antocianinas



JUEVES 9:00 AM - 1:00 PM. Mg. Qca. Gloria Eva Tomás Chota



CALVO CHOCCE KAREN

08070059



LÁZARO HERRERA JOSÉ ANTONIO

08070009

Antocianinas y Betalainas

L

a mayoría de los pigmentos rojos, azules y purpuras pertenecen al grupo conocido como antocianinas. Estos compuestos en la naturaleza lo encontramos como

glicósidos, es decir están formados por la reacción entre un azúcar y un miembro de

un conjunto complejo cíclico conocidos como antocianidinas. Los azucares componentes de las antocianinas pueden ser glucosa, galactosa, ramnosa y gencibiosa. Las antocianinas son solubles en agua, generalmente todas las antocianinas son rojas en solución acida, muchos cambian al azul pasando por el violeta a medida que aumente el pH del medio. Las betalaínas son un grupo de aproximadamente 70 pigmentos hidrosolubles con estructura de glucósidos. Se dividen en betacianianinas (rojo) y betaxantinas (amarillo) son estables a pH entre 3-7. Además betalaínas y las antocianinas son mutuamente excluyentes, por lo que cuando se encuentran betalaínas en una planta, estarán ausentes las antocianinas y viceversa.


Las antocianinas (del griego anthos flor y kyanos azul), son el grupo más importante de pigmentos solubles al agua visibles para el ojo humano. Las antocianinas forman parte de la familia de los polifenoles y se definen como flavonoides fenólicos. Los colores rosa, rojo, azul, malva y violeta de las flores, frutas y verduras se deben a la presencia de estos pigmentos. Las antocianinas se localizan principalmente en la piel de frutas como manzanas, peras, uvas, zarzamoras, ciruelas, de flores como la jamaica, rosas y verduras como col morada y maíz morado. La función que cumplen es la de atraer seres vivos (principalmente insectos y pájaros) para propósitos de polinización y dispersión de semillas. La diferencia de color entre las frutas, flores y verduras depende de la naturaleza y concentración de antocianinas. El pH también ha mostrado que tiene una influencia significante sobre el color de los extractos de antocianinas, las lecturas de absorbancia y la recuperación del extracto. A valores de pH más bajos (pH < 2), los extractos de trigo azul y morados exhibieron un cambio de color rojo a rojo oscurodespués de la extracción, mientras a pH más alto (pH > 4), los extractos presentaron un color amarillo. Existen otros factores que afectan el color como el efecto de copigmentacióndeterminado por la presencia de otros flavonoides, temperatura, luz, etc. Las antocianinas, al igual que otras sustancias polifenólicas, se encuentran en la naturaleza en forma de glicósidos, siendo conocidas sus agliconas como antocianidinas, a las cuales se les une un azúcar por medio de un enlace ß-glicosídico. Se trata de flavonoides, es decir, sustancias derivadas del núcleo flavano, con un anillo-A benzoil y un anillo-B hidroxicinamoil.

ESTRUCTURA Y SUSTITUYENTES DE LA ANTOCIANINA


Químicamente las betalaínas son alcaloides derivados de la tirosina que pueden ser de dos tipos: las betacianinas que son de color rojo-violáceo (b) y las betaxantinas (c) anaranjadas amarillentas, ambas con el núcleo fundamental del ácido betalámico (a).

El ácido betalámico (a) es el cromóforo común a todos los pigmentos betalaínicos; las betacianinas tienen un residuo ciclo-DOPA mientras que las betaxantinas tienen aminoácidos o aminas adicionadas en dicha posición. Las betacianinas son glicósidos mayormente de la betanidina. Por ejemplo, el pigmento de la remolacha es el betanidin- 5-O -β – glucósido (betanina). El uso de betalaínas está autorizado por el Codex Alimentarius Commission (2004) y es comercializado en EEUU y la UE con el nombre de “rojo remolacha”. Se consigue como concentrados (producidos por concentración al vacío de jugo de remolacha al 60-65% de sólidos totales) o polvos producidos por liofilización o spray-dry con un 0.3 a 1% de pigmento.

Hasta este momento no se han detectado antocianinas y betalaínas en una misma planta. Las betalaínas se encuentran en raíces, frutos y flores. Las pocas fuentes conocidas comestibles de betalaínas son las remolachas (también conocida como betarraga) rojas y amarillas: (Beta vulgaris L. ssp. vulgaris ), la acelga suiza (Beta vulgaris L. ssp. Cicla ), el amaranto de hoja o cerealero ( Amaranthus sp ) y frutos de cactus tales como los del género de la Opuntia y del Hylocereus. La mayor fuente comercial es la remolacha, de donde se saca un pigmento rojo violáceo que contiene mayoritariamente dos pigmentos hidrosolubles: la betanina (roja), vulgaxantina (amarilla). También tienen otras betalaínas, la isobetanina, betanidina e isobetanidina además de otra betaxantina: vulgaxantina II. El rendimiento de pigmentos es 0.04 – 0.21% en el caso de betacianinas y 0.02 – 0.14% para betaxantinas aunque hay nuevas especies con contenidos mayores El espectro de colores de las betalaínas está restringido a la betanina. Además tiene un sabor particular debido a la presencia de la geosmina y algunas pirazinas que se producen aversión particularmente al agregarla a alimentos tales como los lácteos.


Una vez que la muestra este seca, se trituró en un mortero hasta polvo fino, luego se le agregó HCl metanólico al 1%, finalmente se guardó en un envase oscuro y se dejó por 30 minutos.

A la solución obtenida se le sometió a reflujo con una solución de HCl al 20% durante 20 minutos.


A la muestra se le realizó las pruebas con los reactivos de Fehling A y B, para comprobar la hidrolisis.

Muestra: extracto acuoso de beterraga rayado y hervido durante 10 minutos.

()Adición de álcali: NaOH 20%

()Reacidificación: NaOH +HCl

()Adición de NH4OH

()Adición de ácidos minerales HCl (1N)

()Adición de Pb(CH3COO)2 5%

()Distribución entre alcohol isoamílico y agua.


2

3

4

5

6

1

Cu2O


MUESTRA SOLA

1

2

3

4

5

6


Decoloración lenta

Decoloración

El color rojo es regenerado

El color no se regenera

Decoloración lenta

Primero toma color violeta desparece luego toma un color marrón.

Coloración rojo claro

Coloración violeta oscuro

Precipitado blanco

Precipitado marrón

Fase alcohólica adquiere color rojo

La fase alcohólica no adquiere color rojo.

Positivo (precipitado rojizo CU2O)

negativo


Con el reactivo de Fehling se pudo comprobar la hidrolisis de las antocianinas, observándose que en la muestra sin hidrolizar no se formó el precipitado rojizo característico, sin embargo la muestra a la que se llevó a reflujo si se observó la formación de este precipitado (Cu 2O) debido a que las antocianinas al ser hidrolizadas dan antocianidinas y azúcar, éste último se encuentra en forma de aldosas y por tener carácter reductor da positivo con el reactivo de Fehling. Así mismo con los ensayos se pudo comprobar que el pH tiene una influencia significante sobre el color de los extractos de antocianinas y betalaínas.

Se comprobó que la estabilidad de las antocianinas dependen del pH del medio, estas son más estables en un medio acido cuya estructura es la del ion flavión, el cual explica el color rojo. Sin embargo a pH básicos este ion es mas susceptible al ataque nucleofílico de agua alterando la estructura hasta formar chalconas, de ahí su color característico. Una manera sencilla de comprobar la hidrólisis es mediante el reactivo de Felhing, este reactivo evidenciara la presencia de azucares reductores, que se generan de la ruptura glicosidica de las antocianinas.


Reacción de azucares reductores con el reactivo de Fehling: La antocianina en la naturaleza esta unido a azucares, es por ello que se le somete a hidrólisis acida para lograr romper los enlaces glucosidicos y extraer la antocianidina de los azucares; para comprobar ello es necesario realizar un ensayo que demuestre la presencia de azucares reductores.

R1

R1

OH

OH HO

O

+

R2

H

HO

O

+

R2 OGI

OGI OGI

OGI

Base quinoidal (azul)

Catión Flavilio naranja a morado

pH=7

pH=1 H2 O +

H

R1 OH

R1 HO

OH OGL

OH OH

HO

O

OGI

R2 OGI

O

R2

OGI

Chalcona

Pseudo base carbinol (forma hemiacetal)

pH=4.5

pH=4.5


El color de las betalaínas no depende del pH; en el caso de las betacianinas se mantiene purpura en un rango amplio de pH 4-7, los cambios que se producen a pH 2-9 son pequeños.

Rf= 28/82=0.34 No se observo una separación notoria de los componentes, esto pudo ocurrir por múltiples causas entre ellas: el sistema utilizado no fue el apropiado o tal vez no fue correctamente preparado, de acuerdo a la bibliografía uno de los sistemas más apropiados sería el de BAW ya que debido a su composición (n-BuOH: HOAc: H 2O (4:1:5) ) tiene mayor afinida por las antocianinas.

El pH tiene efecto sobre la temperatura y la estabilidad e las antocianinas. La acidez tiene un efecto protector sobre la molécula, en soluciones acuosas a valores de ph inferiores a 2, básicamente 100% se encuentra como ion oxonio o catión flavinio, de color rojo intenso. A pH más altos la molécula pierde un protón y se adiciona agua enla posición 2, dando lugar a un equilibrio entre la pseudofase carbinol o hemiacetal B, y la forma chalcona C, o de cadena abierta. A valores superiores a 7 la molécula adquiere formas quinoidales de color purpura muy inestables con el aire.



Con el paso del tiempo los vinos tintos tienden a aclararse y los blancos adquieren una tonalidad más oscura. El tono de los vinos tintos pasa de rojo rubí, al inicio de su envejecimiento, pasando por una variedad de rojos hasta obtener una coloración teja claro. En los blancos el color pasa de unos reflejos verdosos y dorados, prácticamente incoloro, a un color intenso de amarillo oro con el paso del tiempo.

La explicación de los cambios de color se debe a que los antocianos (moléculas responsables del color en los vinos), y los taninos (responsables de la astringencia y el cuerpo de los vinos), participan simultáneamente en la coloración rojo vivo de los vinos jóvenes, al curso de su conservación, los antocianos libres desaparecen y los complejos taninos-antocianos condensados confieren a los vinos viejos su matiz de tela de cebolla tan característico. Para que se realice esta transformación es necesaria la presencia de oxígeno. Para que la duración del color rojo vivo se alargue y se conserve con el tiempo es necesario que en la asociación taninos-antocianos tenga una relación 4:1, es decir, dos taninos por cada antociano, y esto se debe conseguir en la maceración de los hollejos. Los posos que se forman en las botellas de vinos viejos son consecuencia de que las moléculas de la materia colorante tienden a polimerizarse, formando moléculas más gruesas. De este modo, pasan de estado soluble al estado coloidal, y por último al insoluble. Siendo este fenómeno totalmente ajeno al oxígeno. A mayor temperatura este proceso se acelera, por ejemplo, en verano o en lugares no adecuados para el reposo de los vinos en botella.





Las antocianinas son de interés particular para la industria de colorantes alimenticios debido a su capacidad para impartir colores atractivos. La incorporación de antocianinas como colorantes alimenticios, además de mejorar la apariencia total, son muy benéficas para nuestra salud. Retención de líquidos (no asociada a causas médicas)

Los capilares sanguíneos pueden volverse demasiado permeables, haciendo que se escape más líquido a los tejidos circundantes de lo que pueden absorber, provocando acumulación de los mismos. Las antocinidinas refuerzan la estructura de los vasos sanguíneos secundarios, disminuyendo la filtración de líquidos.

Antocianinas y Betalainas 

Alergias

Las antocianinas inhiben la liberación de histamina, prostaglandinas, leucotrienos y enzimas inflamatorias, que son mediadores de inflamación. Por lo tanto resultan muy indicadas para ayudar a controlar los procesos alérgicos como: fiebre del heno, asma alérgica, reacciones alérgicas producidas por factores ambientales, ácaros, etc. 

Antiarrugas - Mejora el estado de la piel

Las fibras de colágeno y elastina son las responsables de una piel tersa, fuerte y flexible. Con la edad, las células que ayudan a producir estas fibras, poco a poco van disminuyendo, con lo que la piel se vuelve más fina, menos firme y más arrugada. Las antocianinas protegen el colágeno y a la elastina de la enzimas que las degradan y aumentan los niveles intracelulares de vitamina C, necesaria para transformar la prolina y la lisina en hidroxiprolina e hidroxilisina respectivamente, dos aminoácidos imprescindibles para la síntesis del colágeno. Así pues, refuerzan la malla de fibras de colágeno y elastina del tejido conjuntivo, mejorando el aspecto de la piel, disminuyendo las marcas de expresión y de la edad y haciendo que la piel recupere elasticidad y tono. 

Afecciones oculares relacionadas con el riego sanguíneo

Las antocianinas (antocianidinas) mejoran el estado de vasos sanguíneos y, con ello, la circulación, la nutrición y la hidratación del ojo. Se ha observado que su consumo comporta mejoría en: visión nocturna, sequedad, nitidez visual y glaucoma. 

Antioxidante

Las antocianinas son antioxidantes tanto en medio acuosos como lipídicos. Su efecto antioxidante es 15-20 veces mayor que vitamina E y 20 mayor que la vitamina C en la neutralización de radicales libres.

De este producto agrícola existe una variedad muy amplia, crecen en los valles de los Andes peruanos y normalmente se cultiva a los 3,000 msnm. Todos los tipos de maíz morado se originaron a partir de la especie Kculli, que aún se sigue cultivando en los Andes peruanos. El Maíz Morado se usa desde la época pre-inca y ha sido encontrado en diferentes objetos cerámicos de la cultura Mochica que datan de más de 2,500 años. En el Perú son muy populares la chicha morada y la mazamorra morada preparadas con este maíz y que son reconocidas como muy nutritivas. El Maíz Morado es un gran antioxidante debido a su alto contenido de antocianinas (cianin3-glucosa C3G que es su principal colorante) y compuestos fenólicos. Además tiene propiedades funcionales y bioactivas. Es precisamente en la escuela de medicina de la universidad de Nagoya (Japón) en donde se ha demostrado, mediante un estudio, que el pigmento del maíz morado impide el desarrollo del cáncer al Colon.


La ventaja de utilizar cromatografía de papel es que está formado por celulosa el cual es afin con el azúcar que contiene las antocianinas lo cual favorece su desplazamiento en el papel y una mejor separación. β

Glucosinolatos, también conocidos como tioglicosidos, son S-glicosidos en los que la glicona es beta-D-sioglucosa y la aglicona es una oxima sulfatada. Se encuentran en las pantas dicotiledóneas y son abundantes en las crucíferas. Constituyen el mecanismo de defensa para las plantas. Los glucosinolatos son inocuos, pero cuando la planta está siendo devorada por un animal o digerida por un rumiante, enzimas como la mirosinasa entra en contacto con estos compuestos, generando glucosa, acido sulfúrico y compouestos volátiles como isotiocianato (irritan mucosas, efectos antitiroideos), oxazolidin-2-tionas (efectos antitiroideos (inhibe el crecimiento y provoca bocio), nitrilos (inhiben crecimiento y provocan lesiones en hígado y riñon), tiocianatos (antitiroideo). Los glucosinolatos son responsables del sabor picante en la mostaza, rabanos picantes. En algunos casos parecen ofrecer protección contra algunos tipos de cáncer; unos de los glucosinolatosmas abundante es la sinigrina. Los beta-glucanos es un polisacárido de monómeros D-glucosa ligados con enlaces glucosidicos beta. Presente en plantas como avena, cebada, hongos, levaduras. Estos compuestos fortalecen el sistema inmunológico, puede prevenir el cáncer, protege contra los efectos del estrés, mantiene el colesterol bajo. El beta-glucano puede activar una serie de células y proteínas que compbaten el cáncer como las células T. Es más los beta-glucanos podrían inhibir la propagación de células cancerosas.

Pertenecen a las betalaínas del tipo




ANTOCIANINAS COMO COLORANTES NATURALES Y COMPUESTOS BIOACTIVOS: REVISION Acta biol.Colomb., Vol. 13No. 3, 2008 27-36.



http://www.lineaysalud.com/alimentos/452-beta-glucano.html



http://www.diariolaprimeraperu.com/online/ciencia-y-salud/maiz-morado-curael-cancer_80856.html



http://saludbio.com/articulo/antocianidinas-antocianinas



http://www.diariolaprimeraperu.com/online/ciencia-y-salud/maiz-morado-curael-cancer_80856.html

antocianinas

Recommend Documents