Flavan-3-olii, flavonoidele din ceai și cacao

De ce apar ceaiul verde și cacaoa în aceeași frază?

Un ceai verde și o cacao amară nu se aseamănă nici la gust, nici la culoare. Chimia lor se suprapune totuși într-un punct precis: ambele materiale vegetale conțin molecule din aceeași subclasă de flavonoide.

Flavan-3-olii, cunoscuți și sub numele scurt de flavanoli, formează una dintre subclasele mari de flavonoide. Vecinii lor de clasificare sunt antocianii, flavonele și flavonolii, iar toți pornesc de la același schelet de bază [1]. Scheletul acela numără 15 atomi de carbon: două inele aromatice unite printr-o punte de trei atomi de carbon, punte care se închide și devine inelul din mijloc al moleculei [1]. Până în acest punct, subclasele sunt greu de deosebit între ele, pentru că împart aceeași arhitectură.

Deosebirea apare chiar la inelul din mijloc. La flavan-3-oli, trăsătura pe care o găsim în inelul din mijloc al celorlalte flavonoide nu există, iar tocmai absența ei ține locul semnăturii chimice a grupei. Denumirea lungă spune, de fapt, structura: flavan, poziția 3, terminația care marchează o funcție de tip alcool. Un nume care se citește ca o schiță de desen.

Cine caută aceste molecule în bucătărie le găsește repede. Catechinele sunt moleculele frunzei de ceai verde. Epicatechina este forma din sămânța de cacao. Lista surselor continuă cu sămânța de struguri și cu coaja de măr, patru materiale vegetale fără rudenie apropiată între ele, ajunse fiecare pe drumul său la același tip de structură. Iar pentru că moleculele acestea nu au culoare proprie, nimic din aspectul frunzei sau al semințelor nu le anunță prezența.

• Două denumiri, o singură grupă: flavanoli este forma scurtă, flavan-3-oli este forma care descrie structura, iar în chimia plantelor a doua variantă rămâne termenul de referință [1].
• Subclasele vecine, pentru orientare: antocianii, flavonele și flavonolii, fiecare cu propriul detaliu structural așezat pe același schelet de 15 atomi de carbon [1].
• Ocurență: catechinele în frunza de ceai, epicatechina în sămânța de cacao, apoi sămânța de struguri și coaja de măr ca surse curente ale subclasei.
• Construcția moleculei: două inele aromatice și o punte de trei atomi de carbon care se închide în inelul din mijloc [1].
• Semnul de recunoaștere: la inelul din mijloc lipsește trăsătura prezentă la celelalte subclase, iar acest gol este criteriul de încadrare.
• Culoare: flavan-3-olii sunt incolori, așa că prezența lor într-un material vegetal nu se vede cu ochiul liber.

De la o unitate mică la un tanin condensat

Catechina și epicatechina nu rămân neapărat molecule izolate. Se leagă una de alta, unitate după unitate, iar din înlănțuirea lor ies structuri mult mai mari: proantocianidinele, numite în literatură și taninuri condensate [1]. Al doilea nume este cel care spune ce se întâmplă în gură.

Ce se schimbă atunci când o unitate devine un lanț? Suprafața. O moleculă mică are puține locuri prin care poate atinge altceva. Un lanț lung are, în schimb, o suprafață mare și flexibilă, plus un număr mare de grupe hidroxil distribuite pe toată lungimea ei. Combinația aceasta se prinde de proteine și le scoate din soluție, adică le precipită, iar mecanismul descris astfel este chiar cel al astringenței [1]. Nu e un gust în sensul clasic al cuvântului, ci o interacțiune fizică între molecule mari și proteine, așa cum apare consemnată în chimia flavonoidelor [1].

Planta lucrează cu această chimie după un calendar propriu. Pe măsură ce un fruct sau o sămânță se apropie de stadiul potrivit, conținutul de flavan-3-oli scade, iar astringența coboară împreună cu el [1]. Rezultatul este un semnal de moment, citit fără cuvinte: o sămânță imatură rămâne aspră și neatrăgătoare, în timp ce una ajunsă la maturitate este vizibil mai blândă [1]. Aceeași moleculă, două momente diferite, două mesaje diferite.

Așa se explică și de ce o listă de compuși dintr-un material vegetal poate cuprinde în același timp catechine și proantocianidine, fără nicio contradicție. Cărămida și construcția poartă același nume de familie. Unitatea liberă și lanțul lung aparțin amândouă subclasei flavan-3-olilor, iar diferența dintre ele nu este de identitate chimică, ci de mărime și de număr de unități legate [1].

Merită reținut și sensul cuvântului tanin în acest context. Nu descrie o singură moleculă, ci un tip de comportament: molecule mari, bogate în grupe hidroxil, care leagă proteine [1]. Proantocianidinele intră în această descriere prin construcție, nu printr-o proprietate adăugată din afară. De aici vine și motivul pentru care denumirea de taninuri condensate a rămas în uz alături de cea sistematică, în paralel, în aceleași lucrări.

Ce treabă are planta cu aceste molecule

În plantă, flavan-3-olii au un rol de apărare, iar acest rol decide și unde sunt depozitați: locul de stocare urmează funcția, nu invers. Molecula stă acolo unde este nevoie de ea.

Când un țesut se rupe, intră în scenă enzimele oxidante. Flavan-3-olii sunt transformați în polimeri bruni, iar rezultatul acoperă rana și lasă în urmă o suprafață ostilă pentru ciuperci și bacterii. Este chimie de urgență, declanșată de leziune. Se vede zilnic: o felie de fruct tăiat care se închide la culoare și o frunză de ceai strivită care se brunifică arată exact același proces.

Din punct de vedere chimic, flavan-3-olii sunt agenți reducători. Termenul antioxidant, folosit strict, descrie tocmai acest comportament față de oxigen, nimic mai mult și nimic în plus [1]. O încadrare de chimie, cu un semn vizibil pe masa din bucătărie.

Mai există și o interacțiune de culoare, ușor de trecut cu vederea, pentru că flavan-3-olii înșiși sunt incolori. Împreună cu antocianii formează asocieri de tip copigmentare: pigmentul devine mai stabil, iar nuanța se deplasează [1]. Molecula fără culoare schimbă, astfel, felul în care se vede culoarea vecinei sale. Și mai departe, în epiderma foliară, aceleași molecule absorb radiația ultravioletă, ca parte a stratului flavonoidic care filtrează lumina [1].

• Rol în plantă: apărare, cu locul de depozitare stabilit în funcție de acest rol.
• Leziune de țesut: enzimele oxidante duc flavan-3-olii spre polimeri bruni, care închid rana și lasă o suprafață neprielnică pentru ciuperci și bacterii.
• Semnul vizibil al oxidării: fructul tăiat care se brunifică, frunza de ceai zdrobită care își schimbă culoarea.
• Încadrare chimică: agenți reducători, iar termenul antioxidant rămâne un descriptor al reacției cu oxigenul [1].
• Copigmentare cu antocianii: stabilizarea pigmentului și deplasarea nuanței, deși flavan-3-olii nu au culoare proprie [1].
• Absorbție în ultraviolet la nivelul epidermei foliare, ca parte din stratul flavonoidic care filtrează radiația [1].

O literă în plus, altă subclasă

1. Flavanol și flavonol se scriu aproape identic, iar diferența de o literă nu este o variantă de ortografie. Flavonolii formează o subclasă separată de flavonoide, cu propriul detaliu structural [1]. Cele două cuvinte desemnează grupe distincte, nu același lucru scris în două feluri.
2. Pe partea flavonolilor stau nume cunoscute: quercetina, kaempferolul și miricetina [1]. Cine le întâlnește într-o listă de compuși vegetali citește, de fapt, flavonoli, nu flavan-3-oli.
3. Pe partea flavan-3-olilor stau catechinele, epicatechina și, mai departe, proantocianidinele obținute prin înlănțuirea acestor unități [1]. Frunza de ceai și sămânța de cacao sunt materialele care apar cel mai des lângă aceste denumiri.
4. Delimitarea este curată. Nu e o nuanță de scriere și nici o zonă în care cele două grupe s-ar amesteca: fiecare subclasă are propriul criteriu structural de încadrare, așa cum apare consemnat în lucrările de sinteză despre flavonoide [1].
5. De aici vine și regula de scriere folosită în chimia plantelor: pentru precizie se scrie flavan-3-ol, pentru că termenul spune structura moleculei și nu poate fi citit greșit [1]. Forma scurtă flavanol rămâne corectă, dar seamănă prea mult cu vecina ei.
6. Consecința practică, la lectura unei liste de compuși: quercetina așezată lângă catechine înseamnă două subclase diferite în același material vegetal, nu două denumiri pentru aceeași moleculă. Scheletul de 15 atomi de carbon este comun, restul nu [1].
7. Un ultim reper pentru memorie: la flavan-3-oli lipsește trăsătura care apare în inelul din mijloc al celorlalte subclase, iar aceasta este exact linia care le separă de flavonoli [1]. Absența, nu prezența, dă numele grupei.

Cânepa, între flavone și flavonoli

1. Cânepa este o plantă care produce flavonoide, dar nu este o plantă de flavan-3-oli. Pentru această subclasă, materialele de referință rămân frunza de ceai, sămânța de cacao, sămânța de struguri și coaja de măr.
2. Profilul flavonoidic descris pentru cânepă cuprinde flavone și flavonoli: apigenina, luteolina, quercetina și kaempferolul [2]. Două dintre aceste nume, quercetina și kaempferolul, sunt chiar reperele subclasei flavonolilor [1].
3. Lângă ele apar cannflavinele, descrise ca flavone prenilate, semnalate până în prezent doar în cannabis [2]. Prenilarea este detaliul structural care le desparte de flavonele obișnuite.
4. În vocabularul de zi cu zi al cânepii circulă alte liste: terpene pe o coloană, canabinoizi pe alta. Formula căutată des, canabinoizi din plante, descrie exact acest raport, adică o singură plantă care fabrică mai multe familii de molecule, fiecare cu propria clasificare.
5. Cifrele de compoziție ale unei formule Cibdol se citesc în certificatul de analiză al lotului, deschis de pe pagina produsului. Acolo apar valorile de canabidiol și profilul de canabinoizi, pe rânduri, cu codul lotului alături.
6. Concentrațiile tipărite pe ambalajul unui ulei CBD sunt informație de etichetă, exprimată în procente. Pentru capsule CBD, aceeași logică: cifra de pe cutie și rândurile din analiza externă a lotului, verificabile înainte de deschiderea ambalajului.
7. Subclasele de flavonoide, în schimb, nu figurează în documentele unui lot de cânepă. Ele aparțin chimiei plantei, iar pentru flavan-3-oli discuția se întoarce, cum era de așteptat, la frunza de ceai și la sămânța de cacao [1].