Введение
Класс полифенолов, содержащихся во многих растениях.
Проантоцианидины – это класс полифенолов, встречающихся во многих растениях, таких как клюква, черника и семена винограда. С химической точки зрения, они представляют собой олигомерные флавоноиды. Многие из них являются олигомерами катехина и эпикатехина, а также их эфиров галловой кислоты. Более сложные полифенолы, имеющие тот же полимерный строительный блок, образуют группу танинов. Проантоцианидины были открыты в 1947 году Жаком Маскелье, который разработал и запатентовал методы экстракции олигомерных проантоцианидинов из коры сосны и семян винограда. В настоящее время проантоцианидины изучаются в рамках предварительных исследований на предмет их потенциала в снижении риска инфекций мочевыводящих путей (ИМП) при употреблении клюквы, семян винограда или красного вина.
Proanthocyanidins are a class of polyphenols found in many plants, such as cranberry, blueberry, and grape seeds. Chemically, they are oligomeric flavonoids. Many are oligomers of catechin and epicatechin and their gallic acid esters. More complex polyphenols, having the same polymeric building block, form the group of tannins. Proanthocyanidins were discovered in 1947 by Jacques Masquelier, who developed and patented techniques for the extraction of oligomeric proanthocyanidins from pine bark and grape seeds. Proanthocyanidins are under preliminary research for the potential to reduce the risk of urinary tract infections (UTIs) by consuming cranberries, grape seeds or red wine.
Анализ
Конденсированные танины могут быть охарактеризованы рядом методов, включая деполимеризацию, асимметричное проточное фракционирование в поле потока или рентгеноструктурный анализ под малыми углами. DMACA – это краситель, особенно полезный для локализации проантоцианидиновых соединений в растительной гистологии. Использование реагента приводит к синему окрашиванию. Его также можно использовать для титрования проантоцианидинов. Проантоцианидины из бобов (Vicia faba) или ячменя определялись методом ванилина HCl, в результате чего тест приобретал красный цвет в присутствии катехинов или проантоцианидинов. Проантоцианидины могут быть титрованы с использованием процианидольного индекса (также известного как метод Бейтса-Смита). Это метод анализа, измеряющий изменение цвета при смешивании продукта с определенными химическими веществами. Чем больше изменение цвета, тем выше содержание ПКО. Однако процианидольный индекс является относительной величиной, которая может превышать 100. К сожалению, некоторые ошибочно интерпретировали процианидольный индекс 95 как 95% ПКО, и эта информация начала появляться на этикетках готовой продукции. Все современные методы анализа показывают, что фактическое содержание ПКО в этих продуктах значительно ниже 95%. Анализ гель-проникающей хроматографии (GPC) позволяет разделять мономеры от более крупных молекул проантоцианидина. Мономеры проантоцианидинов можно охарактеризовать анализом с помощью ВЭЖХ (HPLC) и масс-спектрометрии. Конденсированные танины могут подвергаться кислотно-каталитическому расщеплению в присутствии нуклеофила, такого как флороглюцинол (реакция, называемая флороглюцинолизом), тиогликолевая кислота (тиогликолиз), бензилмеркаптан или цистеамин (процессы, называемые тиолизом), что приводит к образованию олигомеров, которые могут быть дополнительно проанализированы. Тандемная масс-спектрометрия может быть использована для секвенирования проантоцианидинов.
Олигомерные проантоцианидины
Олигомерные проантоцианидины (OPC) строго определяются как димерные и тримерные полимеры катехинов. ОПК содержатся в большинстве растений и, следовательно, широко распространены в рационе человека. Особенно большое количество ОПК содержится в кожице, семенах и оболочках семян растений с фиолетовой или красной окраской, таких как арония, боярышник, шиповник и облепиха. Олигомерные проантоцианидины могут быть получены из клеточной культуры in vitro вида Vaccinium pahalae. Министерство сельского хозяйства США поддерживает базу данных ботанических и пищевых источников проантоцианидинов.
Защита растений
В природе проантоцианидины выполняют роль одного из химических и индуцированных защитных механизмов против растительных патогенов и вредителей, как, например, у клубники.
Биодоступность
Проантоцианидин обладает низкой биодоступностью, при этом 90% не всасывается в кишечнике и остается там до метаболизма кишечной флорой в более биодоступные метаболиты, такие как флороглюцинол (реакция, называемая флороглюцинолизом), бензилмеркаптан (реакция, называемая тиолизом), тиогликолевая кислота (реакция, называемая тиогликолизом) или цистеамин. Соединения флаван-3-ола, используемые с метанолом, образуют короткоцепочечные димеры, тримеры или тетрамеры процианидина, которые лучше всасываются. Эти методы обычно называют деполимеризацией и они позволяют получить информацию, такую как средняя степень полимеризации или процент галлоилирования. Это реакции SN1 – тип реакций замещения в органической химии, включающий карбокатионный интермедиат в сильнокислых условиях в полярных протонных растворителях, таких как метанол. Реакция приводит к образованию свободных и производных мономеров, которые могут быть дополнительно проанализированы или использованы для повышения всасывания и биодоступности процианидина. Тиогликолиз может использоваться для изучения проантоцианидинов или окисления конденсированных танинов, а также для количественного определения лигнина. Реакция с конденсированными танинами из коры дугласовой ели приводит к образованию тиогликолатов эпикатехина и катехина. Конденсированные танины из листьев *Lithocarpus glaber* были проанализированы методом кислотно-каталитического разложения в присутствии цистеамина.
Инфекции мочевыводящих путей
В клюкве содержатся проантоцианидины типа А2 (ПАК), которые могут играть важную роль в способности ПАК связываться с белками, такими как адгезины на фимбриях E. coli, и считалось, что они подавляют бактериальные инфекции, например, инфекции мочевыводящих путей (ИМП). Клинические исследования дали противоречивые результаты, пытаясь подтвердить, что ПАК, особенно из клюквы, могут служить альтернативой антибиотикопрофилактике ИМП: 1) в 2014 году Европейское агентство по безопасности продуктов питания в своем научном заключении отвергло физиологические доказательства роли ПАК клюквы в ингибировании бактериальных патогенов, вызывающих ИМП; в 2019 году Американская урологическая ассоциация опубликовала рекомендации, согласно которым умеренный уровень доказательств подтверждает использование продуктов из клюквы, содержащих ПАК, для возможной профилактики рецидивирующих ИМП.
Потребление вина
Проантоцианидины – основные полифенолы красного вина, которые изучаются для оценки риска развития ишемической болезни сердца и снижения общей смертности. Вместе с танинами они также влияют на аромат, вкус, текстуру и терпкость красных вин. В красных винах общее содержание ОПК, включая флаван-3-олы (катехины), было существенно выше (177 мг/л), чем в белых винах (9 мг/л).