Flavonóide

Os flavonóides (ou bioflavonóides ) são metabólitos secundários de plantas vasculares , todos compartilhando a mesma estrutura de base formada por dois anéis aromáticos conectados por três carbonos: C 6 -C 3 -C 6 , muitas vezes de cadeia fechada em um oxigênio heterocíclico ou hexapentagonal. Certos autores, como Bruneton, preferem separar, para levar em conta suas propriedades particulares, os derivados flavânicos, os antocianósidos e os isoflavonóides, e manter o nome de flavonóides stricto sensu para os demais.

Eles formam uma classe de compostos polifenólicos ( taninos em sentido amplo) onipresentes em plantas vasculares (incluindo vegetais e cereais), onde são encontrados tanto na forma livre, ou mais comumente como glicosídeos ( heterosídeos ) em todos os órgãos vegetais e florais . Constituem, em particular, pigmentos envolvidos na coloração das pétalas e pericarpos , dando uma gama de cores que vai do marfim ao creme ( flavonas e flavonóis ), do amarelo ao laranja ( chalconas e auronas ), do vermelho ao azul ( antocianinas ). São também moléculas de fotoproteção interna e externa e que desempenham outras funções. Com efeito, assim que "saem  da água  ", as plantas abandonam a via metabólica dos aminoácidos análogos à micosporina e desenvolvem um metabolismo fenólico , mais particularmente o dos flavonóides, constituindo um elemento importante da estratégia vegetal no combate ao stress • bióticos e abióticos (exposição a raios ultravioleta ou frio, feridas, deficiência nutricional , defesa da planta contra herbívoros e contra patógenos, etc.).

Esses compostos são de grande interesse por seus inúmeros efeitos benéficos à saúde: suas propriedades antibacteriana , antiviral , antiplaquetária , antialérgica  (in) , antiinflamatória , antitumoral e atividades antioxidantes são estudadas in vitro e epidemiológicas com o objetivo de terapia no tratamento de certos cancros, doenças inflamatórias, cardiovasculares e neurodegenerativas. Alguns deles também são usados ​​como aditivos em alimentos, produtos farmacêuticos e cosméticos.

Os flavonóides foram descobertos em 1936 por Albert Szent-Györgyi , que recebeu o Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina em 1937 (veja a seção “história” no final do artigo). Na década de 1950, Jacques Masquelier , da Universidade de Bordéus , empreendeu um estudo dos compostos flavânicos da casca do pinheiro e das sementes da uva e , a seguir, registrou patentes sobre a purificação de procianidinas oligoméricas (ou picnogenol ) e seus usos terapêuticos.

Mais de 6.000 foram descritos em plantas.

Etimologia

A palavra vem de flavedo , ela própria derivada do latim flavus , “amarelo”, e do grego eidos , “aspecto”), descrevendo na medicina a icterícia e o aspecto amarelo em geral antes de designar a camada externa das cascas de laranjas ou limão.

Distribuição

Os flavonóides são amplamente distribuídos no reino vegetal, onde estão mais frequentemente presentes na forma solúvel de heterosídeos . São comuns em Bryophyta (musgos e hepáticas), Pteridophyta (samambaias) e Gymnospermae (coníferas), mas é nas Angiospermas que apresentam maior diversidade.

Eles estão envolvidos na simbiose entre as fabaceae e as bactérias do grupo dos rizóbios . As raízes da alfafa liberam flavonóides que atraem a bactéria Rhizobium meliloti e induzem genes de nodulação nas mesmas .

Cor

Os flavonóides são pigmentos responsáveis ​​pela coloração de flores e frutos. Eles cobrem uma ampla gama de cores, do vermelho ao ultravioleta e até o amarelo. A sua cor depende da sua estrutura mas também da acidez do meio ( pH ). A gama colorida de pigmentos de marfim a creme vem de flavonas e flavonóis . Os amarelos com laranjas vêm das chalconas , aurones  ; vermelhos e malvas de antocianósidos  ; os azuis encontram suas origens nos co-pigmentos flavona-antocianósido. A absorção no ultravioleta produz padrões que são perceptíveis pelos insetos e podem conduzi-los ao néctar .

Os pigmentos coloridos das flores são usados ​​para atrair insetos polinizadores. Eles também desempenham um papel na proteção da planta contra os raios ultravioleta, bem como um papel de defesa contra patógenos e pragas de insetos.

Esses pigmentos são encontrados no vermelho de maçãs e peras , em bagas de zimbro , mel , uvas e vinho.

As formas heterosídicas dos flavonóides são solúveis em água e se acumulam nos vacúolos .

Apogia vegetal

Os flavonóides estão naturalmente presentes em muitas plantas, tais como:

Estrutura química

Os flavonóides têm uma estrutura básica de 15 átomos de carbono, composta por dois anéis de benzeno C 6 ligados por uma cadeia C 3 . A ponte de 3 carbonos entre os dois fenilos geralmente forma um terceiro anel pirona .
A distinção das subclasses é feita de acordo com a conformação desta estrutura central C. Pode-se distinguir em particular entre os flavonóides:

FLAVONÓIDES stricto sensu Flavonoid skeleton01.png
AULA ESQUELETO Aglycones Heterosídeos Derivados metoxilados
FLAV ONE Flavone skeleton colored.svg
2-fenilcromeno -4-um 		Luteolina (OH: 5,7,3 ', 4')
Apigenina (OH: 5,7,4 ') 		Luteolina 7-O- Glucosídeo
Apigenina 6-C-
Glucosídeo Apiína 		Tangeritina (CH 3 : 5,6,7,8,4 ')
Nobiletina (CH 3 : 5,6,7,8,3', 4 ')
Geraldona (7,4'-dihidroxi-3'-metoxiflavona)
FLAV ON OL Flavonol skeleton colored.svg
3-hidroxi - 2-fenilcromeno - 4-um 		Quercetina , Kaempferol , Miricetina , Fisetina Rutina (ou rutosídeo),
kaempferol 3,7,4'-O-triglucosídeo, isorhamnetol 3-O-galactosídeo 		Pachypodol , Rhamnazine , 3,7-dimetilquercetol, Isorhamnetol (= 3-metilquercetol)
HIDRO FLAV ON OL
ou
FLAV AN ON OL 		Flavanonol skeleton colored.svg
3-hidroxi - 2,3-dihidro - 2-fenilcromeno - 4-ona 		Diidrokaempferol , Diidroquercetol (= Taxifolina, extraído do larício Larix gmelinii ) Dihidroquercetol 3-O-ramnosídeo, Dihidromiricetol 3-O-ramnosídeo
FLAV AN ONE Flavanone skeleton colored.svg 2,3-dihidro - 2-fenilcromeno - 4-ona Naringetol , Eriodictiol , Butino Hesperidina (hesperetina 7-O-rutosídeo) ,
Naringina , Neohesperidina, Didimina 		Hesperetina , Homoeriodictiol
AURONE Aurones numb.svg Hispidol , Aureusidina, Sulfuretina, Maritimetina
CHALCONE Chalcones.svg Isoliquiritigenina , Buteína Xanthohumol
DIIDROCHALCONE Dihydrochalcone alternate.svg Floretina Aspalatina (= 3-C-glucopyranosyldihydrochalcone) ,
naringina dihidrocalcona , Neohesperidin dihidrocalcona , Nothofagine , Phloridzine

1. flavonas

2. flavonóis considerados os antioxidantes mais eficazes entre os flavonóides, muitos

3.dihydroflavonols ou flavanonols , sem ligação dupla entre C 2 e C 3 em comparação com flavonóis

4. flavanonas , como derivados de 2,3-di-hidro

5. auronas , 2-benzilideno-cumaranonas: hispidol , Aureusidina

6. os chalconas , com ciclo pirânico aberto

7. dihidrocalcona

Essas 7 classes constituem os flavonóides stricto sensu . Em sentido amplo, também deve incluir:

FLAVANOLS, ANTHOCYANIDOLS
AULA ESQUELETO Aglycones Gallates Polímeros Heterosídeos
FLAVAN-3-OL Flavan-3-ol.svg Afzelechol , catequina , (-) - epicatequina, galocatequina (-) - galato de epicatequina EGC, (-) - galato de epigalocatequina EGCG PROANTOCIANIDOL (= tanino condensado), procianidina, prodelfinidina
Theaflavina (dímero de catequina) , Theaflavin 3'-O-galato, Theaflavina 3,3'-O-digalato 		epicatequina (3-Ob) -D-glucopiranosídeo
FLAVAN-3,4-DIOL Flavan-3,4-diol.svg Leucopelargonidol , Leucocianidol ,
Leucodelphinidol 		PROANTOCIANIDOL (= tanino condensado) procianidina,
prodelfinidinas, proantocianidinas oligoméricas
ANTHOCYANIDOL
ou
ANTHOCYANIDINE 		Flavylium cation.svg
Cátion flavílio 		Pelargonidol , cianidol , delfinidol , malvidol , peonidol , petunidol ANTOCIANOSÍDEOS
(= antocianinas):
cianidol 3,5-diglucosídeo,
cianidol 3-O- (6 "-acetil-galactosídeo),
cianidol 3-O-arabinosídeo,
delfínio 3,5-O-diglucosídeo

8. flavan-3-ols ou flavonóides ou catequinas sem ligação dupla no anel central

9. flavan-3,4-diols ou flavanediols ou leucoanthocyanidins

10. antocianidóis (ou antocianidinas no modelo inglês) construídos sobre o cátion flavílio

Os isoflavonóides , os neoflavonóides ou taninos condensados estão estruturalmente relacionados aos flavonóides.

Propriedades físico-químicas

Os heterosídeos flavonóides são geralmente solúveis em água e álcoois. Os genins são, em sua maior parte, solúveis em solventes orgânicos apolares.

A extração é geralmente realizada com metanol ou misturas de metanol-água, às vezes acetonitrila- água.

Efeitos na saúde humana

Os flavonóides estão naturalmente presentes em frutas e vegetais comumente consumidos na dieta humana. Esses compostos bioativos também são encontrados em muitas bebidas: vinho tinto, cerveja, leite de soja, chá e chocolate amargo. Dois estudos de 2007 e 2010 estimam a ingestão diária de 182 mg no Reino Unido e 190 mg nos EUA.

Estudos epidemiológicos sugerem um efeito protetor de frutas e vegetais contra doenças cardiovasculares e câncer , de acordo com mecanismos (propriedades anti-mutagênicas contra as aminas heterocíclicas  (en) , inibição de proteínas quinases ...). Porém, a quercetina, assim como os flavonóides estruturalmente relacionados, são cancerígenos de acordo com o teste de Ames , que mostra a complexidade desses compostos, devido às suas interações com muitas outras substâncias que mascaram reações específicas.
Além dos flavonóides, muitos constituintes dessas frutas e vegetais também podem ajudar a explicar essa associação: fibras, vitaminas e minerais, glucosinolatos , carotenóides , etc. Artes e Hollman, depois de analisar estudos epidemiológicos relativos aos efeitos na saúde do consumo de flavonóides, concluem que “os dados até agora sugerem efeitos benéficos de flavonóides e lignanas sobre as doenças cardiovasculares, mas não na doença cardiovascular. Câncer, com a possível exceção do câncer de pulmão . "

Conduzido por meio de questionários de 334.850 mulheres com idade entre 35 e 70 anos e incluídas na coorte EPIC (European Prospective Investigation on Cancer and Nutrition) (duração do acompanhamento: 11,5 anos), um estudo datadoabril de 2013mostra que não há ligação entre o consumo de flavonóides e lignana e o risco de câncer de mama , levando-se ou não em consideração o estado da menopausa e o estado dos receptores hormonais .

Historicamente, esta é a primeira propriedade reconhecida pelos flavonóides. Dizem que são “  venotônicos  ” porque pode-se comprovar que são capazes de reduzir a permeabilidade dos capilares e fortalecer sua resistência. Para Bruneton: “as revisões gerais e os resumos metódicos com meta-análises recentes levam antes a notar a ausência ou a fraqueza da evidência do efeito dos flavonóides no tratamento da insuficiência venosa crônica, efeito além do mais de valor clínico. Incerto” . De acordo com uma meta-revisão da Cochrane revisada em 2012, estudos de qualidade moderada sugerem que os flebotônicos orais, muitos dos quais são baseados em flavonóides, reduzem o edema devido à insuficiência venosa em comparação com o placebo, e que podem ter efeitos benéficos em outros distúrbios tróficos, cãibras, pernas inquietas e formigamento.

Os flavonóides atuam principalmente como antioxidantes primários, ao estabilizar os radicais peróxidos , mas também podem desativar espécies reativas de oxigênio ( íon superóxido , radical OH • , oxigênio singlete ), inibir a lipoxigenase ou mesmo metais quelatos .

A principal limitação dessa atividade antioxidante é a baixa biodisponibilidade de flavonóides após a ingestão de alimentos ricos nesses compostos. A pequena quantidade absorvida compete com outros eliminadores de radicais livres ( α-tocoferol , ascorbatos e glutationa ) presentes em concentrações muito maiores. Com exceção do trato gastrointestinal e possivelmente do sangue , a ação potencial dos polifenóis como eliminadores de radicais livres provavelmente não tem significado fisiológico na maioria dos órgãos.

Flavanóis ( catequinas e procianidinas ) podem modular a expressão de muitos genes regulados pelo fator de transcrição NF-κB .

História

Albert Szent-Gyorgyi descobriu acidentalmente os "bioflavonóides" enquanto tentava tratar um paciente que sofria de vasos capilares fracos levando a sangramento subcutâneo. Primeiro administrou um preparado impuro de vitamina C , que deu bons resultados, mas quando, mais tarde, recorreu a uma solução pura de ácido ascórbico, para sua surpresa, não obteve resultados. Ele então voltou à primeira preparação, e com seu colega, Rusznyak, isolaram no suco de limão um fator, denominado "citrino", que tinha a propriedade de reduzir a permeabilidade dos capilares e aumentar sua resistência. Ele também a chamou de vitamina P , com a letra P de "permeabilidade". Com seu parceiro, V. Bruckner, ele mostrou que o citrino era na verdade uma mistura de hesperidina e glicosídeo de eriodictiol .

Após estudos, percebemos que uma deficiência dessa substância não levava a nenhuma síndrome em particular, o que significa que não poderíamos reter estritamente o qualificador de "  vitamina  ".

Núcleo flaveno

Os compostos com núcleo de flaveno não são comuns na natureza. Estes seriam compostos fáceis de obter por síntese artificial. O núcleo seria encontrado nos compostos envolvidos no fenômeno do rosado no vinho branco .

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