Химия - Антоцианы
28 февраля 2011Оглавление:
1. Антоцианы
2. Биосинтез и функции
3. Применение
Антоцианы природные вещества, красящие вещества растений, из группы флавоноидов; относятся к гликозидам.
Строение и свойства
Антоцианы являются гликозидами, содержащими в качестве агликона-антоцианидина гидрокси- и метоксизамещённые соли флавилия, у некоторых антоцианов гидроксильные ацетилированы. Углеводная часть связана с агликоном обычно в положении 3, у некоторых антоцианов - в положениях 3 и 5, при этом в роли углеводного остатка могут выступать как моносахариды глюкоза, рамноза, галактоза, так и ди- и трисахариды.
Будучи пирилиевыми солями, антоцианы легко растворимы в воде и полярных растворителях, малорастворимы в спирте и нерастворимы в неполярных растворителях.
Антоцианидин | R1 | R2 | R3 | R4 | R5 | R6 | R7 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Аурантинидин | -H | -OH | -H | -OH | -OH | -OH | -OH |
Цианидин | -OH | -OH | -H | -OH | -OH | -H | -OH |
Дельфинидин | -OH | -OH | -OH | -OH | -OH | -H | -OH |
Европинидин | -OCH3 | -OH | -OH | -OH | -OCH3 | -H | -OH |
Лютеолинидин | -OH | -OH | -H | -H | -OH | -H | -OH |
Пеларгонидин | -H | -OH | -H | -OH | -OH | -H | -OH |
Мальвидин | -OCH3 | -OH | -OCH3 | -OH | -OH | -H | -OH |
Пеонидин | -OCH3 | -OH | -H | -OH | -OH | -H | -OH |
Петунидин | -OH | -OH | -OCH3 | -OH | -OH | -H | -OH |
Розинидин | -OCH3 | -OH | -H | -OH | -OH | -H | -OCH3 |
Строение антоцианов установлено в 1913 немецким биохимиком Р. Вильштеттером, первый химический синтез осуществлен в 1928 английским химиком Р. Робинсоном.
Антоцианы и антоцианидины обычно выделяются из кислых экстрактов растительных тканей при умеренно невысоких значениях pH, в этом случае агликоновая антоцианиновая часть антоциана либо антоцианин существуют в форме флавилиевой соли, в которой электрон гетероциклического атома кислорода участвует в гетероароматической π-системе бензпирилиевого цикла, который и является хромофором, обуславливающем окраску этих соединений - в группе флавоноидов они являются наиболее глубоко окрашенными соединениями с наибольшим сдвигом максимума поглощения в длинноволновую область.
На окраску антоцианидинов влияет число и природа заместителей: гидроксильные группы, несущие свободные электронные пары обуславливают батохромный сдвиг при увеличении их числа. Так, например, пеларгонидин, цианидин и дельфинидин, несущие в 2-фенильном кольце, соответственно, одну, две и три гидроксильные группы, окрашены в оранжевый, красный и пурпурный цвета. Гликозилирование, метилирование или ацилирование гидроксильных групп антоцианидинов приводит к уменьшению или исчезновению батохромного эффекта.
В силу высокой электрофильности хроменилиевого цикла структура и, соответственно, окраска антоцианов и антоцианидинов обуславливается их чувствительностью к pH: в кислой среде антоцианы существуют в виде пирилиевых солей, при повышении pH до ~4-5 происходит присоединение гидроксид-иона с образованием бесцветного псевдооснования, при дальнейшем повышении pH до ~6-7 происходит отщепление воды с образованием хиноидной формы, которая, в свою очередь, при pH ~7-8 отщепляет протон с образованием фенолята, и, наконец, при pH выше 8 фенолят хиноидной формы гидролизуется с разрывом хроменового цикла и образованием соответствующего халкона:
Образование комплексов с катионами металлов также влияет на окраску, одновалентный катион К даёт пурпурные комплексы, двухвалентные Mg и Ca - синие, на цвет также может влиять адсорбция на полисахаридах.
Антоцианины гидролизуются до антоцианидинов в 10% соляной кислоте, сами антоцианидины устойчивы при низких значениях pH и разлагаются при высоких.
Просмотров: 4482
|