Flavanolen: de flavan-3-olen uit theeblad en cacaozaad

Wat hebben een theeblad en een cacaozaad chemisch met elkaar te maken? Meer dan de smaak laat vermoeden. Beide zijn vindplaatsen van dezelfde flavonoïdesubklasse, en die subklasse draagt twee namen die door elkaar worden gebruikt.

Thee, cacao en één flavonoïdesubklasse

Flavanolen en flavan-3-olen zijn hetzelfde. Het gaat om één subklasse binnen de flavonoïden, die in overzichten van plantstoffen naast de anthocyanen, de flavonen en de flavonolen staat [1]. Elke subklasse krijgt daar een eigen rubriek, met eigen namen, eigen vindplaatsen en een eigen manier van benoemen.

De flavonoïde kern telt vijftien koolstofatomen. Twee aromatische ringen, verbonden door een brug van drie koolstofatomen, en die brug levert de middenring van het skelet [1]. Wat een flavan-3-ol tot flavan-3-ol maakt, is een kenmerk dat in die middenring juist ontbreekt. De naam gaat dus over de bouw. Niet over de plant, niet over de kleur, niet over de smaak.

Twee voorbeelden komen bijna altijd langs. Catechinen horen bij groene thee. Epicatechine bij cacao. Daarnaast zit deze subklasse in druivenzaad en in appelschil, dus in plantendelen die soms op het bord komen en soms in het afval verdwijnen. Vier klassieke bronnen op een rijtje: theeblad, cacaozaad, druivenzaad, appelschil.

Waarom dan twee schrijfwijzen? Flavanol is het woord dat in artikelen en op verpakkingen rondgaat. Flavan-3-ol is de precieze variant: die benoemt de structuur en laat zich niet verkeerd lezen. In een tekst waar één letter het verschil maakt tussen twee subklassen, is dat geen detail maar de kern van het onderscheid. Wie precisie wil, gebruikt flavan-3-olen als referentieterm.

• Subklasse: flavan-3-olen, in de spreektaal flavanolen; de zusterrubrieken zijn anthocyanen, flavonen en flavonolen [1]
• Kern van elk flavonoïde: vijftien koolstofatomen, twee aromatische ringen en een brug van drie koolstofatomen die de middenring vormt [1]
• Kenmerkend voor deze subklasse: het middenringkenmerk van de andere flavonoïden ontbreekt
• Groene thee: de catechinen als bekendste namen uit deze rubriek
• Cacao: epicatechine als de naam die daar telkens opduikt
• Verdere vindplaatsen: theeblad, cacaozaad, druivenzaad en appelschil
• Naamgebruik: flavan-3-ol als de structuurbenoemende schrijfwijze, flavanol als de kortere

Van losse eenheden naar gecondenseerde tanninen

Een enkele eenheid blijft zelden een enkele eenheid. Catechine en epicatechine koppelen aan elkaar en schuiven op naar grotere structuren: de proanthocyanidinen, in de literatuur ook gecondenseerde tanninen genoemd [1]. Dezelfde bouwsteen, een andere maat, en daarmee ander gedrag.

Twee eigenschappen doen daarbij het meeste. Zulke ketens dragen veel hydroxylgroepen, en ze bieden een groot, flexibel oppervlak. Die combinatie maakt dat ze eiwitten binden en die vervolgens laten neerslaan [1]. Klein molecuul, klein oppervlak. Lange keten, veel contactpunten.

Daar komt astringentie uit voort: het droge, samentrekkende mondgevoel dat bij sterk gezette thee, druivenschil en onrijp fruit staat beschreven [1]. Geen smaak in de klassieke zin van zoet of zout, maar een fysieke gebeurtenis tussen molecuul en eiwit.

Kleur is het tweede spoor. Flavan-3-olen zijn zelf kleurloos. In gezelschap van anthocyanen doen ze mee aan copigmentatie: het pigment wordt stabieler en de tint schuift op [1]. De stof die je niet ziet, stuurt dus mee wat je wel ziet.

Chemisch horen ze bij de reducerende stoffen. Het woord antioxidant is in die betekenis een strikt chemische beschrijving van gedrag tegenover zuurstof, en verder niets [1]. Wat daarvan zichtbaar wordt, ken je uit de keuken: een gesneden vrucht die donker uitslaat, een gekneusd theeblad dat bruin wordt.

• Koppeling: catechine en epicatechine aan elkaar geschakeld leveren proanthocyanidinen, ook gecondenseerde tanninen genoemd [1]
• Bindingsmechanisme: veel hydroxylgroepen plus een groot, flexibel oppervlak, waardoor eiwitten worden gebonden en neerslaan [1]
• Astringentie: het droge, samentrekkende mondgevoel dat bij thee, druivenschil en onrijp fruit is beschreven [1]
• Kleurloos van zichzelf: flavan-3-olen dragen geen eigen kleur
• Copigmentatie: naast anthocyanen wordt het pigment stabieler en verschuift de tint [1]
• Stofklasse: reducerende stoffen, met antioxidant als chemische beschrijving tegenover zuurstof [1]
• Zichtbaar in het dagelijks leven: gesneden vrucht die donker wordt, gekneusd theeblad dat bruin kleurt

De plant, het zaad en het rijpingsmoment

In de plant hoort deze stofgroep bij de verdediging. Dat bepaalt ook waar ze wordt opgeslagen: in de weefsels die als eerste worden aangevreten of aangetast, niet willekeurig verspreid door het hele organisme.

Rijping laat het gehalte dalen. Astringentie is daarmee een signaal over timing: een onrijp zaad komt ruw en onaantrekkelijk over, een zaad dat klaar is smaakt zachter [1]. Voor de plant is dat een manier om het moment van verspreiding vast te leggen zonder er een enkel woord aan te wijden.

Bij schade verandert het beeld opnieuw. Oxiderende enzymen komen bij het materiaal en er ontstaan bruine polymeren. Die laag sluit de wond af en levert tegelijk een oppervlak op dat voor schimmels en bacteriën vijandig is. Dezelfde chemie die een appelschijf donker maakt, staat aan de rand van een verse breuk in het blad.

Boven op het blad speelt licht mee. In de epidermis absorberen flavonoïden UV-licht, en flavan-3-olen dragen bij aan die filterende laag [1].

En hennep? Hennep maakt flavonoïden, maar is geen flavan-3-olgewas. Het profiel bestaat uit flavonen en flavonolen: apigenine, luteoline, quercetine en kaempferol. Daarbij horen de cannflavinen, geprenyleerde flavonen die tot nu toe alleen bij cannabis zijn beschreven [2]. Op een chargerapport van cbg olie staan cannabinoïdengehalten per charge. Terpenen krijgen in zo'n analyse soms een eigen rij; voor flavan-3-olen is die rubriek er niet. Vocabulaire rond het endocannabinoïde systeem hoort bovendien bij een heel ander onderwerp dan een plantstofsubklasse.

• Rol in de plant: onderdeel van de verdediging, en dat bepaalt de opslagplaats in het weefsel
• Rijping: het flavan-3-olgehalte daalt, waarmee astringentie een signaal over timing wordt [1]
• Onrijp tegenover rijp: ruw en onaantrekkelijk aan de ene kant, zachter aan de andere [1]
• Beschadigd weefsel: oxiderende enzymen leveren bruine polymeren, met wondafsluiting en een voor schimmels en bacteriën vijandig oppervlak
• Bladepidermis: UV-absorptie door flavonoïden, met flavan-3-olen als deel van die filterende laag [1]
• Hennep: flavonoïdeproducent, geen flavan-3-olgewas; flavonen en flavonolen plus de cannflavinen [2]

Twee subklassen en het hennepprofiel

Tien noteringen bij deze stofgroep

1. Flavanolen en flavan-3-olen benoemen één en dezelfde subklasse van de flavonoïden, met anthocyanen, flavonen en flavonolen als zusterrubrieken [1]. Twee woorden, één rubriek.
2. De flavonoïde kern telt vijftien koolstofatomen: twee aromatische ringen die via een brug van drie koolstofatomen samen de middenring opleveren [1].
3. Het kenmerk van een flavan-3-ol is een afwezigheid: het middenringkenmerk dat andere flavonoïden wel dragen, mist hier. Daarom zegt de naam iets over de bouw en niets over de herkomst.
4. De vaste vindplaatsen zijn theeblad, cacaozaad, druivenzaad en appelschil. Catechinen horen bij groene thee, epicatechine bij cacao.
5. Catechine en epicatechine koppelen aan elkaar en leveren proanthocyanidinen op, ook bekend als gecondenseerde tanninen [1]. Dat is het punt waarop een kleine molecule een grote wordt.
6. Astringentie is chemie, geen mening: veel hydroxylgroepen en een groot, flexibel oppervlak binden eiwitten en laten die neerslaan, wat het droge mondgevoel bij thee en onrijp fruit verklaart [1].
7. In de plant hoort deze groep bij de verdediging, en die rol bepaalt in welk weefsel de opslag plaatsvindt. Tijdens de rijping daalt het gehalte, waardoor astringentie als signaal over timing gaat functioneren: onrijp zaad ruw, rijp zaad zachter [1].
8. Bij beschadiging maken oxiderende enzymen bruine polymeren van dit materiaal. Die polymeren sluiten de wond af en vormen een oppervlak dat voor schimmels en bacteriën vijandig is.
9. Kleurloos, en toch aanwezig in het kleurenspel: naast anthocyanen doen flavan-3-olen mee aan copigmentatie, wat het pigment stabieler maakt en de tint verschuift [1]. In de bladepidermis absorberen flavonoïden UV-licht, met deze subklasse als deel van die filterende laag [1].
10. Eén letter scheidt de subklassen: flavonolen zijn quercetine, kaempferol en myricetine [1]. Bij hennep staan flavonen en flavonolen op de lijst, plus de cannflavinen als geprenyleerde flavonen die tot nu toe alleen bij cannabis zijn beschreven [2]. Een chargerapport bij cbg olie legt cannabinoïdengehalten per charge vast, niet de plantstofgroepen uit dit artikel.