As betalaínas são pigmentos vegetais , cuja cor varia do amarelo escuro ao roxo profundo.
As betalaínas estão presentes na maioria das famílias de plantas pertencentes à ordem Caryophyllales . O exemplo mais conhecido de tais plantas é a beterraba ( Beta vulgaris , às vezes erroneamente chamada de cenoura vermelha), mas flores populares como a beladona ( mirabilis ), cactos ( pitahaya , figo da Índia ), buganvílias , beldroegas ( Portulaca grandiflora ) são coloridas por estes pigmentos. Alguns fungos como o Amanita (incluindo o agarico- mosca Amanita -Amanita muscaria ) e Hygrocybes devem sua cor amarela ou vermelha às betalaínas.
O nome “betalaínas” vem do nome latino da beterraba ( Beta vulgaris ), da qual foram extraídas e caracterizadas pela primeira vez em 1958 por uma equipe do Instituto Federal Suíço de Tecnologia de Zurique.
Betalaínas são heterosídeos , parte da molécula ( cromóforo ) está ligada a uma dose (açúcar simples). O cromóforo é derivado do aminoácido tirosina por uma síntese complexa envolvendo dihidroxifenilalanina ( DOPA ) como intermediário .
Existem duas categorias de betaína:
A cor e a estabilidade das betalaínas dependem do pH .
A betalaína mais estudada é a betanina (ou betacianina), também chamada de vermelho da beterraba, porque pode ser isolada da beterraba. É comercializado como um corante natural para colorir alimentos. No entanto, a indústria de alimentos está interessada nele por suas propriedades antioxidantes com todos os benefícios positivos para a saúde.
Outros betalaínas conhecidos são amarantino e isoamaranthine , ambos isolados a partir de plantas do género amaranto ( Amaranthus spp ).
A biossíntese das betalaínas, a partir do aminoácido tirosina , segue o padrão mostrado na figura a seguir: [1] .
A reação 1, na qual a tirosina é convertida em DOPA (3,4-dihidroxifenilalanina), é catalisada por uma fenoloxidase (um grupo de enzimas amplamente utilizadas em plantas e fungos).
A reação 2, na qual o DOPA é transformado em seco-DOPA e ácido betalâmico , é catalisada por uma enzima chamada 4,5-DOPA-dioxigenase (para especificar o local de abertura do anel, adicionamos -4,5-). Esta enzima foi isolada e seu gene clonado do fungo Amanita muscaria . Um gene que codifica uma enzima semelhante foi clonado em Portulaca grandiflora Cyclo-DOPA é formado a partir de DOPA (sob a ação de uma difenolase). As outras reações (espontâneas) são responsáveis pela grande variedade de cores das plantas betalaínas. Betalaínas são glicosiladas sob a ação de enzimas.
A análise genética mostra que na beldroega, apenas três genes são necessários para explicar todas as colorações conhecidas: C (para cor - codificando uma 4,5-DOPA-dioxigenase), I (gene que modula o acúmulo de produtos uma reação espontânea entre o ácido betalâmico e as aminas presentes na célula) e finalmente R que provavelmente codifica o gene responsável pela formação de ciclo-DOPA.