Cyanidin | |
Identifikasjon | |
---|---|
IUPAC-navn | 2- (3,4-dihydroksyfenyl) kromenylium-3,5,7-triol |
N o CAS |
(klorid) |
PubChem | 128861 |
SMIL |
[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 |
Kjemiske egenskaper | |
Formel |
C 15 H 11 O 6 [Isomerer] |
Molarmasse | 287,2444 ± 0,0146 g / mol C 62,72%, H 3,86%, O 33,42%, |
Enheter av SI og STP med mindre annet er oppgitt. | |
Den cyanidin eller cyanidol er en organisk forbindelse som naturlig i familien anthocyanidols . Det er et relativt ustabilt farget pigment som sjelden finnes i fri form i plantevev, men heller i en mer stabil glykosylert form. Den er tilstede i de røde fruktene og de røde eller blå kronbladene til mange blomster.
I 1913 publiserte den tyske kjemikeren Richard Willstätter og hans samarbeidspartnere de første studiene om plantepigmenter. De kalte blåbærpigmentet cyanidin etter navnet Centaurea cyanus .
Cyanidin er sammen med delphinidin , pelargonidin , malvidin , peonidin og petunidin , en del av de viktigste antocyanidolene som finnes i naturen. I denne gruppen er den preget av tilstedeværelsen av to hydroksylgrupper i posisjon 3 'og 4' på den aromatiske ringen B (se nummerering i tabell 2).
På grunn av at flavyliumkjernen har høy reaktivitet med nukleofiler , er cyanidol et relativt ustabilt molekyl og sjelden til stede i fri form i plantevev. Dens glykosylering gir bedre stabilitet og løselighet.
I plantevev forekommer biosyntesen av et cyanidin heterosid , slik som cyanidin-3-glukosid, i en serie trinn hver kontrollert av et enzym kodet av ett eller flere gener. Mutante planter som ikke har genet som er ansvarlig for glykosylering av cyanidin, akkumulerer ikke cyanidin til tross for en intakt biosyntetisk antosyanidolvei. Dette indikerer tydelig at modifisering av antocyanidoler (ved glykosylering) er nødvendig for stabil lagring av fargede pigmenter.
Flertallet av anthocyanosider er bare basert på tre anthocyanidoler: cyanidin representerer 30%, delphinidin 22% og pelargonidin 18%.
Tabell 1. Frukt og grønnsaker rik på cyanidin og dens heterosidderivatkonsentrasjon i mg / 100 g tørrstoff | ||
Cyanidin | ||
Rød bringebær = 0,53 Rubus idaeus |
Jordbær = 0,50 Fragaria x ananassa |
Vanlig bønne = 1,63 svart, hel, rå, Phaseolus vulgaris |
Noen cyanidin heterosider | ||
Cya-3 - glukosid | Elderberry = 794,13, Blackberry ( Rubus ) = 138,72, Cassis = 25,07, Kirsebærsøt = 18,73 | |
Cya-3 - galaktosid | Black Chokeberry = 557,67, American Cranberry = 8,89, Apple , Whole = 0,81 | |
Cya-3-rutinosid | Cassis = 160,78, Kirsebærsøt = 143,27, plomme frisk = 33,85 | |
Cya-3,5-diglukosid | Svart hyllebær = 17,46, Granateple , ren juice = 3,39 Vanlig bønne (svart, hel, rå) = 1,98 | |
Cya-3-diglukosid-5-glukosid | Rødkål = 58 |
Av 539 antocyanosider identifisert av Anderson og Jordheim (2006), finnes 163 cyanidin heterosider i planter.
Blant disse indikerer PHENOL-EXPLORER-basen de 19 viktigste som finnes i mat:
Tabell 2. Cyanidin heterosider i matvarer | |
Cyanidin 3-O-glukosid | Rød bringebær, jordbær, amerikansk tyttebær, solbær, bjørnebær, Vaccinium augustifolium, Vaccinium corymbosum, rødbær, stikkelsbær, svart chokeberry, svart elderbær, svart drue, fersken, søt kirsebær, surkirsebær, plomme, nektarin, appelsinblod, granateple svart bønne, oliven, salat |
Cyanidin 3,5-O-diglukosid | svart hyllebær, granateple |
Cyanidin 3,5-O-glukosid | rødkål |
Cyanidin 3-O- (6 "-acetyl-galaktosid) | Vaccinium augustifolium, Vaccinium corymbosum |
Cyanidin 3-O- (6 "-acetyl-glukosid) | Vin, Vaccinium augustifolium, Vaccinium corymbosum |
Cyanidin 3-O- (6 "-caffeoyl-glukosid) | Stikkelsbær ( Ribes uva-crispa ) |
Cyanidin 3-O- (6 "-dioksalyl-glukosid) | Blackberry ( Rubus ) |
Cyanidin 3-O- (6 "-malonyl-3" -glukosyl-glukosid) | rødløk |
Cyanidin 3-O- (6 "-malonyl-glukosid) | Blackberry, Blood Orange, Salat, Red Onion |
Cyanidin 3-O- (6 "-p-kumaroyl-glukosid) | Solbær, svart drue, stikkelsbær |
Cyanidin 3-O- (6 "-succinyl-glukosid) | Jordbær |
Cyanidin 3-O-arabinosid | Amerikansk tranebær, Vaccinium augustifolium, Vaccinium corymbosum , Black chokeberry , Apple |
Cyanidin 3-O-galaktosid | Amerikansk tranebær, Vaccinium augustifolium, Vaccinium corymbosum , Black chokeberry , Apple |
Cyanidin 3-O-glukosyl-rutinosid | Rød bringebær, solbær, surkirsebær |
Cyanidin 3-O-rutinosid | Rød bringebær, solbær, bjørnebær, rødbær, stikkelsbær, surrealistisk, sursøt kirsebær, plomme |
Cyanidin 3-O-sambubiosid | Solbær, svart hyllebær |
Cyanidin 3-O-sambubiosyl 5-O-glukosid | Svart hyllebær |
Cyanidin 3-O-sophoroside | Rød bringebær, solbær |
Cyanidin 3-O-xylosid | Blackberry, Chokeberry, Apple |
Cyanidin 3-O-xylosyl-rutinosid | Rips |
Anthocyanosides gir naturlige pigmenter der det ikke er oppdaget toksisitet. Den naturlige fargen som brukes som tilsetningsstoff med kode E163a er laget av cyanidin heterosider. Det er vanligvis hentet fra drue must . Men dette fargestoffet er ustabilt i et vandig medium: fargen varierer i henhold til pH, er følsom for varme, lys, sulfitter (ofte brukt som konserveringsmiddel) og metaller (i bokser).
I 1913 gjorde den tyske kjemikeren Richard Willstätter, som mottok Nobelprisen i 1915 for sitt banebrytende arbeid med plantepigmenter, den overraskende observasjonen at den blå fargen på kornblomster og den røde fargen på roser kom fra det samme antocyanosidiske pigmentet. Han tilskrev denne variasjonen i farge til en endring i pH i "cellevæsken". Men deretter ga målingen av pH i mediet av blåbærvakuolene en pH på 4,6 (syre), en verdi som tilsvarer den fargeløse formen av pigmentet (se anthocyanin ). Omtrent samtidig, i Japan, antok Shibata-brødrene at fargen blå kunne oppnås ved dannelse av et kompleks mellom et metall (for eksempel Mg 2+ ) og et antocyanosid. Teorien om pH og metallkomplekset, som kan ha dukket opp som rivaler, inneholder faktisk sin andel av sannheten.
Etter å ha fortsatt i et århundre, begynner studien av det blå pigmentet av kornblomster bare å tillate oss å svare på Willstätter spørsmål. Dette pigmentet, kalt protocyanin , ble først isolert av Bayer i 1958, deretter ble det krystallisert av Hayashi i 1961 som demonstrerte at det var en organometallisk forbindelse med høy molekylvekt sammensatt av jern, magnesium, anthocyanin, et flavonoidlignende stoff og sukker. Den nøyaktige strukturen til anthocyanosidet ble beskrevet av Takeda i 1983 som et to ganger glykosylert cyanidin [ 1 = cyanidin 3-O- (6-O-succinylglucoside) -5-O-glukosid) ], kalt centaurocyanin . Strukturen til det assosierte flavonoiden er et ko-pigment dannet av et acylert glukosid av apigenin [ 2 = apigenin 7-0-glukuronid-40-0- (6-O-malonylglukosid)].
Protocyanin ble rekonstruert ved å blande centaurocyanin 1 , malonylflavon 2 , og Fe og Mg-ioner. Til slutt i et forsøk på å avklare, forsøkte Takeda og hans samarbeidspartnere i 2005 å rekonstruere Protocyanin i laboratoriet fra metallioner og forbindelser 1 og 2 fremstilt fra renset Protocyanin. De viste at foruten tilstedeværelsen av jern og magnesium, var tilstedeværelsen av kalsium viktig for å oppnå et rekonstruert pigment med samme absorpsjonsspekter i UV-synlig som det naturlige pigmentet. Til slutt beskriver Shiono et als (2005) en røntgenkrystallstruktur dannet av 6 antocyanosid 1- molekyler bundet til Fe 3+ og Mg 2+ ioner i sentrum, 6 flavone 2 glykosider bundet til to Ca 2+ ioner . Hvem skulle tro at prakten "Blåbær av asurblå, i den store modne hveten" var resultatet av en kaskade av komplekse reaksjoner kontrollert av et batteri enzymer kodet av flere gener som produserte en vakker molekylær struktur symmetrisk på tusen atomer (C 366 H 384 O 228 FeMg).
Studien av fargevariasjoner i Ipomoea purpurea volubilis blomster viste en god sammenheng mellom farge og anthocyanosidsammensetning. Som de fleste Convolvulaceae- pigmenter har de en sophorose (eller glukose) acylert i posisjon 3 (og noen ganger en glukoseenhet i posisjon 5) av cyanidin eller pelargonidin . Den sophorose , en isomer av sukrose , er laget av to glukoseenheter. Saito et al. Isolerte seks acylerte cyanidinglykosider fra de purpurblå blomstene til I. purpurea . Disse antocyanosidene er alle basert på cyanidin 3-sophoroside-5-glukosid acylert med koffeinsyre eller kumarinsyre . Det samme teamet isolerte også seks antocyanosider med i posisjon 3 en sophorose (og i posisjon 5 en enkelt hydroksyl-OH) fra de rødbrune blomstene til I. purpurea . Basen er cyanidin 3-sophorid, og de andre fem er acylderivater av koffeinsyre og glukosylcaffeinsyre. Til slutt ga de lilla-røde blomstene av samme volubilis pelargonidin 3-sophoroside-5-glukosid.
Fargeendringen under blomstring av Ipomoea tricolor cv. 'Heavenly Blue' er et sjeldent tilfelle som bekrefter pH-teorien. Et enkelt pigment, et triacylert antocyanosid, er ansvarlig for den lilla fargen på blomsterknoppene og den lyseblåblå av den blomstrende blomsten. Det er et aktivt system for å transportere Na + eller K + -ioner fra cytosolen til vakuolene som øker vakuolær pH fra 6,6 til 7,7 under blomsteråpning. Det svakt alkaliske mediet produserer den blåblå av kronbladene.
Anthocyanosider acylert med eplesyre ble bare isolert fra nelliker. I vanlig nellik ble Dianthus caryophyllus mørkrosa og lilla rødt isolert 3, 5-di-O- (b-glukopyranosyl) cyanidin 6 "-O-4, 6" -Ol-syklisk malat og dets ekvivalent med pelargonidin. Malinsyre er en bi-syre som lukker en syklus ved å binde de to endene til de to glukosene i posisjon 3 og 5 av cyanidin (eller pelargonidin).
Dianthus caryophyllus | R = OH cyanidin; R = H pelargonidin Cy / Pel 3-O- (6-O-malylglukosid) -5-O-glukosid |
Cyanidin og dets derivater har antioksidantegenskaper , og ved å fjerne frie radikaler beskytter det celler mot oksidasjonsskader og reduserer risikoen for kardiovaskulær skade og visse kreftformer (se antocyanosider ). Forbruk av cyanidin kan hemme utviklingen av fedme og diabetes og kan også begrense inflammatoriske mekanismer. Andre studier har vist at dets glukosidderivat kan spille en rolle i behandlingen av kreft.