ไซยานิดิน: โครงสร้างที่พบประโยชน์ - ชีววิทยา - 2026

cyanidinเป็นสารเคมีที่อยู่ในกลุ่มของ anthocyanins สารออกฤทธิ์ทางชีวภาพเหล่านี้มีความสามารถในการลดความเสียหายจากการเกิดออกซิเดชันรวมทั้งคุณสมบัติต้านการอักเสบและต่อต้านการกลายพันธุ์ดังนั้นจึงเป็นที่สนใจในการศึกษาทางเภสัชวิทยาต่างๆ

นอกจากนี้แอนโธไซยานินยังมีคุณสมบัติของสีที่ละลายน้ำได้ตามธรรมชาติ สิ่งเหล่านี้มีหน้าที่ในการสร้างเม็ดสีสีแดงสีน้ำเงินและสีม่วงของผลิตภัณฑ์จากพืชเช่นผลไม้ดอกไม้ลำต้นใบเป็นต้น

โครงสร้างทางเคมีของไซยานิดิน อาหารที่มีไซยานิดินตามธรรมชาติ (บลูเบอร์รี่หัวหอมแดงและข้าวโพดแดง) ที่มา: Wikipedia.org/Pixinio/Pixabay.com/Pixabay.com

ไซยานิดินทำให้เกิดสีโดยเฉพาะในผลไม้ของพืชเช่นข้าวโพดเม็กซิกันที่มีเมล็ดสีม่วงแดงกะหล่ำปลีสีแดงสีม่วงและมันฝรั่งพื้นเมืองของเปรูซึ่งมีสีเป็นสีแดงและสีม่วงตามลำดับ

ปัจจุบันแอนโธไซยานินได้รับการประเมินอย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรมอาหารเพื่อให้สามารถทดแทนสีสังเคราะห์ในอาหารได้โดยอาศัยการเป็นสารที่ไม่เป็นอันตราย นั่นคือไม่ก่อให้เกิดผลเสียหรือเป็นอันตรายต่อร่างกาย

ในแง่นี้การรวมกันของ antiocyanins เป็นสีผสมอาหารได้รับอนุญาตแล้วในบางประเทศโดยมีเงื่อนไขว่าจะต้องปฏิบัติตามข้อพิจารณาเฉพาะสำหรับการใช้งาน

ตัวอย่างเช่นในสหรัฐอเมริกาอนุญาตให้ใช้เฉพาะส่วนที่สามารถรับประทานได้ของพืชในขณะที่ในเม็กซิโกจะมีการใช้ในอาหารเฉพาะเช่นไส้กรอกอาหารเสริมและเครื่องดื่มที่ไม่มีแอลกอฮอล์บางชนิดเป็นต้น

โครงสร้างทางเคมี

cyanidin ยังเป็นที่รู้จักกันในชื่อของ cyanidol และสูตรโมเลกุลของมันคือ: C ₁₅ H ₁₁ O 6

โครงสร้างทางเคมีของมันเช่นเดียวกับแอนโธไซยานินอื่น ๆ (pelargonidin, malvidin, petunidin, peonidin, delphinidin และอื่น ๆ ) ประกอบด้วยนิวเคลียสฟลาโวนซึ่งกำหนดโดยผู้เขียนบางคนว่าวงแหวน C และวงแหวนอะโรมาติกสองวง (A และ B)

การปรากฏตัวของวงแหวนทั้งสามนี้ที่มีพันธะคู่เป็นสิ่งที่ทำให้แอนโธไซยานินสร้างเม็ดสี ในทำนองเดียวกันคำจำกัดความของประเภทของแอนโธไซยานินเกิดจากความหลากหลายของสารทดแทนที่ตำแหน่งคาร์บอน 3, 4 และ 5 ของวงแหวน B

ในโครงสร้างของไซยานิดินโดยเฉพาะคาร์บอนในวงแหวน A และ C จะมีเลขตั้งแต่ 2 ถึง 8 ในขณะที่วงแหวน B จะมีค่าตั้งแต่ 2 ถึง 6 ดังนั้นเมื่อไฮดรอกซิลหัวรุนแรงอยู่ในตำแหน่งของวงแหวน B คาร์บอน 3 และที่คาร์บอน 5 เป็นไฮโดรเจนการเปลี่ยนแปลงนี้ทำให้ไซยานิดินแตกต่างจากแอนโทไซยานินที่เหลือ

มันตั้งอยู่ที่ไหน?

ไซยานิดินเป็นที่แพร่หลายในธรรมชาติ อาหารบางชนิดเช่นผลไม้ผักและผักมีสารประกอบนี้สูง

สิ่งนี้ได้รับการยืนยันจากการศึกษาบางชิ้นซึ่งพบอนุพันธ์ของไซยานิดินหลายชนิดรวมถึงไซยานิดิน -3 - กลูโคไซด์เป็นอนุพันธ์ที่พบมากที่สุดซึ่งส่วนใหญ่มีอยู่ในเชอร์รี่และราสเบอร์รี่

ในขณะที่ cyanidin-3-soforoside, cyanidin 3-glucorutinoside, cyanidin 3-rutinoside, cyanidin-3-arabinoside, cyanidin-3-malonyl-glucoside และ cyanidin-3-malonylarabinoside จะพบได้น้อยกว่า แม้ว่าอนุพันธ์ของ malonil จะมีอยู่ในหัวหอมแดงในปริมาณที่มากกว่า

ในทำนองเดียวกันมีรายงานปริมาณไซยานิดินสูงในสตรอเบอร์รี่บลูเบอร์รี่องุ่นแบล็กเบอร์รี่แบล็กเบอร์รี่พลัมแอปเปิ้ลและพิทาฮายา (แก้วมังกร) ควรสังเกตว่าความเข้มข้นสูงสุดของไซยานิดินพบได้ในเปลือกผลไม้

นอกจากนี้ยังได้รับการตรวจสอบการปรากฏตัวของมันในข้าวโพดเมล็ดสีม่วงแดงเม็กซิกันมะเขือเทศต้นไม้ในผลของโคโรโซโคลอมเบีย (ไซยานิดิน -3- กลูโคไซด์และไซยานิดิน 3 - รูติโนไซด์) และมันฝรั่งพื้นเมืองที่มีสี: เลือดวัว (ไซยานิดิน -3-glucoside) และ wenq`os ทั้งจากเปรู

ไซยานิดินทำงานอย่างไรเพื่อตรวจสอบ pH?

ด้วยลักษณะของสีย้อมและความไวต่อการเปลี่ยนแปลงของ pH จึงใช้ไซยานิดินเป็นตัวบ่งชี้ในการไตเตรทกรดเบส โดยทั่วไปสกัดจากกะหล่ำปลีแดงหรือเรียกอีกอย่างว่ากะหล่ำปลีม่วง (Brasica oleracea variante capitata f. Rubra)

กะหล่ำปลีสีม่วงที่อุดมด้วยไซยานิดิน ที่มา: Rick Heath จาก Bolton ประเทศอังกฤษ

ในสภาพ pH ที่เป็นกรดนั่นคือเมื่อ pH ลดลง (≤ 3) ใบกะหล่ำปลีจะเปลี่ยนสีและเปลี่ยนเป็นสีแดง เนื่องจากความโดดเด่นของฟลาวิลเลียมไอออนบวกในโครงสร้างไซยานิดิน

ในขณะที่ค่า pH เป็นกลาง (7) ใบกะหล่ำปลีจะรักษาเม็ดสีฟ้า - ม่วงไว้เนื่องจากการผลัดเซลล์เกิดขึ้นในโครงสร้างไซยานิดินทำให้กลายเป็นฐานควินัวด์สีน้ำเงิน

ในทางตรงกันข้ามถ้าสภาพ pH เป็นด่างนั่นคือ pH เพิ่มขึ้นจาก 8 เป็น 14 สีของใบกะหล่ำปลีจะเปลี่ยนเป็นโทนสีเขียวสีเหลืองเป็นสีไม่มีสีโดยการแตกตัวเป็นไอออนของไซยานิดินทำให้เกิดโมเลกุลที่เรียกว่าชาลโคน

โมเลกุลนี้ถือเป็นผลิตภัณฑ์สุดท้ายของการย่อยสลายไซยานิดินดังนั้นจึงไม่สามารถสร้างใหม่เป็นไซยานิดินได้อีก

การศึกษาล่าสุดแนะนำให้ใช้ในการปฏิบัติในห้องปฏิบัติการทางเคมีเพื่อทดแทนตัวบ่งชี้ pH แบบเดิม จุดประสงค์เพื่อลดขยะที่ก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม

ปัจจัยอื่น ๆ ที่เปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของไซยานิดิน

ควรสังเกตว่าไซยานิดินสูญเสียคุณสมบัติการเป็นสีไปกับความร้อนของสารละลายทำให้ไม่มีสี เนื่องจากสารประกอบนี้ไม่เสถียรที่อุณหภูมิสูง

นอกจากนี้ปัจจัยอื่น ๆ เช่นแสงออกซิเจนกิจกรรมทางน้ำและอื่น ๆ เป็นข้อเสียเปรียบหลักสำหรับการรวมตัวกันเป็นอาหารอย่างมีประสิทธิภาพ

ด้วยเหตุนี้จึงควรคำนึงถึงขั้นตอนการปรุงอาหารในอาหารบางชนิดจึงทำให้สูญเสียความสามารถในการต้านอนุมูลอิสระเช่นเดียวกับมันฝรั่ง wenq`os พื้นเมืองของเปรูซึ่งจะลดปริมาณไซยานิดินเมื่อทอด

อย่างไรก็ตามการศึกษาเช่น Ballesteros และDíaz 2017 ได้รับการสนับสนุนในเรื่องนี้เนื่องจากได้แสดงให้เห็นว่าการอนุรักษ์โซเดียมไบซัลไฟต์ที่ 1% w / v ที่อุณหภูมิ 4 ºCสามารถปรับปรุงเสถียรภาพและความทนทานของตัวบ่งชี้นี้ได้ ด้วยวิธีนี้อายุการใช้งาน

ในทำนองเดียวกันการรวมตัวกันในผลิตภัณฑ์นมได้รับการทดสอบที่ pH <3 และเก็บไว้ที่อุณหภูมิต่ำเป็นเวลาสั้น ๆ เพื่อรักษาความเสถียรของโมเลกุลและคุณสมบัติของมัน

ประโยชน์ต่อสุขภาพ

ในกลุ่มของแอนโธไซยานินไซยานิดินมีความเกี่ยวข้องมากที่สุดเนื่องจากมีการกระจายตัวที่กว้างขวางในผลไม้หลากหลายชนิดนอกเหนือจากข้อเท็จจริงที่ว่าการบริโภคได้รับการพิสูจน์แล้วว่าปลอดภัยและมีประสิทธิภาพในการยับยั้งชนิดของออกซิเจนที่ทำปฏิกิริยาป้องกัน ความเสียหายจากออกซิเดชันในเซลล์ต่างๆ

ดังนั้นไซยานิดินจึงโดดเด่นในเรื่องศักยภาพในการต้านอนุมูลอิสระที่ไม่ธรรมดาซึ่งทำให้เป็นยาชีววัตถุที่เป็นไปได้ในการบำบัดป้องกันการเพิ่มจำนวนของเซลล์มะเร็ง (มะเร็งลำไส้และมะเร็งเม็ดเลือดขาว) การกลายพันธุ์และเนื้องอก

นอกจากนี้ยังมีคุณสมบัติต้านการอักเสบ ในที่สุดก็สามารถลดโรคหัวใจและหลอดเลือดโรคอ้วนและเบาหวานได้

อ้างอิง

1. Salinas Y, García C, Coutiño B, Vidal V. ความแปรปรวนในเนื้อหาและประเภทของแอนโธไซยานินในเมล็ดข้าวโพดสีฟ้า / ม่วงของประชากรข้าวโพดเม็กซิกัน phytotec MEX 2013; 36 (Suppl): 285-294 มีจำหน่ายที่: scielo.org
2. Castañeda-Sánchez A, Guerrero-Beltrán J. รงควัตถุในผักและผลไม้สีแดง: Anthocyanins หัวข้อเฉพาะของวิศวกรรมอาหาร 2558; 9: 25-33. มีจำหน่ายที่: web.udlap.mx
3. Aguilera-Otíz M, Reza-Vargas M, Chew-Madinaveita R, Meza-Velázquez J. คุณสมบัติการทำงานของแอนโธไซยานิน ปี 2011 13 (2), 16-22. มีจำหน่ายที่: biotecnia.unison
4. Torres น. ลักษณะทางกายภาพเคมีและฤทธิ์ทางชีวภาพของเนื้อสุกของมะเขือเทศ (Cyphomandra betacea) (Cav.) Sendt. อลัน 2012; 62 (4): 381-388 ดูได้ที่: scielo.org/
5. Rojano B, Cristina I, Cortes B. ความเสถียรของแอนโธไซยานินและค่าความสามารถในการดูดซับอนุมูลออกซิเจน (ORAC) ของสารสกัดโคโรโซในน้ำ (Bactris guineensis) Rev Cubana Plant Med. 2012; 17 (3): 244-255. มีจำหน่ายที่: sld.cu/scielo
6. Barragan M, Aro J. การกำหนดผลของกระบวนการปรุงอาหารในมันฝรั่งพื้นเมืองที่มีสี (Solanum tuberosum spp. Andigena) ต่อสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ การตรวจสอบ Altoandin 2017; 19 (1): 47-52. มีอยู่ใน: scielo.org
7. Heredia-Avalos S. ประสบการณ์ทางเคมีที่น่าประหลาดใจด้วยตัวบ่งชี้ pH แบบโฮมเมด นิตยสารยูเรกาเกี่ยวกับการสอนและการเผยแพร่วิทยาศาสตร์ 2006 3 (1): 89-103. มีจำหน่ายที่: redalyc.org/
8. Soto A, Castaño T. การศึกษาการห่อหุ้มแอนโทไซยานินด้วยเทคนิคโซลเจลเพื่อประยุกต์ใช้เป็นสีผสมอาหารมหาวิทยาลัยอิสระแห่งQuerétaro, Querétaro; 2561 มีจำหน่ายที่: ri-ng.uaq.mx
9. Ballesteros F, Díaz B, Herrera H, Moreno R. Anthocyanin แทนตัวบ่งชี้ pH สังเคราะห์: ก้าวสู่ผลิตภัณฑ์สีเขียว Universidad de la Costa CUC, Barranquilla, Colombia; 2017