmente se conocen nueve estructuras para los ácidos diferúlicos. [ 1 ] Suelen nombrarse según las posiciones en cada molécula que forman el enlace entre ellas. En el grupo se incluyen el 8,5'-DiFA (DC) (o forma descarboxilada) y el 8,8'-DiFA (THF) (o forma tetrahidrofurano ), que no son verdaderos ácidos diferúlicos, pero probablemente tengan una función biológica similar. El 8,5'-DiFA (DC) perdió CO 2 durante su formación, el 8,8'-DiFA (THF) ganó H 2 O durante su formación. El 8,5'-DiFA (BF) es la forma benzofurano .

El ácido ferúlico también puede formar trímeros y tetrámeros, conocidos como ácidos triferúlico y tetraferúlico respectivamente. [ 2 ]

Ocurrencias

Se han encontrado en las paredes celulares de la mayoría de las plantas, pero están presentes en niveles más altos en las gramíneas ( Poaceae ) y también en la remolacha azucarera y la castaña de agua china . [ 3 ]

El 8-O-4'-DiFA tiende a predominar en las gramíneas, pero el 5,5'-DiFA predomina en el salvado de cebada. [ 4 ] [ 5 ] El pan de centeno contiene deshidrodímeros de ácido ferúlico. [ 6 ]

En la chufa (nuez de tigre, Cyperus esculentus ) y la remolacha azucarera, los ácidos diferúlicos predominantes son 8-O-4'-DiFA y 8,5'-DiFA respectivamente. [ 7 ] [ 8 ] Se ha identificado que el ácido diferúlico no cíclico 8-5' está unido covalentemente a las fracciones de carbohidratos de la fracción arabinogalactano-proteína de la goma arábiga . [ 9 ]

Función

Se cree que los ácidos diferúlicos tienen una función estructural en las paredes celulares de las plantas, donde forman enlaces cruzados entre cadenas de polisacáridos. Se han extraído unidos a algunas moléculas de azúcar en ambos extremos, pero hasta ahora no se ha encontrado ninguna prueba definitiva de que unan cadenas de polisacáridos separadas. [ 10 ] En células de maíz cultivadas en suspensión, la dimerización del ácido ferúlico esterificado a polisacáridos ocurre principalmente en el protoplasma, pero puede ocurrir en las paredes celulares cuando aumentan los niveles de peróxido debido a la patogénesis. [ 11 ] En células de trigo cultivadas en suspensión, solo el ácido 8,5'-diferúlico se forma intraprotoplasmáticamente, mientras que los otros dímeros se forman en la pared celular. [ 12 ]

Preparación

La mayoría de los ácidos diferúlicos no están disponibles comercialmente y deben sintetizarse en el laboratorio. Se han publicado rutas sintéticas, pero a menudo es más sencillo extraerlos de material vegetal. Se pueden extraer de las paredes celulares de las plantas (a menudo salvado de maíz) mediante soluciones alcalinas concentradas; la solución resultante se acidifica y se separa en fases con un disolvente orgánico. Esta solución se evapora para obtener una mezcla de fracciones de ácido ferúlico que se pueden separar mediante cromatografía de columna. La identificación se realiza a menudo mediante cromatografía líquida de alta resolución con detector UV o mediante LC-MS . Alternativamente, se pueden derivatizar para hacerlos volátiles y, por lo tanto, adecuados para GC-MS . La curcumina se puede hidrolizar (en medio alcalino) para producir dos moléculas de ácido ferúlico. Las peroxidasas pueden producir dímeros de ácido ferúlico, en presencia de peróxido de hidrógeno, mediante polimerización por radicales libres . [ 13 ]

Usos

Los ácidos diferúlicos son inhibidores más eficaces de la peroxidación lipídica y mejores eliminadores de radicales libres que el ácido ferúlico en base molar. [ 14 ]

Historia

El primer ácido diferúlico descubierto fue el ácido 5,5'-diferúlico , y durante un tiempo se pensó que era el único. [ 15 ]

Véase también

Referencias

  1. ↑ Bunzel M, Ralph J, Steinhart H (2004). "Compuestos fenólicos como enlaces cruzados de polisacáridos derivados de plantas" (PDF) . Czech J. Food Sci . 22 (SI - Reacciones químicas en alimentos V): 64–67 . doi : 10.17221/10613-CJFS . Archivado del original (PDF) el 3 de diciembre de 2013.
  2. ↑ Bunzel M, Ralph J, Brüning P, Steinhart H (2006). "Identificación estructural de los ácidos dehidrotriferúlico y dehidrotetraferúlico aislados de la fibra insoluble del salvado de maíz". Journal of Agricultural and Food Chemistry . 54 (17): 6409– 18. Bibcode : 2006JAFC...54.6409B . doi : 10.1021/jf061196a . PMID 16910738 . 
  3. ↑ Ralph J, Grabber JH, Hatfield RD, Wende G (1996). "Nuevos descubrimientos relacionados con los diferulados". Resumen de investigación del USDFRC de 1996. págs. 70–71 . 
  4. ↑ Ralph, John; Quideau, Stéphane; Grabber, John H.; Hatfield, Ronald D. (1994). "Identificación y síntesis de nuevos deshidrodímeros de ácido ferúlico presentes en las paredes celulares de las gramíneas". Journal of the Chemical Society, Perkin Transactions 1 (23): 3485. doi : 10.1039/P19940003485 .
  5. ↑ Renger, Anja; Steinhart, H. (2000). "Dehidrodímeros de ácido ferúlico como elementos estructurales en la fibra dietética de los cereales". European Food Research and Technology . 211 (6): 422– 428. doi : 10.1007/s002170000201 . S2CID 84828939 . 
  6. ↑ Hansen HB, Andreasen M, Nielsen M, Larsen L, Knudsen BK, Meyer A, Christensen L, Hansen Å (2002). "Cambios en la fibra dietética, ácidos fenólicos y actividad de enzimas endógenas durante la elaboración del pan de centeno". European Food Research and Technology . 214 : 33–42 . doi : 10.1007/s00217-001-0417-6 . S2CID 85239461 . 
  7. ↑ Parker, Mary L.; Ng, Annie; Smith, Andrew C.; Waldron, Keith W. (2000). "Fenólicos esterificados de las paredes celulares de los tubérculos de Chufa (Cyperus esculentus L.) y su papel en la textura". Journal of Agricultural and Food Chemistry . 48 (12): 6284– 91. Bibcode : 2000JAFC...48.6284P . doi : 10.1021/jf0004199 . PMID 11141285 . 
  8. ↑ Micard V, Grabber JH, Ralph J, Renard CM, Thibault J (1997). "Ácidos dehidrodiferúlicos de la pulpa de remolacha azucarera". Phytochemistry . 44 (7): 1365– 1368. Bibcode : 1997PChem..44.1365M . doi : 10.1016/S0031-9422(96)00699-1 .
  9. ↑ Renard D, Lavenant-Gourgeon L, Ralet MC, Sanchez C (2006). "Goma de Acacia senegal: Continuo de especies moleculares que difieren por su relación proteína-azúcar, peso molecular y cargas". Biomacromolecules . 7 (9): 2637– ​​2649. doi : 10.1021/bm060145j . PMID 16961328 . 
  10. ↑ Bunzel, Mirko; Allerdings, Ella; Ralph, John; Steinhart, Hans (2008). "Entrecruzamiento de arabinoxilanos a través de diferulatos acoplados 8-8, demostrado mediante el aislamiento e identificación de diarabinosil 8-8(cíclico)-dehidrodiferulato del salvado de maíz". Journal of Cereal Science . 47 : 29–40 . doi : 10.1016/j.jcs.2006.12.005 .
  11. ↑ Fry, SC; Willis, SC; Paterson, AE (2000). "Formación intraprotoplásmica y localizada en la pared de diferulados unidos a arabinoxilano y productos de acoplamiento de ferulato más grandes en cultivos de células en suspensión de maíz". Planta . 211 (5): 679– 92. Bibcode : 2000Plant.211..679F . doi : 10.1007/s004250000330 . PMID 11089681 . S2CID 2081696 .  
  12. ↑ Nicolai Obel; Andrea Celia Porchia; Henrik Vibe Scheller (febrero de 2003). "Feruloilación intracelular de arabinoxilano en trigo: evidencia de feruloil-glucosa como precursor". Planta . 216 (4): 620– 629. Bibcode : 2003Plant.216..620O . doi : 10.1007/s00425-002-0863-9 . JSTOR 23387682 . PMID 12569404 . S2CID 25979348 .   
  13. ^ Geissmann T, Neukom H (1971). "Vernetzung von Phenolcarbonsäureestern von Polysacchariden durch oxydative phenolische Kupplung". Helvetica Chimica Acta . 54 (4): 1108– 1112. doi : 10.1002/hlca.19710540420 .
  14. ↑ Garcia-Conesa MT, Plumb GW, Waldron KW, Ralph J, Williamson G (1997). "Dímeros de deshidrogenación del ácido ferúlico del salvado de trigo: aislamiento, purificación y propiedades antioxidantes del ácido 8-O-4-diferúlico". Redox Report: Communications in Free Radical Research . 3 ( 5– 6): 319––323. doi : 10.1080/13510002.1997.11747129 . PMID 9754331 . 
  15. ↑ Hartley, Roy D.; Jones, Edwin C. (1976). "Ácido diferúlico como componente de las paredes celulares de Lolium multiflorum". Phytochemistry . 15 (7): 1157– 1160. Bibcode : 1976PChem..15.1157H . doi : 10.1016/0031-9422(76)85121-7 .