Flavan-3-ol

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Categoría de compuesto polifenol

Flavan-3-ols (a veces denominados flavanoles) son un subgrupo de flavonoides. Son derivados de flavans que poseen un esqueleto de 2-fenil-3,4-dihidro-2H-cromen-3-ol. Los flavan-3-oles son estructuralmente diversos e incluyen una variedad de compuestos, como catequina, galato de epicatequina, epigalocatequina, galato de epigalocatequina, proantocianidinas, teaflavinas y terarubinas. Desempeñan un papel en la defensa de las plantas y están presentes en la mayoría de las plantas.

Estructura química

La catequina de una sola molécula (monómero), o el isómero epicatequina (consulte el diagrama), agrega cuatro hidroxilos al flavan-3-ol, formando bloques de construcción para polímeros concatenados (proantocianidinas) y polímeros de orden superior (antocianidinas).

Los flavan-3-oles poseen dos carbonos quirales, lo que significa que se producen cuatro diastereoisómeros para cada uno de ellos. Se distinguen de los flavonoides amarillos que contienen cetonas, como la quercitina y la rutina, que se denominan flavonoles. El uso temprano del término bioflavonoide se aplicó de manera imprecisa para incluir los flavanoles, que se distinguen por la ausencia de cetona(s). Los monómeros, dímeros y trímeros (oligómeros) de catequinas son incoloros. Los polímeros de orden superior, las antocianidinas, exhiben rojos más intensos y se convierten en taninos.

La catequina y la epicatequina son epímeros, siendo la (–)-epicatequina y la (+)-catequina los isómeros ópticos más comunes que se encuentran en la naturaleza. La catequina se aisló por primera vez del extracto de la planta catechu, de donde deriva su nombre. Calentar la catequina más allá de su punto de descomposición libera pirocatecol (también llamado catecol), lo que explica el origen común de los nombres de estos compuestos.

La epigalocatequina y la galocatequina contienen un grupo hidroxilo fenólico adicional en comparación con la epicatequina y la catequina, respectivamente, similar a la diferencia entre el pirogalol y el pirocatecol.

Los galatos de catequina son ésteres de ácido gálico de las catequinas; un ejemplo es el galato de epigalocatequina, que suele ser la catequina más abundante en el té. Las proantocianidinas y las tearubiginas son flavan-3-oles oligoméricos.

A diferencia de muchos otros flavonoides, los flavan-3-oles generalmente no existen como glucósidos en las plantas.

Biosíntesis de (–)-epicatequina

Los flavonoides son productos de una unidad iniciadora de cinamoil-CoA, con extensión de cadena utilizando tres moléculas de malonil-CoA. Las reacciones son catalizadas por una enzima PKS de tipo III. Estas enzimas no usan ACPS, sino que emplean ésteres de coenzima A y tienen un solo sitio activo para realizar la serie necesaria de reacciones, p. Extensión de cadena, condensación y ciclación. La extensión de la cadena de 4-hidroxicinamoil-CoA con tres moléculas de malonil-CoA da inicialmente un policétido (Figura 1), que se puede plegar. Estos permiten que ocurran reacciones tipo Claisen, generando anillos aromáticos. La microscopía de imágenes de fluorescencia de por vida (FLIM) se puede utilizar para detectar flavanoles en células vegetales.

Figura 1: Resumen esquemático de la biosíntesis de flavan-3-ol (–)-epicatequina en plantas: las enzimas se indican en azul, abreviadas de la siguiente manera: E1, fenilalanina amoníaco liasa (PAL), E2, tirosina amoniaco liasa (TAL), E3, cinamato 4-hidroxilasa, E4, 4-cumaroil: CoA-ligasa, E5, chalcona sintasa (naringenina-chalcona sintasa), E6, chalcona isomerasa, E7, flavonoide 3'- hidroxilasa, E8, flavonona 3-hidroxilasa, E9, dihidroflavanol 4-reductasa, E10, antocianidina sintasa (leucoantocianidina dioxigenasa), E11, antocianidina reductasa. HSCoA, Coenzima A. L-Tyr, L-tirosina, L-Phe, L-fenilalanina.

Agliconas

Flavan-3-ols
Nombre	Formula	Oligomers
Catechin, C, (+)-Catechin	C₁₅H₁₄O₆	Procyanidins
Epicatechin, EC, (–)-Epicatechin (cis)	C₁₅H₁₄O₆	Procyanidins
Epigallocatechin, EGC	C₁₅H₁₄O₇	Prodelphinidins
Epicatechin gallate, ECG	C₂₂H₁₈O₁₀
Epigallocatechin gallate, EGCG, (–)-Epigallocatechin gallate	C₂₂H₁₈O₁₁
Epiafzelechin	C₁₅H₁₄O₅
Fisetinidol	C₁₅H₁₄O₅
Guibourtinidol	C₁₅H₁₄O₄	Proguibourtinidins
Mesquitol	C₁₅H₁₄O₆
Robinetinidol	C₁₅H₁₄O₆	Prorobinetinidins

Fuentes dietéticas

Los flavan-3-oles abundan en los tés derivados de la planta del té Camellia sinensis, así como en algunos cacaos (elaborados a partir de las semillas de Theobroma cacao), aunque el contenido se ve afectado considerablemente por el procesamiento, especialmente en el chocolate. Los flavan-3-oles también están presentes en la dieta humana en frutas, en particular frutas pomáceas, bayas, verduras y vino. Su contenido en los alimentos es variable y se ve afectado por varios factores, como el cultivo, el procesamiento y la preparación.

Biodisponibilidad y metabolismo

La biodisponibilidad de los flavan-3-oles depende de la matriz alimentaria, el tipo de compuesto y su configuración estereoquímica. Mientras que los flavan-3-oles monoméricos se absorben fácilmente, las formas oligoméricas no se absorben. La mayoría de los datos sobre el metabolismo humano de los flavan-3-oles están disponibles para los compuestos monoméricos, especialmente la epiatequina. Estos compuestos son absorbidos y metabolizados al ser absorbidos en el yeyuno, principalmente por O-metilación y glucuronidación, y luego son metabolizados adicionalmente por el hígado. El microbioma colónico también tiene un papel importante en el metabolismo de los flavan-3-oles y se catabolizan a compuestos más pequeños como 5-(3′/4′-dihidroxifenil)-γ-valerolactonas y ácido hipúrico. Solo los flavan-3-oles con un resto de (epi)catequina intacto pueden metabolizarse en 5-(3′/4′-dihidroxifenil)-γ-valerolactonas (imagen en la galería).

Posibles efectos adversos

Como las catequinas en el extracto de té verde pueden ser hepatotóxicas, Health Canada y la EFSA han recomendado precaución, recomendando que la ingesta no supere los 800 mg por día.

Investigación

La investigación ha demostrado que los flavan-3-ols pueden afectar la función vascular, la presión arterial y los lípidos en la sangre, y solo se demostraron efectos menores, a partir de 2019. En 2015, la Comisión Europea aprobó una declaración de propiedades saludables para los sólidos de cacao que contienen 200 mg de flavanoles, afirmando que dicha ingesta "puede contribuir al mantenimiento de la elasticidad vascular y al flujo sanguíneo normal". A partir de 2022, la evidencia basada en alimentos indica que la ingesta de 400 a 600 mg por día de flavan-3-oles podría tener un pequeño efecto positivo en los biomarcadores cardiovasculares.

Galería

Representación esquemática del metabolismo de flavan-3-ol (−)-epicatechin en humanos como función de la ingesta post-oral del tiempo. SREM: metabolitos estructuralmente relacionados (−)-epicatechin. 5C-RFM: metabolitos de fisión de anillo de 5 carbono. 3/1C-RFM: metabolitos de fisión de anillo de cadena de 3 y 1 cara de carbono. Se describen las estructuras de los metabolitos más abundantes ()-epicatequina presentes en la circulación sistémica y en la orina.
Flavan-3-ol precursores del metabolito microbiano 5-(3′/4′-dihidroxifenilo)-γ-valerolactona (gVL). Únicamente compuestos con intacto (epi) resultado de la moietycatechin en la formación de γVL por el microbioma intestinal. ECG, (−)-epicatechin-3-O-gallate; EGCG, Epigallocatechin gallate; EGC, Epigallocatechin.

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