Flavan-3-oli: flavonoidi zelenega čaja in kakava

Dva aromatska obroča, en srednji obroč, ena odsotnost

Flavanoli so ena od podskupin flavonoidov. Kemijsko ime za isto stvar je flavan-3-oli, in ne gre za dve skupini, ampak za dva zapisa iste. Ob njih v isti družini stojijo antocianini, flavoni in flavonoli [1]. Izhodišče je pri vseh enako. Razlike so majhne in ležijo v sredini molekule, ne na robovih.

Ogrodje flavonoida šteje 15 ogljikovih atomov. Dva aromatska obroča, med njima pa trije ogljikovi atomi, ki obroča povezujejo in se sklenejo v tretji, srednji obroč [1]. Tri obročne enote, ena molekula. Kdor prvič gleda te strukturne formule, vidi predvsem ponavljanje istega vzorca, in prav to ponavljanje je bistvo: podskupine flavonoidov niso različne arhitekture, so variacije ene same.

Kje nastane variacija, ki nas tu zanima. Pri flavan-3-olih v srednjem obroču manjka značilnost, ki jo nosijo sorodne podskupine. Odsotnost je razpoznavni znak: nič dodanega, nekaj odvzetega. Ime to zgradbo izreče naravnost, ogrodje flavana in mesto 3 na njem. Zato je v natančnem besedilu boljša izbira zapis flavan-3-ol, saj ga ni mogoče brati napačno, medtem ko se beseda flavanol pri hitrem branju rada zamenja s čim drugim.

Zdaj imena, ki jih res kdo uporablja. Katehini so molekule zelenega čaja. Epikatehin je molekula kakava. Seznam virov, ki se v literaturi ponavlja, je kratek in vsakdanji: čajni list, kakavovo seme, grozdna semena, jabolčna kožica. Nobene eksotike, same stvari s police in iz sadne sklede. Če se seznam bere pozorno, gre povsod za list, seme ali kožico, ne za sredico plodu.

Ena podrobnost, ki jo je vredno imeti v mislih od začetka: flavan-3-oli sami po sebi niso obarvani. Barvo v rastlini nosijo antocianini, flavan-3-oli pa so brezbarvni, čeprav so z barvo tesno povezani. Kako, pride na vrsto naprej. In ker se v isti sapi pogosto pojavijo izrazi katehin, epikatehin, proantocianidin in tanin, se splača vedeti, da vsi opisujejo isto družino gradnikov, le v različnih dolžinah.

V pregledih se podskupine navajajo skupaj, ker imajo skupno izhodišče, v praksi pa se obravnavajo ločeno, ker se obnašajo drugače. Antocianini so v besedilih tisti z barvo, flavonoli tisti z dolgimi seznami rastlinskih virov, flavan-3-oli pa tisti, ki jih pokrivata dva zelo domača vira. Čajni list in kakavovo seme. To je tudi razlog, da se ime te podskupine pojavlja pogosteje od imen sosednjih.

Beseda flavanol se v vsakdanjem branju pojavlja v obeh oblikah, s črko o in brez nje, in prav zato je izraz flavan-3-ol postal referenčni. Kadar avtor napiše flavan-3-ol, pove tudi mesto na molekuli. Kadar napiše flavanol, pove samo približek. Razlika je videti pedantna, dokler ne pride do zamenjave s flavonoli, in takrat postane zelo praktična.

Od posamezne enote do kondenziranih taninov

Katehin in epikatehin se lahko vežeta drug na drugega. Iz enot nastanejo daljše verige, ki jih literatura imenuje proantocianidini, v starejšem in še danes živem izrazu pa kondenzirani tanini [1]. Ena skupina molekul, dva imena, dva konteksta uporabe: prvo ime pride iz kemije, drugo iz prakse z rastlinskim materialom.

Z dolžino verige se spremeni tudi to, kako se molekula veže na druge snovi. Daljša veriga nosi veliko hidroksilnih skupin in ima obsežno, gibljivo površino. Taka površina se prilega beljakovinam, se nanje veže in jih obori. Pregled flavonoidov, ki so ga Panche in sodelavci objavili leta 2016, to skupino uvršča med kondenzirane tanine prav zaradi tega vzorca vezave [1].

Iz tega izhaja trpkost. Ni okus v ožjem pomenu, temveč fizikalni dogodek na površini: beljakovine se vežejo in oborijo, usta pa to zaznajo kot suhost [1]. Zato je pri trpkosti pomembna dolžina verige, ne le prisotnost posamezne enote. Monomer je nekaj drugega kot veriga desetih enot, čeprav sta oba iz istih gradnikov [1].

Rastlina to lastnost uporablja kot signal časa. Med zorenjem vsebnost flavan-3-olov pada, in s tem pada trpkost. Nezrelo seme je grobo in neprivlačno, zrelo seme je mehkejše. Sporočilo je razumljivo tudi brez besed: zdaj še ne, zdaj pa ja. Časovnica je zapisana v kemiji plodu.

Za drevo ali trto je to razumna izmenjava. Dokler seme ni pripravljeno, se plod brani, in trpkost je del te obrambe. Ko je seme pripravljeno, se obramba umakne. Isti vzorec vezave na beljakovine, ki ga popisuje pregled iz leta 2016 [1], v naravi torej ureja, kdaj je plod za prehrano zanimiv in kdaj ne.

Dolge verige so tudi razlog, da se pri istem rastlinskem materialu pojavljata dva zelo različna opisa. Enkrat gre za posamezne katehine, drugič za kondenzirane tanine, čeprav govorimo o istem listu ali semenu. Razlika ni v vrsti spojine, ampak v tem, koliko enot je zvezanih v verigo. Kdor bere sestavo, mora vedeti, katero raven opisuje: monomer, dimer ali daljšo verigo.

Zato v besedilih naletimo na oba izraza, uporabljena izmenično za isto skupino spojin [1]. Praktična posledica je preprosta. Kadar nekje piše katehin, gre za enoto. Kadar piše proantocianidin ali kondenzirani tanin, gre za verigo iz teh enot [1]. Ista kemija, druga velikost, drugačno obnašanje v stiku z beljakovinami.

Zorenje je pri tej podskupini najbolj oprijemljiv primer, kako se kemija rastline premakne v času. Vsebnost flavan-3-olov ni stalna številka, ampak vrednost, ki med rastjo semena drsi navzdol. Isti plod, dva različna meseca, dva različna zapisa v analizi.

Rastlinska stran: obramba, barva in UV svetloba

V rastlini flavan-3-oli niso okrasek. Vloga, ki jo imajo, je obrambna, in ta vloga določa tudi, kje v tkivu se kopičijo. Mesto shranjevanja ni naključno, molekula je tam, kjer je potrebna. Zato se pri seznamu virov ves čas ponavljajo list, seme in kožica, torej deli, ki so prvi na vrsti pri stiku z zunanjim svetom.

Barva je drugo poglavje. Flavan-3-oli so brezbarvni, kar bi lahko pomenilo, da z videzom plodu nimajo nič. Pa imajo. V stiku z antocianini pride do kopigmentacije: brezbarvna molekula se pridruži barvni, pigment postane obstojnejši, odtenek pa se premakne. Kopigmentacija tako pomeni, da barva ni odvisna samo od pigmenta, ampak tudi od tega, kaj mu stoji ob strani.

Tretja vloga je pri svetlobi. Flavonoidi v povrhnjici lista vpijajo UV svetlobo in sestavljajo plast, ki jo pregledi opisujejo kot flavonoidno UV plast [1]. Flavan-3-oli so del te plasti. List ne more v senco, zato si senco naredi sam, v svojih zunanjih celicah.

Rjava barva na prerezanem jabolku in zmečkanem listu

Ko se tkivo poškoduje, se zgodba pospeši. Oksidirajoči encimi predelajo flavan-3-ole v rjave polimere. Ti polimeri zatesnijo rano in naredijo površino, ki glivam in bakterijam ne ustreza. Rjava lisa na prerezanem jabolku je torej vidni del popravila.

Isto se vidi na zmečkanem čajnem listu. Kemijsko so flavan-3-oli reducenti, torej snovi, ki oddajajo elektrone. Izraz antioksidant v strogem pomenu opisuje prav to razmerje do kisika in nič drugega. Rjavenje prereza in temnenje poškodovanega lista sta tisto, kar se pri tem vidi s prostim očesom.

Rjavenje se začne takoj po poškodbi, ker so molekule že na mestu in čakajo na encim. Rastlina obrambe ne gradi šele takrat, ko jo potrebuje, ampak jo ima shranjeno vnaprej. Prav zato je mesto shranjevanja tako pomembno.

Vse tri vloge, obramba, barva in svetloba, se stekajo v isto lastnost molekule: veliko hidroksilnih skupin na gibljivi površini. Ista lastnost veže beljakovine, ista lastnost oddaja elektrone, ista lastnost se prilega pigmentu. Rastlina ne izdela treh orodij, izdela eno in ga uporabi na tri načine.

Vredno je pripomniti, kaj v tej sliki ni zapisano. Zorenje pomeni upad vsebnosti, ne izginotje, in mesto shranjevanja ostane isto tudi takrat, ko je količina manjša. Pri listu se količina ne bere po barvi, ker so te molekule brezbarvne, barvo prispevajo drugi flavonoidi.

Flavonol, flavan-3-ol in flavonoidi, ki jih popisujejo pri konoplji

Ena črka, dve različni skupini. Flavonoli so samostojna podskupina flavonoidov, in vanjo sodijo kvercetin, kempferol in miricetin [1]. Flavan-3-oli so druga podskupina. Ločnica je čista, brez sivega območja, zamenjava v besedilu pa se zgodi samo zato, ker sta imeni skoraj enaki.

Rešitev je preprosta in stara: v natančnem zapisu se piše flavan-3-ol. Tak zapis pove mesto na molekuli, torej hkrati ime in zgradbo. Beseda flavanol je krajša, a v stavku, kjer se v isti vrstici pojavijo tudi flavonoli, prinese več zmede kot jasnosti.

Razlika med flavonolom in flavan-3-olom ni samo pravopisna. Flavonoli se pri rastlinskih vzorcih pojavljajo v širokem naboru vrst, flavan-3-oli pa so vezani na krajši in bolj določen seznam virov [1]. Kdor ju zamenja, zamenja tudi seznam rastlin, ki gre z imenom.

Zdaj konoplja. Konoplja je flavonoidna rastlina, ni pa vir flavan-3-olov. Kar pri njej popisujejo, so flavoni in flavonoli: apigenin, luteolin, kvercetin, kempferol. Poleg tega ima svojo posebnost, kanflavine. To so prenilirani flavoni, ki so bili do zdaj opisani samo pri konoplji, kot sta v popisu kemijskih sestavin te rastline leta 2005 zapisala ElSohly in Slade [2].

Isto velja za razliko med kanflavini in preostalimi flavoni. Prenilna skupina je tisto, kar jih loči od apigenina in luteolina, ki sta prav tako flavona [2]. Konoplja tako v flavonoidnem svetu ne prinaša flavan-3-olov, prinaša pa nekaj, česar drugod do zdaj niso našli.

Zato konopljino olje na seznamu virov te podskupine ne nastopa. Flavan-3-ole prispevajo čajni list, kakavovo seme, grozdna semena in jabolčna kožica, konoplja pa svoj flavonoidni profil sestavi iz drugih podskupin [2].

Kanabinoidi so povsem druga skupina rastlinskih spojin in se s flavonoidi ne prekrivajo, čeprav se v istem dokumentu pogosto znajdejo v sosednjih vrsticah. Podobno velja za terpene, ki nosijo dišečo frakcijo rastline. Tri skupine, en rastlinski material, trije ločeni opisi.

Pri Cibdolu o rastlinskih spojinah pišemo na ravni molekule, vsebino posamezne stekleničke pa popiše izvid serije, ki navaja kanabinoide po imenih in vrednostih. Flavonoidi tam svoje vrstice ne dobijo. To ni pomanjkljivost dokumenta, ampak razlika med tem, kaj analiza meri, in tem, kaj rastlina vsebuje.

Za bralca, ki išče flavan-3-ole, je odgovor kratek: pri konoplji jih ni. Najde jih v skodelici zelenega čaja in v kakavu, in če bere natančno, bo v literaturi videl obe imeni, katehin za enoto in proantocianidin za verigo [1].