05 Flavonoides - Diana Becerril

Vista previa del material en texto

FLAVONOIDES
Flavus, "amarillo“ 
Ubicación en la célula vegetal
FLAVONOIDES
La estructura química básica de los flavonoides consiste en un esqueleto carbonado
C6-C3-C6, donde los componentes C6 son anillos aromáticos unidos por tres átomos
de carbono que pueden formar o no un tercer anillo pirano o pirona.
FLAVONOIDES
Las distintas clases de flavonoides se diferencian en la concentración de saturación y
en los sustituyentes del anillo C , mientras que los compuestos individuales, dentro de
cada uno de estos grupos, se distinguen por la diferente sustitución de los anillos A y
B. De esta forma, se han identificado hasta 4,000 compuestos diferentes.
FLAVONOIDES
La mayoría de los flavonoides se
representan como moléculas de tipo C6-
C3-C6, con dos anillos aromáticos (A y B)
y un heterociclo con oxígeno (C).
FLAVONOIDES
En las plantas, los flavonoides se encuentran en estado libre, conocidos como
aglicones o geninas y en forma de heterósidos (C-heterósidos y O-Heterósidos). Estos
heterósidos son generalmente solubles en agua, acetona y alcoholes, DMSO,
mientras que sus geninas o agliconas —parte no azucarada del heterósido— lo son
sólo ligeramente, son más solubles en éter, acetato de etilo, y cloroformo. La mayoría
de los flavonoides son O-Heterósidos, unidos generalmente a una glucosa, aunque
también pueden estar unidos a ramnosa, galactosa, xilosa, y el disacárido rutinosa.
ramnosa
rutinosa
FLAVONOIDES
Los disolventes utilizados para la extracción de flavonoides son seleccionados de
acuerdo con la polaridad. Los heterósidos y las geninas más polares son las flavonas,
flavonoles, auronas y chalconas son extraídas con acetona, alcohol, agua o mezcla de
éstos.
Las geninas altamente metiladas son menos polares y son extraídas con disolventes
como cloroformo, éter o acetato de etilo.
FLAVONOIDES. ESTRUCTURA
FLAVONOIDES
Una gran proporción de flores tienen tonalidades blancas marfil o crema, debido a
estos pigmentos. También contribuyen a los colores naranjas escarlatas, violeta y
azules. La gran mayoría de ellas están pigmentadas por las agliconas más comunes:
flavonas, flavonoles y antocianinas.
FLAVONOIDES
Cuando las células fotosintetizadoras
mueren, los flavonoides
son excretados y aparecen en la
savia de las plantas, en la miel de
las abejas y en la resina. De ahí
que los propóleos fabricados por las
abejas sean materiales ricos en
compuestos flavonoideos.
BIOSÍNTESIS
Los Flavonoides son
compuestos fenólicos
sintetizados a partir de
las rutas del ácido
shikímico y del
malonato, mediado por
la acción de la enzima
chalcona sintasa.
CLASIFICACIÓN DE LOS FLAVONOIDES
A partir de las chalconas, se forman pro reacciones catalizadas por enzimas
específicas, los distintos grupos y compuestos flavonoides y afines.
Proantocianidinas
Flavanoles
Catequinas
Bioflavonoides, vitamina P o Citrina
El científico húngaro Albert Szent-Györgyi —ganador del premio Nobel de Fisiología y
Medicina en 1937— los descubrió y les dio el nombre de “vitamina P”.
Son moléculas hidrosolubles y están compuestas por un grupo de pigmentos
brillantes que frecuentemente se encuentran en frutas y vegetales en compañía de la
vitamina C. Los componentes de los bioflavonoides son: naringina, quercetina, atrina,
hesperidina, rutina, diosmetina, flavones y flavonoles.
Fuentes de bioflavonoides
Bioflavonoides o vitamina P
Los bioflavonoides fueron primero descubiertos en las partes blancas de
los cítricos y no en el jugo.
Hay 10 veces más concentración de bioflavonoides en la parte comestible
de la fruta que en el jugo colado.
Sistema cardiovascular
Propiedades
❖Antioxidantes
❖Anti-inflamatorios
❖Antivaricosos
❖Antiflebíticos
❖Hipocolesterolemiantes
❖Anticancerígeno
❖Memoria
Isoflavonoides o isoflavonas
Los isoflavonoides tienen el anillo aromático en otra posición. En leguminosas
realizan las funciones de defensa actuando como insecticidas, antiestrogénicos y
fitoalexinas, pero también realizan la interacción con rizobios actuando como
atrayente en la raíces.
Están relacionados con los receptores de estrógenos. Provoca esterilidad en las
ovejas. En humanos actúa como estrogénico o anti-estrogénico según la
concentración de estrógenos que posea el individuo en el momento.
Isoflavonas
Este tipo de metabolito secundario tiene una gran presencia en las plantas
leguminosas. Las isoflavonas son fitoestrógenos naturales.
Estrógeno
Genista tinctoria
Alimentos ricos en isoflavonas
❖Soja.
❖Trébol rojo.
❖Cerezas.
❖Naranjas.
❖Uvas.
❖Té negro y verde.
❖Cerveza.
❖Vino tinto y blanco.
Propiedades de los isoflavonoides
❖Propiedades vasodilatadoras
❖Antiagregantes plaquetarios
❖Nos ayudan a regular la carencia de estrógenos y progesterona.
❖Arteriosclerosis
❖Fortalecimiento de los huesos
❖Ayudar a aumentar la densidad ósea en la menopausia y osteoporosis.
❖Antioxidantes
❖Protección contra el cáncer
Pisatina en planta Pisum sativum por
Monilia fructticola
Fitoalexina
Planta sana Planta con pisatina
Flavonas y flavonoles
Están presentes en muchos vegetales y son los flavonoides más comunes;
están ampliamente distribuidos en todos los pigmentos amarillos de las
plantas, a pesar de que este es normalmente debido a los carotenoides.
Quercetina
Este flavonoide, que se encuentra en las cebollas, los brócolis y el jengibre, por
ejemplo, tiene propiedades antiinflamatorias, antivirales, pero también anti-
histamínicas, la protección contra las alergias: un estudio realizado por investigadores
de la Universidad de Osaka, en Japón, se dio cuenta de que los suplementos de
quercetina se han mostrado eficaces en aliviar los ojos irritados asociados a la alergia
al polen, pero cuando la dosis era equivalente a consumir más de dos cebollas
grandes por día.
Quercetina
Canela
Lúpulo
Hierba de San Juan
Miricetina
❖Antioxidantes.
❖Antiinflamatorias.
❖Anticolesterolémicas o que reducen el 
colesterol LDL.
❖Anticancerígenas (páncreas, próstata, colon, 
pulmón, mama, etc.).
❖Inmunitarias.
❖Proteger contra las anomalías en la
duplicación del ADN.
•Arándanos.
•Bayas.
•Cebollas rojas.
•Grosellas.
•Moras.
•Nueces.
•Perejil.
•Té.
•Uvas.
•Vino tinto.
Apigenina
❖Anticancerígenos
❖Anti-inflamatorio
❖Neuroprotector
❖Regulador de glucosa en sangre
❖Dermatitis
Mejorana
Perejil
Menta
Apigenina
Orégano Tomillo
Salvia
Ajo
Luteolina
Es una flavona muy común en plantas comestibles y especias aromáticas.
Posee efectos antiinflamatorios y funciona en la prevención de enfermedades
neurodegenerativas. Su mecanismo de acción inhibe la inflamación crónica de los
macrófagos y adipocitos. Evita el deterioro del sistema inmune.
Diente de 
león
Alcachofas
Apio
Brócoli
Luteolina
Diente de 
león Menta
Manzanilla
Aceitunas
Kaempferol
Propiedades antidepresivas
Anticancerígenas
Hamamelis
Ginko biloba
Té verde
Toronja
Chía
Frijoles
Catequinas (Flavanoles)
Las catequinas son un tipo de antioxidante muy apreciado por su capacidad
para proteger a las células de la acción de los radicales libres.
Las catequinas ayudan a proteger a las células del daño causado por los
radicales libres gracias a sus propiedades antioxidantes además también
poseen propiedades antiinflamatorias, antiagregantes e inmunoestimulantes.
Catequinas
Además de sus poderosas propiedades antioxidantes las catequinas pueden ser muy
beneficiosas para evitar accidentes cardio vasculares, para retrasar el envejecimiento,
para perder peso e, incluso, para protegernos contra enfermedades como la gripe.
Catequinas
•Colesterol: las catequinas ayudan a controlar el colesterol mediante el bloqueo de
las enzimas en el intestino, lo que contribuye a la absorción del colesterol.
•Pérdida de peso: las catequinas junto a la cafeína, pueden acelerar la quema de
grasa, por lo que ayudan a perder peso.
•Mal aliento: las catequinas ayudan a neutralizar olores desagradables mediante la
reducción de las bacterias orales.
•Caries: las catequinas ayudan a prevenir las caries graciasa su efecto antibacteriano.
Chalconas y auronas
Las chalconas son poco abundantes, pues se convierten en flavanonas en medio ácido
y la reacción es fácilmente observable in vitro, ya que las chalconas son mucho más
coloreadas que las flavanonas, particularmente en medio básico donde son
anaranjadas-rojizas.
Chalconas y auronas
Auronas. Son los pigmentos amarillo dorados que existen en ciertas flores. Como
derivado también de la chalcona, pero independiente de la ruta de los flavonoides y
antocianinas se encuentran las auronas, que son compuestos que producen una
pigmentación amarilla en algunas especies de plantas (ej: Antirrhinum majus).
Obtención y uso de Chalconas
La industria moderna ha encontrado varias formas de realizar la síntesis de Chalconas,
pero la más común por su sencillez y practicidad es mediante la condensación de
Claisen-Schmidt.
Como precursores en la síntesis de compuestos pirazolínicos.
El uso de las Chalconas tiene efectos antibacterianos. Antifúngicos y antivirales,
pudiéndose aplicar también en casos de malaria o paludismo.
En la actualidad se están investigando las posibles aplicaciones de las Chalconas para
sustituir el uso de los antibióticos ya que se ha demostrado que muchas bacterias se
han hecho resistentes a la acción de éstos. La búsqueda de nuevas fórmulas con
elementos naturales es indispensable para disminuir la frecuencia con la que se
toman los antibióticos.
Uso farmacológico de chalconas
En concreto se han utilizado bacterias Bacillus pumilis y Bacillus subtilis además de
otras especies como Proteus vulgaris y Escherichia coli.
A la vez que se ha estudiado la reacción de la chalcona en bacterias gram negativas,
también se estudia sus efectos en bacterias Gram positivas como Staphylococcus
aureus, modificándose para conseguir diversas cepas y así permitir estudiar sus
propiedades medicinales para luego sintetizar compuestos con un funcionamiento y
propiedades similares a la penicilina, tetraciclina y ampicilina.
Biosíntesis 
de antocianinas
Antocianinas
Las antocianinas constituyen muchos de los pigmentos de flores y frutos. Los
colores principales son el azul, púrpura y el rosado. Forman glicósidos que se
almacenan en la vacuola y pueden dar lugar a cambios de color en función del pH y
por la presencia de metales.
Antocianinas
Los antocianos siempre se encuentran como glicósidos; después de la clorofila, son el
grupo más importante de pigmentos en las plantas visibles al ojo humano y
proporcionan el color morado, rosa, violeta y azulado a numerosas flores y frutos,
como por ejemplo la fresa, el clavel, las manzanas, frambuesas, los arándanos ciruelas
y las berenjenas y la uva constituyen hasta aproximadamente 30 % de su masa seca.
El significado o definición de antocianina proviene del origen griego de las palabras
anthos (flor) y de la palabra kyanos (azul). Siendo compuesto su nombre por el actual
vocablo antocianina, pigmento vegetal antioxidante que pertenece al grupo de los
polifenoles.
Fuentes de antocianinas
Antocianinas
La antocianina es un glucósido de antocianidina. Su composición posee aglicona
(molécula de antocianidina) unida a un azúcar. Esta unión es producida mediante el
enlace glucosídico.
Antocianinas
Varios estudios han asociado estos alimentos a una acción anti-inflamatoria y
antioxidante, así como protectores del sistema cardiovascular y mejoran la memoria.
Nuevas evidencias sugieren, también, que las antocianinas pueden tener efectos
antidiabéticos, ya que ayudan en el control de la liberación de glucosa en el torrente
sanguíneo.
Cuanto más oscura es la planta más cantidad de compuestos polifenólicos
(flavonoides) posee.
Funciones de las antocianinas
Las funciones que la pigmentación debida a las antocianinas se realizan en las plantas
son la polinización, la dispersión semillas, pero también actúan como protección
frente a exceso de radiación. Al mismo tiempo se ha detectado que la emisión de
antocianinas por las raíces actúan como quimioatrayentes e inducen la síntesis de
Nod (proteína implicada en la formación de nódulos de algunas fabáceas).
Se han efectuado experimentos mediante la activación o desactivación de los genes
que expresan las enzimas principales que intervienen en la ruta de síntesis de las
antocianinas (CHS: Chalcona sintasa, DFR: Dihidroflavonol reductasa y FH: Flavonoide
hidroxilasa) y se ha comprobado que se producen importantes cambios de
pigmentación en las corolas de las flores.
Antocianinas
También hay aplicaciones en la industria alimentaria dado su poder para teñir.
Las antocianinas como colorante natural funcionan para la fabricación de bebidas,
pero tiene algunos inconvenientes como su poca estabilidad. En presencia de ácido
ascórbico, azúcar y oxígeno se degradan. También cuando hay metales o enzimas que
las descompondrán.
Esto hace que los usos como colorante sea escaso, limitando las ocasiones en las que
son empleadas. Con un pH superior a 4 su estabilidad química desaparece perdiendo
coloración. Para aplicarlas correctamente el pH debe permanecer estable entre
valores que van del 1 al 3.5.
Efecto del pH
Cianidina tiene la propiedad de cambia de color cuando el pH sube o baja,
expresando tonalidades azules y violetas en medios neutros (pH de 7).
Cuando el pH es ácido (de 1 a 6) el color de cianidina muestra tonalidades rojas. Si
supera los valores medios y el medio se hace alcalino (de 8 a 13) el color expresado
tenderá al amarillo.
Antoncianinas: A pH ácido presentan colraciones rojas, violetas y moradas, mientras 
que a pH alcalino presentan coloraciones verdes,azules. Con esta prueba se pueden 
diferenciar entre las antocianinas y las betacianinas, pigmentos nitrogenados de 
colors rojos y violeta de plantas del orden Centrospermae. Phytolacca.
Antocianinas
Las antocianinas debido al núcleo flavilio son muy inestables en disolución acuosa, en
medio ácido predomina el ion flavilio (rojo), en medio neutro o ligeramente básico
predomina la base libre (azul).
Antocianinas, glicósidos de delfidina
Mirtilina (Delfinidina-3-O-Glucósido) Mirtilina (Delfinidina-3-O-Glucósido)complejo con Al
Acidificar con 
Al2(SO4)3
Alcalinizar 
con CaO
CaO+H2O→Ca(OH)2
Cianidina
Además de las aplicaciones en la industria farmacéutica y en la alimentaria cianidina
está a la venta como E163a, un colorante muy usado en la industria textil y en el
procesamiento de alimentos. En la actualidad también es posible obtener cianidina a
través de cultivos in vitro de la bacteria intestinal Escherichia coli. Este
microorganismo es capaz de producir cianidina 3-O-glucósido.
Alimentos con cianidinas
Antocianinas, glicósidos de cianidina
Flor de azulejo o aciano Rosa roja
Peonidina
Los alimentos con más peonidina (peonidin) poseen color púrpura o rojo intenso,
siendo común obtener el pigmento para usarlo como colorante E163e.
Ipomea purpúreaPeonía
Malvidina
Malvidina
Es el colorante alimenticio E163c.
Previene la formación de algunos tipos de cánceres como el de páncreas, colon y
mama.
Los glucósidos pueden realizar muchas funciones en la naturaleza, permaneciendo
activo o inactivos según las condiciones climáticas o medioambientales. En las
plantas, la malvina diglucósido otorga color azul y violeta a las flores, hojas y partes
aéreas.
Malva (Malva 
sylvestris).
Malvidina
Las frutas y frutos del bosque de color violeta, negro y rojo intenso son los alimentos
con más malvidina.
El arroz negro se ha utilizado como fuente primaria para obtener malvidina y sus
glucósidos en experimentos en laboratorio, encontrándose también en grandes
cantidades en otros alimentos como las uvas, moras, bayas y maíz morado.
Siendo muchas veces su extracción de la piel de la uva negra.
Delfinidina
En las plantas es usado como pigmento que aporta color azul a las flores y
tonalidades moradas y violetas a las hojas. Es el colorante alimenticio E163B.
Maqui
Pelargonidina
Tiene la propiedad de producircolor naranja en las plantas y también tonalidades
rosas. Como el resto de antocianinas, su propiedades y beneficios para la salud de las
personas están relacionadas con su acción antioxidante. En las plantas es común que
exprese coloración naranja-roja en las flores, pudiendo también promover la
formación de flores naranja-azules.
Pelargonidina es usada como colorante E163d. Su forma comercial es en polvo,
teniendo color naranja que sirve para mejorar el aspecto de alimentos prefabricados
y los elaborados artesanalmente como pasteles y dulces. También es frecuente añadir
E163-D en bebidas gaseosas, refrescos, golosinas y yogures.
Alimentos con pelargonidina
Malvones
Geranios
Petunidina colorante E163F
Petunidina colorante E163F
Da color a las flores púrpuras. Es un pigmento de color rojo-obscuro, los alimentos 
poseen un color rojo intenso o tonalidades púrpuras.
•Azafrán.
•Uvas.
•Vino tinto.
•Zanahorias.
•Planta Petunia
Reacciones de identificación
La reacción de la cianidina o ensayo de Shinoda (magnesio en medio ácido HCl conc.) permite
distinguir algunos tipos de flavonoides: coloración naranja con las flavonas, rojo cereza con los
flavonoles, violeta con las flavanonas. Negativo para isoflavonas, chalconas y auronas.
Ensayo con HCl/Zn: Al reemplazar el magnesio por el zinc, el procedimiento del ensayo de Shinoda,
solamente los flavonoles producen coloraciones rojo-violeta. Las flavanonas y flavanoles no producen
color o producen coloraciones rosadas débiles.
Reacciones de identificación
El examen a la luz UV antes y después de pulverizar con AlCl3 produce cambios en la
fluorescencia de flavonas y flavonoles.
Flavonas y flavonoles expuestos a vapores de amoniaco o en presencia de NaOH 1 N
se colorean de amarillo; flavononas e isoflavonas: rojo; chalconas y auronas rojo
púrpura, antocianinas: azul.
Con H2SO4 concentrado los flavonoides dan soluciones intensamente amarillos.
Cuantificación 
RMN de protones (1H-RMN)
RMN de Carbono 13 (13C-RMN)
Espectrometría de masas (MS)
HPLC
Propiedades farmacológicas
Algunas drogas con flavonoides (frutos de diversos Citrus, hojas de Ginko
Biloba, frutos de Vaccinium myrtillus) sirven como materia prima para la
obtención de extractos solos o combinados: hesperidósido (glicósido
flavónico) tiene interés como precursor para la síntesis de Diosmina.
Se prescriben en fragilidad capilar, insuficiencia venosa crónica,
hemorroides, isquemia cerebral.
Las antocianinas están indicadas en trastornos vasculares retinianos,
hemeralopatías, miopías degenerativas, degeneración macular senil y en
la prevención de arterosclerosis.
Propiedades farmacológicas
Su actividad sobre el sistema circulatorio, que conduce a una disminución de la
fragilidad capilar y previene la formación de varicosidades mejorando la circulación
periférica, lo cual es la primera manifestación en los procesos inflamatorios.
Gingko biloba
Vaccinium myrtillus (Arándano)
Cromoglicato
Diosmina/Hesperidina (Flavanonas)
Betalaínas o betaninas E-162
Las betalaínas son pigmentos de naturaleza hidrosoluble que se almacenan en las
vacuolas de células epidérmicas de raíces, frutos y flores.
Las betalaínas son los principales pigmentos de la raíz del betabel o remolacha (Beta
vulgaris sp.) y de otras especies, como la espinaca malabar (Basella sp.), el amaranto
(Amaranthus sp.), la pitaya (Cereus, Hylocereus y Selenicereus spp.) y la pera del cactus
(Opuntia sp.) comúnmente conocida como tuna. Los pigmentos presentes se conocen
colectivamente como betalaínas y se puede dividir en dos clases, los betacianinas rojas
y amarillas betaxantinas, ambos son muy solubles en agua. Las betalaínas tienen una
distribución limitada en el mundo de las plantas y parece que las betalaínas y las
antocianinas son mutuamente excluyentes. Las plantas que producen betalaínas no
contienen antocianinas.
Betalaínas o betaninas E-162
Betalaínas o betaninas E-162
Usos tecnológicos de betaninas
Estos compuestos fitoquímicos se caracterizan especialmente por su función
antioxidante, y han demostrado un papel preventivo frente al desarrollo de
enfermedades cardiovasculares, neurodegenerativas y cáncer.
Los pigmentos analizados pueden ser útiles además como colorantes naturales y/o
nuevos ingredientes alimentarios.