Die Flavan-3-ole oder Flavanole oder Catechine sind eine Unterfamilie von Flavonoiden, deren Struktur auf dem 2-Phenyl-3-chromanol basiert.
Der flav hat Phenole sollten nicht verwechselt werden mit flav o Phenolen bei der ferner in 4 - Stellung einer Carbonylfunktion C = O.
Die oligomeren und polymeren Strukturen von Flavanolen bilden die Klasse der Proanthocyanidole oder kondensierten Tannine.
Skelett mit Flavonoiden nummeriert | (+) - Catechin | Guibourtinol |
Flavanole werden in der Klasse der Flavanoide durch ihren zentralen Heterocyclus C charakterisiert, der nur eine Substitution in 3 durch eine OH- Hydroxylgruppe umfasst . Sie werden in einer Reihe von Verbindungen nach den Substitutionen durch phenolische Hydroxylgruppen an den Ringen A und B abgebaut. Diese Hydroxylgruppen können frei oder verethert sein oder an Heterosidbindungen beteiligt sein . Alle Verbindungen haben 4 Stereomere aufgrund der Anwesenheit von asymmetrischen 2 und 3 Kohlenstoffen (mit 4 verschiedenen Substituenten).
Die am häufigsten vorkommende Klasse in der Natur besteht aus Catechin oder Catechol und seinen Derivaten, die OH-Hydroxylgruppen in 5 und 7 am A-Ring und in 4 'und 5' am B-Ring enthalten. Catechin liegt aufgrund des Vorhandenseins von Catechin in 4 stereoisomeren Formen vor asymmetrische Kohlenstoffe 2 und 3.
Der Begriff Catechin ist nicht eindeutig:
Es gibt auch Verbindungen wie Guibourtinidol , die nur eine Hydroxylgruppe an jedem A- und B-Ring aufweisen. Diese findet sich in Cassia abbreviata .
Catechin existiert als mehrere Stereoisomere, die aus zwei asymmetrischen Kohlenstoffen stammen. Die enantiomeren Formen (spiegelbildlich) an den Positionen 2 und 3 des zentralen Heterocyclus, die als R / S-Konfiguration bezeichnet werden, ergeben die folgenden vier Strukturen:
Strukturen von Catechin / Epicatechin-Enantiomeren | ||
Nachname | Aufbau | Formel |
---|---|---|
(+) - Catechin | 2R, 3S | |
(-) - Epicatechin | 2R, 3R | |
(-) - Catechin | 2S, 3R | |
(+) - Epicatechin | 2S, 3S |
In der Natur sind die häufigsten Isomere (+) - Catechin und (-) - Epicatechin. Die anderen beiden Stereoisomere sind viel seltener und ihre Anwesenheit scheint mit enzymatischen Reaktionen oder Wärmebehandlungen verbunden zu sein.
Gemeinsame Katechine von Tee und Wein mit einer -cis- Konfiguration in den Positionen 2, 3:
2,3- cis- Catechin-Strukturen | |||
Verbindungen | R3 | R5 ' | Strukturen |
---|---|---|---|
(-) - Epicatechin EC | OH | H. | |
(-) - Epigallocatechin EGC | OH | OH | |
(-) - Epicatechingallat-EKG | G | H. | |
(-) - Epigallocatechingallat EGCG | G | OH |
Einige gebräuchliche Catechine mit einer -trans- Konfiguration an den Positionen 2, 3:
2,3- trans Catechin Strukturen | |||
Verbindungen | R3 | R5 ' | Strukturen |
---|---|---|---|
(+) - Catechin C. | OH | H. | |
(+) - Gallocatechin GC | OH | OH | |
(+) - Gallocatechingallat GCG | G | OH |
Die kondensierten Tannine sind Oligomere oder Polymere, die von Monomeren von Flavanolen abgeleitet sind. So werden Procyanidole auf Catechol / Epicatechol und Prodelphinidole auf Gallocatechol / Epigallocatechol aufgebaut.
Flavan-3-ols | |||
Bild | Nachname | Formel | Oligomer |
---|---|---|---|
Afzelechol , Epiafzelechol |
C15H14O5 | Propelargonidine | |
Fisetinidol Epifisetinidol |
C15H14O5 | Profisetinidine | |
Guibourtinidol Epiguibourtinidol |
C15H14O4 | Proguibourtinidine | |
Mesquitol Epimesquitol |
C15H14O6 | Promelacacinidine und Proteracacinidine | |
Robinetinidol Epirobinetidol |
C15H14O6 | Prorobinetinidine |
Durchschnittliche Zusammensetzung frischer Teeblätter in Flavanolen | |
Flavanole | Ergebnisse in g / kg DM |
---|---|
(-) - Epigallocatechingallat EGCG | 90-130 |
(-) - Epigallocatechin EGC | 30-60 |
(-) - Epicatechingallat-EKG | 30-60 |
(+) - Gallocatechin GC | 30-40 |
(-) - Epicatechin EC | 10-30 |
(+) - Catechin C. | 10-20 |
Die Tees grün, oolong und schwarz unterscheiden sich durch die Bedeutung der enzymatischen Oxidation, die die Blätter bei einem unsachgemäßen Prozess erfahren, der als "Fermentation" bezeichnet wird. Die Flavonoide in grünem Tee sind wie die im frischen Blatt zu 80% Flavanole, aber nach der Oxidation verbleiben nur 20 bis 30% in schwarzem Tee.
Die Flavanolzusammensetzung der im Handel vorkommenden Tees variiert erheblich in Abhängigkeit von den verschiedenen Parametern, die mit dem Anbau von Teepflanzen und dann mit dem Herstellungsprozess verbunden sind. Hier sind einige Werte von Chen und Mitarbeitern für grünen Tee aus China und von Kuroda und Hara für schwarzen Tee aus Darjeeling.
Zusammensetzung von marktfähigen Tees in Flavanolen (Ergebnisse in g / kg DM) | |||||
Flavanole | Grüner Tee | Schwarzer Tee | |||
---|---|---|---|---|---|
Maxi | Mini | Durchschnittlich | |||
EGCG | 106.2 | 58,67 | 93.03 | 40.2 | |
EGC | 47,94 | 28.13 | 33,59 | . | |
EKG | 40,60 | 13.37 | 34,68 | 39,20 | |
EG | 13.38 | 7.20 | 9.79 | 6.7 | |
Gesamt | 171.09 | 86.10 |
.
Durch 5-minütiges Aufgießen von 20 g grünem Tee in einen Liter Wasser bei 90 ° C wird die folgende Flavanolzusammensetzung erhalten:
Flavanolzusammensetzung einer Grüntee-Infusion (Ergebnisse in mg / l) | |||||
EGCG | EGC | EKG | EG | VS | Gesamt |
489.6 | 705.9 | 48.1 | 84.9 | 7.8 | 1336.3 |
Unter diesen optimalen Bedingungen enthält eine 150 ml Tasse grüner Tee daher ungefähr 200 mg Flavanole. Für Rains et al. (2011) enthält eine typische Tasse grüner Tee (250 ml) 50-100 mg Catechine (oder 30-60 mg pro 150 ml) und 30-40 mg Koffein. Aufgrund der vielen Variationsparameter, die von Kultur, Erntezeitpunkt, Herstellung bis zur Infusion reichen, variieren die Werte laut den Autoren stark. Bronner und Beecher finden viel niedrigere Werte, indem sie 3 g Blätter 3 Minuten lang in einen Liter kochendes Wasser gießen. Sie schätzen, dass eine Tasse (150 ml) grüner Tee 18 mg Flavanole und eine Tasse schwarzen Tee enthält 49,5 mg .
Für schwarzen Tee schätzen Arts et al., Dass eine 150-ml-Tasse 20 mg Flavanole (Monomere) enthält.
Zusammensetzung der Traubenkerne in in der Toskana (Italien) gesammelten Flavanolen. Ergebnisse in mg / kg DM | ||
Rebsorten | (+) - Catechin | (-) - Epicatechin |
---|---|---|
Merlot | 1388 | 1318 |
Cabernet Sauvignon | 1418 | 1276 |
Während der Weinbereitung ermöglichen verschiedene Mazerationstechniken die Extraktion von mehr oder weniger Flavonoiden aus den Schalen und Samen. Diese Verbindungen kommen daher in Rotweinen in noch recht hohen Konzentrationen vor:
Durchschnittliche Zusammensetzung von Rotweinen in Flavanolen Ergebnisse in mg / l | |||
Flavanole | Maxi | Mini | Durchschnittlich |
---|---|---|---|
(+) - Catechin | 300 | 20 | 130 |
(-) - Epicatechin | 120 | 5 | 60 |
(+) - Gallocatechin | 80 | 7 | 35 |
(-) - Epigallocatechin | 35 | 2 | 13 |
Das heißt im Durchschnitt insgesamt 238 mg · l -1 Flavanole, was für ein Glas von 12 cl einen Wert von 28,5 mg ergibt .
Catechine sind in Schokolade mit einer Menge von 53,5 mg / 100 g in dunkler Schokolade und 15,9 mg / 100 g in weißer Schokolade enthalten.
Um eine Vorstellung von den Größenordnungen zu bekommen, können wir sagen, dass 4 Quadrate dunkler Schokolade (40 g ), eine Tasse Tee und ein Glas Rotwein ungefähr die gleiche Menge an Flavanolen liefern .
Zusammensetzung von Obst- und Gemüseslavanolen, roh (Ergebnisse in mg / kg Frischmasse) | |||
(-) - Epicatechin | (+) - Catechin | Gesamt | |
---|---|---|---|
Saubohne (Vicia faba), roher Samen | 225.1 | 128.3 | 353.4 |
Brombeere (Rubus sp.) | 180,8 | 6.6 | 187,4 |
Schwarze Grappe | 86.4 | 89.4 | 175.8 |
Kirsche | 95.3 | 21.7 | 117,0 |
Aprikose | 60.6 | 49.5 | 110.1 |
Himbeere | 82.6 | 9.7 | 92.3 |
Apfel mit seiner Haut | 81.4 | 9.5 | 90.9 |
Pflaume | 28.4 | 33.5 | 61.9 |
Erdbeeren | 0 | 44.7 | 44.7 |
Nach dem Verzehr von Tee, Wein oder Schokolade verändern sich die Katechine dieser Produkte erheblich im Verdauungssystem. Das meiste davon wird von Darmbakterien und Enterozyten metabolisiert. Nach dem Durchgang durch die Darmwand werden Catechin und Epicatechin zu 45% in glucuronidischer Form, zu 30% in o-methylierter Form und zu 20% in o-methylglucuronidierter Form gefunden (gemäß einer Studie am Hagel von Darmratten) von Kuhnle et al.). Auch beim Menschen ist bekannt, dass nur 1,68% des aufgenommenen Katechins in Blutplasma, Urin und Kot enthalten sind. EGCG geht kaum ins Blut und der absorbierte Teil wird hauptsächlich über die Galle im Dickdarm ausgeschieden. EGC und EC sind etwas bioverfügbarer. EGC wird jedoch hauptsächlich in glucuronidierter (57-71%) oder sulfatierter (23-36%) Form nachgewiesen, und nur ein kleiner Teil befindet sich im freien Zustand (3-13%). 2/3 EC wird in sulfatierter und 1/3 glucuronidierter Form nachgewiesen.
Die Metaboliten erscheinen ziemlich schnell im Blutkreislauf, da 2,5 Stunden nach Einnahme eines flavanolreichen Lebensmittels eine Spitzenkonzentration beobachtet wird. Sie werden dann schnell in die Galle und den Urin ausgeschieden.
Eine übermäßige Produktion von freien Radikalen im Körper kann Makromoleküle und Zellen in diesem Körper erheblich schädigen. Der Abbau von Lipiden durch oxidativen Stress führt zu Ablagerungen oxidierter Lipide in den Gefäßen, die Atheromplaques verursachen, die Funktion von Zellmembranen stören und krebserzeugende Derivate erzeugen.
Catechine haben wie alle Polyphenole phenolische Hydroxylgruppen, Ar-OH, die die Peroxylradikale L-OO • mit H versorgen und sie dadurch in Form von L-OOH-Hydroxiden neutralisieren können:
Ar-OH + L-OO • → Ar-O • + L-OOH
Das Ar-O • -Radikal ist ziemlich stabil und weniger reaktiv und bricht die Kette.
Da es kein absolutes Maß für die Bewertung des Antioxidationspotentials einer Verbindung gibt, ist es notwendig, auf vergleichende Bewertungen mit anderen Verbindungen zurückzugreifen. Darüber hinaus hängen diese Vergleiche von der Bewertungsmethode und insbesondere vom verwendeten freien Peroxylradikal ab.
Es gibt ein halbes Dutzend Methoden, um das antioxidative Potenzial von Blutplasma nach dem Verzehr von Lebensmitteln, die reich an Flavanoiden sind, zu bestimmen. Viele Studien haben gezeigt, dass eine signifikante Korrelation zwischen dem gemessenen Antioxidationspotential und dem Gesamtpolyphenolgehalt des untersuchten Lebensmittelprodukts besteht, obwohl das Plasma signifikante Konzentrationen an Vitaminantioxidationsmitteln (Vitamin C und E) und Harnstoff enthalten kann, die mit einer sehr geringen Konzentration verbunden sind von Flavonoiden.
In mehreren Studien wurde die Antioxidationskapazität des Plasmas von Probanden vor und nach dem Konsum von Tee untersucht, und alle beobachteten einen signifikanten Anstieg der Antioxidationskapazität des Plasmas etwa eine Stunde nach der Einnahme (mit einem Vorteil für grünen Tee).
Ähnliche In-vivo-Beobachtungen wurden für Wein und Schokolade gemacht. Alle Studien stimmen mit einer signifikanten Erhöhung der Antioxidationskapazität des Plasmas etwa eine Stunde nach dem Verzehr von Rotwein überein.
Nach dem Verzehr von Schokolade steigt die Plasmakonzentration von (-) - Epicatechin schnell an, bis sie nach 2 Stunden einen Höhepunkt erreicht, und nimmt dann langsam ab. Nach regelmäßigem Verzehr von Schokolade über einen langen Zeitraum wurde eine bessere Beständigkeit der LDL-Partikel gegen oxidativen Stress und eine Erhöhung der gesamten Antioxidationskapazität des Serums beobachtet. Andererseits brachten die gleichen Studien, die sich auf einen regelmäßigen Verzehr von Tee oder Wein über einen langen Zeitraum bezogen, keine kohärenten Ergebnisse.
Eine jüngste Entdeckung bei der Analyse von Plasma nach dem Verzehr von Produkten, die reich an Flavonoiden sind, hat die Diskrepanzen beleuchtet, die manchmal zwischen In-vitro- und In-vivo- Messungen auftreten können . Lolito et al. Beobachteten das überraschende Auftreten eines Peaks in der Harnsäurekonzentration im Blutplasma (nach dem Verzehr von Äpfeln) genau nach dem Peak in der Antioxidationskapazität des Plasmas. Harnsäure ist ein Antioxidans, das nicht in Äpfeln enthalten ist, dessen Auftreten im Blut jedoch durch den Verzehr der in Äpfeln enthaltenen Fructose verursacht wird. Die Rolle von Urat wurde durch eine Studie über Rotwein von Modun et al. Durch den sukzessiven Konsum von Rotwein, entalkoholisiertem Rotwein, Rotwein ohne Polyphenole, Ethanol und Wasser konnten diese Autoren eindeutig feststellen, dass die Erhöhung der Antioxidationskapazität von Plasma sowohl durch den Peak von Cetachinen (als auch von Polyphenolen erklärt werden kann) ) im Plasma und dem Uratpeak.
..............
Diese Moleküle ermöglichen es auch, die Keimung von Samen während des Wettbewerbs zwischen Pflanzen zu hemmen, was zu einer Verringerung der Rekrutierung benachbarter Arten führt und sich daher auf die Dynamik der Populationen auswirkt, mit denen sie konkurrieren.
Eine von der University of North Carolina im November 2020 durchgeführte Studie legt nahe, dass die spezifischen Polyphenole (Flavanole und Proanthocyanidine ) in Vitis rotundifolia (Traubenmuscadin), grünem Tee , Kakao und dunkler Schokolade die Bindungsfähigkeit des SARS-CoV-2- Virus beeinträchtigen können auf menschliche Zellen, wodurch die Infektions- und Übertragungsraten des Virus, das Covid-19 verursacht, verringert werden .
Schätzung der Aufnahme von Katechinen und Procyanidinen im Verhältnis zu einem moderaten und regelmäßigen Konsum von Weinen in Frankreich , Carando S., Teissedre PL und Cabanis JC vom Zentrum für Ausbildung und Forschung in Önologie, Fakultät für Pharmazie, Montpellier.