Flavonoid

De flavonoider (eller bioflavonoider ) er sekundære metabolitter af vaskulære planter , alle deler den samme base dannet af to aromatiske ringe forbundet af tre carbonatomer: C 6 -C 3 -C 6 , ofte lukket kæde i en heterocyklisk oxygen eller hexa- femkantet. Visse forfattere, som Bruneton, foretrækker at adskille for at tage højde for deres særlige egenskaber, de flavaniske derivater, anthocyanosiderne og isoflavonoiderne og for at holde navnet på flavonoider strengt sensu for de andre.

De danner en klasse af polyfenolforbindelser ( tanniner i bred forstand) allestedsnærværende i vaskulære planter (inklusive grøntsager og korn), hvor de findes både i fri form eller oftest som glycosider ( heterosider ) i alle vegetative og blomsteragtige organer . De udgør især pigmenter, der er involveret i farvning af kronblade og perikarper , hvilket giver et farveområde, der går fra elfenben til fløde ( flavoner og flavonoler ), fra gul til orange ( chalkoner og auroner ), fra rød til blå ( anthocyaniner ). De er også molekyler til intern og ekstern fotobeskyttelse, og som har andre roller. Faktisk så snart de "komme  ud af vandet  ", har planter forladt den metaboliske vej for aminosyrer analog med mycosporin og udviklet en phenolisk metabolisme , især den af flavonoider, som udgør et vigtigt element i anlægget strategi til at bekæmpe stress biotisk og abiotisk (udsættelse for UV eller kulde, sår, ernæringsmangel , plantebeskyttelse mod planteædere og mod patogener osv.).

Disse forbindelser er af stor interesse på grund af deres mange gavnlige virkninger for helbredet: deres egenskaber antibakteriel , antiviral , antiplatelet , antiallergi  (in) , antiinflammatorisk , anti-tumor og aktiviteter antioxidant undersøges in vitro og epidemiologisk med det formål at terapi til behandling af visse kræftformer, inflammatoriske, kardiovaskulære og neurodegenerative sygdomme. Nogle af dem bruges også som tilsætningsstoffer i mad, lægemidler og kosmetik.

Flavonoider blev opdaget i 1936 af Albert Szent-Györgyi , der modtog Nobelprisen for fysiologi eller medicin i 1937 (se afsnittet "historie" i slutningen af ​​artiklen). I 1950'erne, Jacques Masquelier på den Bordeaux Universitet , foretog en undersøgelse af de flavanic forbindelser med pine bark og drue frø , derefter indleveret patenter på oprensningen af oligomere procyanidiner (eller pycnogenol ) og deres anvendelser. Terapeutisk.

Mere end 6.000 er blevet beskrevet i planter.

Etymologi

Ordet kommer fra flavedo , selv afledt af den latinske flavus , "gul", og fra den græske eidos , "aspekt"), der i medicinen beskriver gulsot og det gule aspekt generelt, inden det ydre lag af bjælken af ​​appelsiner eller citron.

Fordeling

Flavonoider distribueres bredt i planteriget, hvor de oftest er til stede i den opløselige form af heterosider . De er almindelige i Bryophyta (mos og leverurt), Pteridophyta (bregner) og Gymnospermae (nåletræer), men det er i Angiospermae, at de viser den største mangfoldighed.

De er involveret i symbiosen mellem fabaceae og bakterier fra rhizobium- gruppen . Alfalfa rødder frigiver flavonoider, der tiltrækker bakterierne Rhizobium meliloti og inducerer noduleringsgener i dem .

Farve

Flavonoider er pigmenter, der er ansvarlige for farvning af blomster og frugter. De dækker en bred vifte af farver fra rød til ultraviolet til gul. Deres farve afhænger af deres struktur, men også af mediets surhed ( pH ). Det farverige sortiment fra elfenben til flødepigmenter kommer fra flavoner og flavonoler . De gule til appelsiner kommer fra chalkoner , auroner  ; røde og mauves af anthocyanosider  ; de blå finder deres oprindelse i flavone-anthocyanosid-co-pigmenter. Absorption i ultraviolet producerer mønstre, der er mærkbare af insekter og kan lede dem til nektar .

De farvede pigmenter af blomsterne bruges til at tiltrække bestøvende insekter. De spiller også en rolle i beskyttelsen af ​​planten mod UV-stråler såvel som en rolle som forsvar mod patogener og insekt skadedyr.

Disse pigmenter findes i rødt af æbler og pærer , i enebær , honning , druer og vin.

De heterosidiske former for flavonoider er vandopløselige og akkumuleres i vakuoler .

Vegetabilsk apogy

Flavonoider er naturligt til stede i mange planter såsom:

Kemisk struktur

Flavonoider har en grundlæggende rygrad af 15 carbonatomer, dannet af to C 6 benzenringe forbundet af en C 3 -kæde . 3-kulstofbroen mellem de to phenyler danner generelt en tredje pyronering .
Forskellen mellem underklasserne foretages i henhold til konformationen af ​​denne centrale struktur C. Man kan især skelne mellem flavonoiderne:

FLAVONOIDS stricto sensu Flavonoid skelet01.png
KLASSE SKELET Aglykoner Heterosider Methoxylerede derivater
FLAV ONE Flavone skelet farvet.svg
2-phenylchromen- 4-on 		Luteolin (OH: 5,7,3 ', 4')
Apigenin (OH: 5,7,4 ') 		Luteolin 7-O- glucosid
Apigenin 6-C-
glucosid Apiine 		Tangeritin (CH 3 : 5,6,7,8,4 ')
Nobiletin (CH 3 : 5,6,7,8,3', 4 ')
Geraldone (7,4'-dihydroxy-3'-methoxyflavon)
FLAV PÅ OL Flavonol skelet farvet.svg
3-hydroxy - 2-phenylchromén - 4-on 		Quercetin , Kaempferol , Myricetin , Fisetin Rutin (eller rutosid),
kaempferol 3,7,4'-O-triglucosid, isorhamnetol 3-O-galactosid 		Pachypodol , Rhamnazin , 3,7-dimethylquercetol, Isorhamnetol (= 3-methylquercetol)
DIHYDRO FLAV ON OL
eller
FLAV AN ON OL 		Flavanonol skelet farvet.svg
3-hydroxy - 2,3-dihydro - 2-phenylchromén - 4-on 		Dihydrokaempferol , Dihydroquercetol (= Taxifolin, ekstraheret fra lærk Larix gmelinii ) Dihydroquercetol 3-O-rhamnosid, Dihydromyricetol 3-O-rhamnosid
FLAV EN EN Flavanon skelet farvet.svg 2,3-dihydro - 2-phenylchromén - 4-on Naringetol , Eriodictyol , Butine Hesperidin (hesperetin 7-O-rutosid) ,
Naringin , Neohesperidin, Didymine 		Hesperetin , Homoeriodictyol
AURONE Aurones numb.svg Hispidol , aureusidin, sulfuretin, maritimetin
CHALCONE Chalcones.svg Isoliquiritigenin , Butein Xanthohumol
DIHYDROCHALCONE Dihydrochalcone alternate.svg Phloretin Aspalathin (= 3-C-glucopyranosyldihydrochalcon) ,
Naringin dihydrochalcon , Neohesperidin dihydrochalcon , Nothofagine , Phloridzin

1. flavoner

2. flavonoler, der anses for at være antioxidanterne, de mest effektive blandt flavonoiderne, mange

3.dihydroflavonols eller flavanonols , uden dobbeltbinding mellem C 2 og C 3 i forhold til flavonoler

4. flavanoner som 2,3-dihydro-derivater

5. auroner , 2-benzyliden-coumaranoner: hispidol , Aureusidin

6. chalkoner med en åben pyranecyklus

7. dihydrochalcon

Disse 7 klasser udgør flavonoiderne stricto sensu . I bred forstand bør det også omfatte:

FLAVANOLER, ANTHOCYANIDOLER
KLASSE SKELET Aglykoner Gallates Polymerer Heterosider
FLAVAN-3-OL Flavan-3-ol.svg Afzelechol , Catechin , (-) - epicatechin, Gallocatechin (-) - epicatechin gallate EGC, (-) - epigallocatechin gallate EGCG PROANTHOCYANIDOL (= kondenseret tannin), procyanidin, prodelphinidin
Theaflavin (catechin dimer) , Theaflavin 3'-O-gallat, Theaflavin 3,3'-O-digallat 		epicatechin (3-Ob) -D-glucopyranosid
FLAVAN-3,4-DIOL Flavan-3,4-diol.svg Leucopelargonidol , Leucocyanidol ,
Leucodelphinidol 		PROANTHOCYANIDOL (= kondenseret tannin) procyanidin,
prodelphinidiner, oligomere proanthocyanidiner
ANTHOCYANIDOL
eller
ANTHOCYANIDIN 		Flavylium kation.svg
Flavylium kation 		Pelargonidol , Cyanidol , Delphinidol , Malvidol , Peonidol , Petunidol ANTHOCYANOSIDER
(= anthocyaniner):
cyanidol 3,5-diglucosid,
cyanidol 3-O- (6 "-acetyl-galactosid),
cyanidol 3-O-arabinosid,
delphinium 3,5-O-diglucosid

8. flavan-3-ols eller flavanoler eller catechiner uden dobbeltbinding i den centrale ring

9. flavan-3,4-dioler eller flavanedioler eller leukoanthocyanidiner

10. anthocyanidoler (eller anthocyanidiner efter engelsk model) bygget på flavylium-kationen

De isoflavonoider , de neoflavonoids eller kondenserede tanniner er strukturelt beslægtede med de flavonoider.

Fysisk-kemiske egenskaber

De flavonoide heterosider er generelt opløselige i vand og alkoholer. De geniner er, for det meste, opløselig i ikke-polære organiske opløsningsmidler.

Ekstraktionen udføres sædvanligvis ved anvendelse af methanol eller methanol-vand-blandinger, undertiden acetonitrilvand .

Virkninger på menneskers sundhed

Flavonoider er naturligt til stede i frugt og grøntsager, der ofte indtages i den menneskelige diæt. Disse bioaktive forbindelser findes også i mange drikkevarer: rødvin, øl, sojamelk, te og mørk chokolade. To undersøgelser fra 2007 og 2010 anslog dagligt indtag til 182 mg i Storbritannien og 190 mg i USA.

Epidemiologiske undersøgelser antyder en beskyttende virkning af frugt og grøntsager mod hjerte-kar-sygdomme og kræft i henhold til mekanismer (antimutagene egenskaber mod de heterocykliske aminer  (en) , hæmning af proteinkinaser ...). Imidlertid er quercetin, ligesom strukturelt beslægtede flavonoider, kræftfremkaldende ifølge Ames-testen , der viser kompleksiteten af ​​disse forbindelser på grund af deres interaktion med mange andre stoffer, der maskerer specifikke reaktioner.
Ud over flavonoider kan mange bestanddele af disse frugter og grøntsager også hjælpe med at forklare denne sammenhæng: fibre, vitaminer og mineraler, glucosinolater , carotenoider osv. Efter at have gennemgået epidemiologiske undersøgelser af sundhedseffekterne af flavonoidforbrug konkluderede Arts & Hollman, at "de hidtidige data antyder gunstige virkninger af flavonoider og lignaner på hjerte-kar-sygdomme, men ikke på hjerte-kar-sygdomme. Kræft, med den mulige undtagelse af lungekræft . "

Udført ved hjælp af spørgeskemaer fra 334.850 kvinder i alderen 35 til 70 og inkluderet i EPIC (European Prospective Investigation in Cancer and Nutrition) kohorte (opfølgningsvarighed: 11,5 år), en undersøgelse dateretapril 2013viser, at der ikke er nogen sammenhæng mellem forbruget af flavonoider og lignan og risikoen for brystkræft , uanset om man tager højde for menopausal status eller hormonreceptorernes status .

Historisk set er dette den første egenskab, der anerkendes af flavonoider. De siges at være "  venotone  ", fordi det kan vises, at de er i stand til at reducere kapillærernes permeabilitet og styrke deres modstand. For Bruneton: "de generelle gennemgange og de metodiske resuméer med nyere metaanalyse fører snarere til at bemærke fraværet eller svagheden ved bevis for effekten af ​​flavonoider i behandlingen af ​​kronisk venøs insufficiens, og derudover en klinisk værdi. Usikker" . Ifølge en Cochrane- meta-gennemgang, der blev gennemgået i 2012, tyder studier af moderat kvalitet på, at oral flebotonik, hvoraf mange er flavonoid-baserede, reducerer ødem på grund af venøs insufficiens sammenlignet med placebo, og at de kan have gavnlige virkninger på andre trofiske lidelser, kramper, rastløse ben og prikken.

Flavonoider fungerer primært som primære antioxidanter ved at stabilisere peroxidradikaler , men de kan også deaktivere reaktive iltarter ( superoxidion , OH • radikal , singlet oxygen ), hæmme lipoxygenase eller endog chelatmetaller .

Den største begrænsning af denne antioxidantaktivitet er den lave biotilgængelighed af flavonoider efter indtagelse af fødevarer, der er rige på disse forbindelser. Den lille absorberede mængde konkurrerer med andre frie radikaler ( a-tocopherol , ascorbater og glutathion ) til stede i meget højere koncentrationer. Med undtagelse af mave-tarmkanalen og muligvis blodet er den potentielle virkning af polyphenoler som frie radikaler, ikke sandsynligvis af nogen fysiologisk betydning i de fleste organer.

Flavanoler ( catechiner og procyanidiner ) kan modulere ekspressionen af ​​mange gener reguleret af transkriptionsfaktoren NF-KB .

Historie

Albert Szent-Gyorgyi opdagede ved et uheld "bioflavonoider", mens han søgte at behandle en patient, der lider af svage kapillarkar, der fører til subkutan blødning. Han administrerede først et urent præparat af C-vitamin , hvilket gav gode resultater, men da han senere greb til en ren opløsning af ascorbinsyre, opnåede han til sin overraskelse ingen resultater. Han vendte derfor tilbage til det første præparat, og sammen med sin kollega Rusznyak isolerede de i citronsaft en faktor, kaldet "citrin", der havde den egenskab at reducere kapillærernes permeabilitet og øge deres modstand. Han kaldte det også vitamin P med bogstavet P for "permeabilitet". Med sin partner, V. Bruckner, viste han, at citrinet faktisk var en blanding af hesperidin og glycosid af eriodictyol .

Efter undersøgelser indså vi, at en mangel på dette stof ikke førte til et bestemt syndrom, hvilket betyder, at vi ikke strengt kunne bevare kvalificeringen af ​​"  vitamin  ".

Flavene kerne

Forbindelser med en flavenkerne er ikke almindelige i naturen. Disse ville være forbindelser, der er lette at opnå ved kunstig syntese. Kernen findes i de forbindelser, der er involveret i fænomenet pinking i hvidvin .

Referencer

  1. Bruneton, J. Farmakognosi - Phytochemistry, lægeplanter, 4 th udgave, revideret og udvidet. , Paris, Tec & Doc - International Medical Publishing,2009, 1288  s. ( ISBN  978-2-7430-1188-8 )
  2. (i) Joseph H. Hulse, polyfenoler i Korn og bælgfrugter , International Development Research Centre,1980, s.  217
  3. (in) Barker DH, Seaton GGR & Robinson SA., "  Intern og ekstern fotobeskyttelse ved udvikling af blade af CAM-planten Cotyledon orbiculata  " , Plant, Cell & Environment , Vol.  20, nr .  5,1997, s.  617-624 ( DOI  10.1111 / j.1365-3040.1997.00078.x ).
  4. (i) Herwig O. Gutzeit, Jutta Ludwig Müller, Plant Naturprodukter: Synthesis, biologiske funktioner og praktisk , John Wiley & Sons,2014( læs online ) , s.  21
  5. (i) Julie A Ross 1, Christine M Kasum, "  Dietary flavonoider: bioavalibility, metaboliske virkninger og sikkerhed  " , Ann. Gennemgå møtrik. , Vol.  22, nr .  1,2002, s.  19-34 ( DOI  10.1146 / annurev.nutr.22.111401.144957 ).
  6. (i) Luisa Helena Cazarolli Leila ZANATTA Elga Alberton Heloisa Maria Santos Reis Bonorino Figueiredo Poliane Folador, Rosangela Guollo Damazio Moacir Geraldo Pizzolatti, Fatima Regina Mena Barreto Silva, "  Flavonoider: potentielle lægemiddelkandidater  " , Mini rev. med. Chem. , Vol.  8, n o  13,2008, s.  1429-1440 ( DOI  10.2174 / 138955708786369564 ).
  7. (in) Ovidiu Burta Felicia Tirlea, Olivia Ligia Burta og Minnatullah Syed Qadri, "  Fytoterapi i hjerte-kar-sygdomme: Fra etnomedicin til evidensbaseret medicin  " , Journal of Biological Sciences , bind.  8, nr .  22008, s.  242-247 ( DOI  242-247 ).
  8. K. Ghedira, “  Flavonoider: struktur, biologiske egenskaber, profylaktisk rolle og anvendelser i terapi  ”, Phytotherapie , vol.  3, nr .  4,2005, s.  162 ( DOI  10.1007 / s10298-005-0096-8 ).
  9. Komplette værker af Philippe Aureolus Theophraste Bombast de Hohenheim, dit Paracelsus , vol.  2, Chacornac-biblioteket,1914( læs online ) , s.  192
  10. Carl von Linné, Hortus Upsaliensis, exhibens plantas exoticas , Laurentii Salvii,1748( læs online ) , s.  236
  11. Ueli A. Hartwig, Cecillia M. Joseph og Donald A. Phillips , ”  Flavonoider frigivet naturligt fra Alfalfa Seeds Forbedrer vækstraten af ​​Rhizobium meliloti  ”, Plant Physiol. , Vol.  95, nr .  3,1991, s.  797-803
  12. Gérard Guillot, Blomsterplaneten , Quae,2010, s.  178
  13. phenol-opdagelsesrejsende
  14. Anmeldelser af håndtagene på taxifolin
  15. Beking K, Vieira A. , "  En vurdering af diætindtagelse af flavonoider i Storbritannien og Irland  ", International journal of food sciences and nutrition , vol.  62, nr .  1,2010, s.  17-19 ( læs online )
  16. Chun OK, Chung SJ, Song WO. , “  Estimated dietary flavonoid intake and major food sources of US adults  ”, The Journal of nutrition , bind.  137, nr .  5,2007, s.  1244-1252 ( læs online )
  17. (i) Joseph Vercauteren, Catherine Chèze Janine Triaud polyfenoler 96 , Editions Quae,1998, s.  188-191
  18. Ilja CW Arts og Peter CH Hollman , "  Polyfenoler og sygdomsrisiko i epidemiologiske studier  ", The American Journal of Clinical Nutrition , bind.  81,2005( læs online )
  19. (in) E. Riboli et al ".  European Prospective Investigation in Cancer and Nutrition (EPIC) study populations and data collection  ' Public health nutrition , vol.  5, n o  6B,2002, s.  1113-1124 ( PMID  12639222 , læs online [html] , adgang 16. april 2013 )
  20. (in) R. Zamora-Ros et al., "  Diætindtagelse af flavonoid og lignan og brystkræft risikerer selon overgangsalder og hormonreceptorstatus i den europæiske prospektive undersøgelse af kræft og ernæring (EPIC) -studie  ' Brystkræftforskning og -behandling ,2013( PMID  23572295 , læs online [html] , adgang til 16. april 2013 )
  21. Pittler MH. og Ernst E., "  Ekstrakt fra hestekastanje til kronisk eller langvarig venøs insufficiens  " , på www.cochrane.org ,12. december 2012(adgang til 2. oktober 2020 )
  22. Flavonoider- boks på vidal.fr
  23. P. Sarni-Manchado, V. Cheynier, polyfenoler i fødevareindustrien , Lavoisier, Editions Tec & Doc,2006, 398  s. ( ISBN  2-7430-0805-9 )
  24. (i) Monica Galleano Sandra V. Verstraeten, Patricia I. Oteiza, Cesar G. Fraga , "  Antioxidant virkning af flavonoider: Termodynamiske og kinetisk analyse  " , Archives of Biochemistry and Biophysics , bd.  501,2010
  25. (en) Cesar G. Fraga, Monica Galleano, Sandra V. Verstraeten, Patricia I. Oteiza , “  Grundlæggende biokemiske mekanismer bag de sundhedsmæssige fordele ved polyfenoler  ” , Molekylære aspekter af medicin ,2010, doi: 10.1016 / d.mam.2010.09.006
  26. (i) V. Bruckner og A. Szent-Györgyi , "  Chemical Nature of Citrin  " , Nature , bind.  138, nr .  3503,1936, s.  1057 ( ISSN  0028-0836 , DOI  10.1038 / 1381057b0 , resumé )
  27. Miklos Gabor
  28. Ringlukningsmetatese som en ny metode til syntese af monomere flavonoider og neoflavonoider. Bradley J. Miller, Tanya Pieterse, Charlene Marais Barend & CB Bezuidenhoudt, Tetrahedron Letters, bind 53, nummer 35, 29. august 2012, sider 4708-4710, DOI : 10.1016 / j.tetlet.2012.06.094
  29. (i) Australian Wine Research Institute , "  Ikke så smuk i lyserød  " [PDF] på awri.com ,2018(hørt i 2020 )