UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUIMICA Y FARMACIA
TRABAJO DE QUIMICA ORGANICA II
Jessica Quiroz
TEMA: FENOLES NATURALES
TANINOS
CARACTERISTICAS DE LOS TANINOS
Los taninos son compuestos poli fenólicos de estructura química diversa que la propiedad de ser astringentes, es decir precipitan las proteínas y su capacidad de curtir la piel.
El curtido es el establecimiento de enlaces, tipo puente de hidrógeno, entre las fibras de colágeno.
Son muy abundantes en el mundo vegetal, especialmente en algunas familias (Fagáceas, Rosáceas, Fabáceas, Mirtáceas, etc.) y en diversos órganos: raíces-rizomas (ruibarbo), cortezas (quina, roble), leño (catecú), hojas (hamamelis), frutos (cinorrodones).
Combinados con alcaloides y proteínas y desempeñan una función defensiva frente a insectos: agallas, maduración de frutos.
Los taninos son sustancias amorfas solubles en agua, que forman soluciones coloidales, en alcohol y en acetona. Son insolubles en solventes apolares. Precipitan con numerosos reactivos (sales de hierro, plomo, cobre), alcaloides y proteínas.
Se clasifican en:
Taninos hidrolizables o hidrosolubles (pirogálicos). En estos se distinguen los taninos gálicos. Las drogas de interés por su contenido en taninos hidrolizables se pueden mencionar: los pétalos de la rosa roja
(Rosa gallica), con taninos gálicos (15%) y muy empleada para gargarismos, colutorios y lociones astringentes; hojas y corteza de hamomelis (Hamamelis virginiana) con taninos gálicos, muy usada por vía interna como externa; la sumidad florida de salicaria (Lythrum salicaria) con taninos elágicos (10%), muy utilizada como antidiarréica y vulneraria.
Taninos condensados: no hidrosolubles, tienen una estructura similar a la de los flavonoides y carecen de osas en su molécula. Destacan los taninos catéquicos (formados por 2 o más moléculas de 3-flavanoles) y los leucoantocianos o procianidoles (formados por 2 o más moléculas de 3,4-flavandioles). En este grupo se pueden mencionar la raíz de ratania (Krameria triandra) astringente-antidiarréica y el combreto (Combretum micranthum). También se clasifican en este grupo la corteza de pino resinero (Pinus pinaster) y los estróbilos del ciprés (Cupressus sempervirens) de acción venotónica.
FUENTE DE EXTRACCION
El término tanino fue originalmente utilizado para describir ciertas sustancias
orgánicas que servían para convertir a las pieles crudas de animales en cuero,
proceso conocido en inglés como tanning ("curtido" en español). Se extraen de
las plantas con agua o con una mezcla de agua y alcohol, que luego se
decanta y se deja evaporar a baja temperatura hasta obtener el producto final.
Los taninos tienen un ligero olor característico, sabor amargo y astringente, y
su color va desde el amarillo hasta el castaño oscuro. Expuestos al aire se
tornan oscuros y pierden su efectividad para el curtido. Los taninos se utilizan
en el curtido porque reaccionan con las proteínas de colágeno presentes en las
pieles de los animales, uniéndolas entre sí, de esta forma aumenta la
resistencia de la piel al calor, a la putrefacción por agua, y al ataque por
microbios.
ESTRUCTURA DE LOS TANINOS
Se ha comprobado la presencia de taninos en muchas plantas; pero estas sustancias presentan algunas diferencias en la forma que se encuentran enlazados los grupos poli fenólicos. Estas diferencias hacen que no se tenga una estructura única del tanino. Pero experimentalmente se ha demostrado que los taninos de diversas procedencias tienen propiedades y reacciones muy comunes a todo el grupo y en todas predomina la presencia de ácido tánico generalmente enlazado a una estructura glicosidica.
METODO DE EXTRACCION
El procedimiento para extraer los taninos de las plantas comienza con la
molienda, tanto en que las partes de las plantas se muelen hasta formar astillas
o virutas. Luego se procede a la extracción, que puede ser de tipo rural o
industrial. En la extracción de tipo rural, se ponen las virutas en varias cubas
grandes de madera u ollas de barro cocido, y luego se le agrega agua a la
primera hasta cubrir por completo el material vegetal para evitar la oxidación, al
día siguiente se transvasa el agua a la segunda y se vuelve a agregar agua
caliente (no hirviendo) a la primera, al tercer día se transvasa de la segunda a
la tercera y de la primera a la segunda, volviéndose a agregar agua en la
primera, y así se repite el procedimiento durante unos 12 días, durante los
cuales se va llenando un depósito de reserva con el agua que ya se considera
que extrajo la suficiente cantidad de material. Para evitar que los taninos se
estropeen durante el proceso, el agua utilizada (llamada "jugo curtiente") no
debe contener cal ni hierro (debe ser "agua blanda"), normalmente es agua de
lluvia o río limpia, si es necesario se filtra antes del proceso. Los instrumentos
empleados deben ser de barro, madera, cobre, latón o cestería, nunca de
hierro pues el hierro reacciona con los taninos formando ácido ferroxálico. En el
procedimiento de tipo industrial, encontramos el de "difusión en tanque abierto",
el de "colado", el de "cocción", el de "autoclave", el de "Contra corriente o
Sistema de lixiviación". Cada uno de ellos es útil para extraer los taninos de
partes diferentes de la planta.
APLICACIONES
1. Astringente: por su capacidad de unión a proteínas. Uso externo se
emplea como cicatrizante, al unirse a la piel forma una capa protectora
que permite que los tejidos subyacentes se regeneren. Tenemos el
riesgo por los trastornos que puede producir al ser eliminado vía renal.
Como uso interno se emplea como antidiarreico, disminuye el
peristaltismo.
2. Vasoconstrictor a nivel de pequeños vasos (varices, flebitis,
hemorroides)
3. Antimicrobiano, antivirico y antifúngico
4. Hipoglucemiante.
Excelentes propiedades antiinflamatorias y astringentes. Por ejemplo tienen acción secante y antiinflamatoria de la mucosa gástrica por lo que resulta muy efectivos en casos de diarreas o cólicos.
Tienen una potente acción astringente y son vasoconstrictoras es decir ayudan a que la sangre coagule. Son antihemorrágicas.
Los taninos son beneficiosos en el tratamiento hemorroides (alivio hinchazón, vasoconstricción etc)
A los taninos se les considera sustancias anti nutritiva, a dosis elevadas los taninos limitan la absorción de algunos nutrientes del hierro y proteínas. Pero esto es en dosis elevadas.
FLAVONOIDES
CARACTERISTICAS DE LOS FLAVONOIDES
Definición.- Los flavonoides son compuestos fenólicos de 15 carbonos, que se
distribuyen en el reino vegetal en más de 2.000 especies de muy diversas
familias. Desempeñan un papel importante en la fisiología vegetal, dado que
responden a la luz y controlan los niveles de las auxinas reguladoras del
crecimiento y diferenciación de las plantas.
En su estructura química contienen un número variable de grupos hidro
fenólicos, son quelatantes del hierro y otros metales de transición y presentanm
una gran capacidad antioxidante que depende de las propiedades redox de sus
grupos hidroxifenólicos y de la acción inhibitoria de radicales hidroxilo y
superóxido, altamente reactivos en la cadena de peroxidación lipídica. También
se ha referido su capacidad de prevenir la agregación plaquetaria (efectos
antitrombóticos) y de proteger a las lipoproteínas de baja densidad de la
oxidación (prevención de la placa de ateroma).
Químicamente, los flavonoides son compuestos de bajo peso molecular que
comparten un esqueleto común de difenilpiranos (C6-C3-C6), compuesto por
dos anillos de fenilos (A y B) ligados a través de un anillo C de pirano
(heterocíclico).
Son compuestos generalmente amarillos que se encuentran en los
jugos celulares y en los pétalos de las flores de algunas plantas en
forma de glucosidos de diversos azucares (glucosa, galactosa, o una
pentosa) y cuyos aglucones son derivados del núcleo fundamental de la
fenilbenzopirona. La unión glucosídica del aglucón y el azúcar suele
estar sobre grupos fenólicos.
Estos compuestos son metabolitos secundarios de las plantas, cuyo
papel fisiológico en ellas no se conoce bien. Muchos de ellos se hallan
en la corteza de los arboles (roble, nogal, morera, etc.) y se han utilizado
como colorantes naturales, tienen carácter vitamínico y aplicaciones
terapéuticas.
Importancia de los flavonoides
Uno de sus beneficios es la acción antioxidante que protege las células
de los radicales libres responsables por el envejecimiento precoz y por el
surgimiento de enfermedades degenerativas,
Además ayudan en la calidad de las grasas que circulan en la sangre.
Consumir una bebida de cacao rica en flavonoides aumenta el flujo
sanguíneo a los músculos y alivia las exigencias sobre el corazón
durante el ejercicio. En realidad no es el chocolate, sino el cacao que
está como ingredientes en algunos chocolates.
CLASIFICACIÓN DE LOS FLAVONOIDES
De acuerdo con la nomenclatura de la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada. pueden clasificarse, según su esqueleto y vía metabólica, en:
Flavonoides, derivados de la estructura 2-fenilcromen-4-ona (2-fenil-1,4-benzopirona).
Isoflavonoides, derivados de la estructura 3-fenilcromen-4-ona (3-fenil-1,4-benzopirona).
Neoflavonoides, derivados de la estructura 4-fenilcumarina (4-fenil-1,2-benzopirona).
ESTRUCTURA DE LOS FLAVONOIDES
Hay cuatro tipos fundamentales de flavonoides que derivan de los cuatro
nucleos siguientes: flavona, isoflavona, flavonol y flavanona.
FLAVONAS
ISOFLAVONAS (el anillo fenólico B está unido al átomo C3 del anillo de la
pirona)
FLAVONOLES
FLAVANOLES (carece de doble enlace en posición 4 del anillo C)
PROPIEDADES.-
La mayor parte de los glucósidos flavonoides, son sólidos cristalinos
amarillos.
Su solubilidad en agua dependen de los azucares que contienen. En
general son solubles en alcoholes bajos.
Los grupos fenólicos influyen en las propiedades así, las geninas son
solubles en NaOH y con cloruro férrico dan colores típicos,
generalmente violáceos.
También son solubles en los ácidos fuertes por el carácter básico que
les confieren los átomos de oxigeno del núcleo de la pirona, formándose
sales de oxonio (sales de pirilio) llamadas en este caso sales de flavilio.
Debido al sistema de dobles enlaces conjugados, tanto las flavonas
como los flavonoles son de color amarillo, mientras que las flavanonas
son incoloras, puesto que al estar saturado el enlace que existía entre
los átomos de carbono 2 y 3 queda interrumpida la conjugación.
HESPERETINA
METODO DE EXTRACCION
Aunque el proceso para cada extracto es diferente, las etapas de
concentración, separación y secado son comunes e independientes del
compuesto de interés.
Durante el proceso se utilizan temperaturas menores a 60 °C y pH entre 2 y 5
para mantener la calidad del producto y además se evita el uso de aditivos,
conservantes o inhibidores artificiales de microorganismos. El procedimiento de
extracción tradicional consiste en homogenizar los tejidos en un medio de
alcohol o alcohol acidificado para realizar la extracción, adsorber los pigmentos
en una resina de intercambio iónico, separar el pigmento de la resina usando
un solvente como etanol y secar si es necesario. Por razones ambientales y de
costos, se propone utilizar agua o un medio acuoso como medio de extracción.
Este método es sencillo y práctico a nivel industrial y se obtienen flavonoides
con buena solubilidad. El etanol es particularmente apropiado por ser miscible
en agua en casi todas las proporciones y al no ser tóxico se acepta en un
amplio rango de productos, además se evapora fácilmente reduciendo el costo
de secado y puede condensarse nuevamente para reutilizarse en el proceso.
En la figura 3 se presenta el diagrama de bloques del proceso. La materia
prima debe macerarse o molerse antes del tratamiento en el medio de
extracción y puede usarse fresca, congelada o seca. Se prefiere la muestra
congelada para inducir a la formación de cristales que rompen las paredes
celulares y facilitar la extracción de sustancias de la célula. Una alternativa para
aumentar la cantidad de producto en la extracción es la adición de enzimas,
generalmente pectinolíticas, a la biomasa macerada para destruir los
componentes de la pared celular y permitir la liberación de los compuestos.
Aunque este método se ha aplicado en uvas y frambuesas, puede extenderse a
cualquier proceso de extracción de flavonoides a partir de productos
hortofrutícolas. La extracción puede llevarse a cabo en cualquier forma que
permita a los flavonoides migrar al medio de extracción: percolación,
suspensión y/o solvatación de la materia prima en el medio de extracción.
También se han sugerido extracciones altamente básicas (con hidróxido de
calcio e hidróxido de sodio) y con un tratamiento posterior con ácido para
precipitar los flavonoides como cristales, pero estos tienen muy baja solubilidad
en agua. Un método patentado recientemente en Estados Unidos utiliza agua
presurizada entre 50 y 200 atm a una temperatura menor de 100 °C. También
se ha propuesto realizar la extracción Se han desarrollado muchos métodos de
cromatografía líquida para detectar y cuantificar los flavonoides en los
alimentos, pero en general, sólo miden máximo tres subclases. Actualmente la
técnica RP-HPLC (cromatografía líquida de alto desempeño de fase inversa) es
el método más popular y confiable aunque es inevitable la superposición de
compuestos debido a las diferentes subclases. También se han usado HPLC
de fase inversa con detección electroquímica, resonancia magnética nuclear y
cromatografía líquida con espectroscopia de masas.
APLICACIONES
Los flavonoides pueden unirse a diferentes polímeros biológicos, tales
como enzimas, ADN y transportadores de hormonas. Esto ayuda a
eliminar los radicales libres y a reducir la oxidación de las grasas. Por
ende, se reduce la probabilidad de acumular placas de ateromas en las
paredes arteriales. A través de este mecanismo, no sólo se produce un
descenso en la concentración de colesterol y triglicéridos, sino también
se reduce la aparición de enfermedades degenerativas, tales como
cardiopatías, diabetes, cáncer, etc. Si necesitas reducir tu colesterol,
incorpora flavonoides a través de los alimentos de tu dieta habitual baja
en grasas.
Aplicaciones en medicina.-Los flavonoides consumidos por el hombre lo
protegen del daño de los oxidantes, como los rayos UV (cuya cantidad aumenta
en verano); la polución ambiental (minerales tóxicos como el plomo y el
mercurio); algunas sustancias químicas presentes en los alimentos (colorantes,
conservantes, etc). Como el organismo humano no tiene la capacidad de
sintetizar estas sustancias químicas, las obtiene enteramente de los alimentos que
ingiere. No son considerados vitaminas. Al limitar la acción de los radicales
libres (que son oxidantes), los flavonoides reducen el riesgo de cáncer, mejoran
los síntomas alérgicos y de artritis, aumentan la actividad de la vitamina C, ,
bloquean la progresión de las cataratas y la degeneración macular, evitan las
tufaradas de calor en la menopausia y combaten otros síntomas. En general el
sabor es amargo, llegando incluso a provocar sensaciones de astringencia si la
concentración de taninos condensados es muy alta. El sabor puede variar
dependiendo de las sustituciones presentadas en el esqueleto llegando incluso a
usarse como edulcorantes cientos de veces más dulces que la glucosa. Propiedades anticancerosas: muchos han demostrado ser tremendamente
eficaces en el tratamiento del cáncer. Se sabe que muchos inhiben el crecimiento
de las células cancerosas. Se ha probado contra el cáncer de hígado
Propiedades cardiotónicas: tienen un efecto tónico sobre el corazón,
potenciando el músculo cardíaco y mejorando la circulación. Atribuidas
fundamentalmente al flavonoide quercetina aunque aparece en menor intensidad
en otros como la genisteína y la luteolina. Se ha estudiado que los flavonoides
reducen el riesgo de enfermedades cardíacas.Fragilidad capilar: mejoran la
resistencia de los capilares y favorecen el que éstos no se rompan, por lo que
resultan adecuados para prevenir el sangrado. Los flavonoides con mejores
resultados en este campo son la hesperidina, la rutina y la quercetina.
Propiedades antitrombóticas: la capacidad de estos componentes para impedir
la formación de trombos en los vasos sanguíneos posibilita una mejor
circulación y una prevención de muchas enfermedades cardiovasculares.
Disminución del colesterol: poseen la capacidad de disminuir la concentración
de colesterol y de triglicéridos.
Protección del hígado: algunos flavonoides han demostrado disminuir la
probabilidad de enfermedades en el hígado. Fue probado en laboratorio que la
silimarina protege y regenera el hígado durante la hepatitis. Junto con la
apigenina y la quercetina, son muy útiles para eliminar ciertas dolencias
digestivas relacionadas con el hígado, como la sensación de plenitud o los
vómitos.
Protección del estómago: ciertos flavonoides, como la quercetina, la rutina y el
kaempferol, tienen propiedades antiulcéricas al proteger la mucosa gástrica.
Antiinflamatorios y analgésicos: la hesperidina por sus propiedades
antiinflamatorias y analgésicas, se ha utilizado para el tratamiento de ciertas
enfermedades como la artritis. Los taninos tienen propiedades astringentes,
vasoconstrictoras y antiinflamatorias, pudiéndose utilizar en el tratamiento de las
hemorroides.
Antimicrobianos: isoflavonoides, furanocumarinas y estilbenos han demostrado
tener propiedades antibacterianas, antivirales y antifúngicas.
Propiedades antioxidantes: En las plantas los flavonoides actúan como
antioxidantes, especialmente las catequinas del té verde. Durante años se estudió
su efecto en el hombre, y recientemente (5 de marzo del 2007) se ha concluido
que tienen un efecto mínimo o nulo en el organismo humano como
antioxidantes.
Por esas causas son prescriptas las dietas ricas en flavonoides, se encuentran en
todas las verduras pero las concentraciones más importantes se pueden encontrar
en el brócoli, la soja, el té verde y negro, el vino, y también se pueden ingerir en
algunos suplementos nutricionales, junto con ciertas vitaminas y minerales. En
los frutos, las mayores concentraciones se encuentran en la piel, por lo que es
mejor comerlos sin pelar, debidamente lavados previamente. También es
importante destacar que muchos de estos compuestos se encuentran en
proporciones variables en los diferentes tipos de vinos, siendo responsables del
efecto preventivo que tiene el consumo moderado de vino sobre las
enfermedades cardiovasculares, cáncer y otras enfermedades degenerativas. Las
mayores concentraciones en el tomate están presentes en el de tipo "cherry", y
en la lechuga, en la del tipo "Lollo Rosso". La concentración de los flavonoides
también varía mucho entre plantas de la misma especie, por lo que se
recomienda el consumo de verduras de buena calidad, y como los flavonoides se
estropean con facilidad, es recomendado consumirlas en lo posible crudas, y si
se cocinan no se recomienda el uso del microondas ni congelarlas antes de
hervirlas.
Aplicaciones en las plantas ornamentales y los frutos comerciales.-
Las plantas de mayor valor estético tienen mayor demanda en el mercado, por lo
que se han aplicado los conocimientos en flavonoides para realzar las
coloraciones de las plantas. La fenilalanina amonioliasa es activada por
situaciones de estrés, como puede ser el frío. A bajas temperaturas muchas
plantas, como las orquídeas, pueden presentar coloraciones rojizas (o violetas)
en hojas que inicialmente eran verdes. Esto es no es más que un mecanismo de
defensa, pero puede tener aplicaciones comerciales: si se pulveriza con agua un
fruto en las horas de mayor temperatura, se favorece la coloración en las zonas
en que no se desarrolla bien el color. Este tratamiento produce, al evaporase el
agua, un descenso de temperatura del fruto de hasta 10º C, lo que frenaría
temporalmente las reacciones de respiración y favorecería la reacción de síntesis
de cianidina produciendo unos frutos de colores más vivos, de más valor
comercial.
BIBLIOGRAFIA
http://revistaingenieria.univalle.edu.co/descargar.php?articulo=inyc
ompe_v6_n2_a10.pdf
http://www.abajarcolesterol.com/que-son-los-flavonoides/
http://www.ehu.es/biomoleculas/hc/sugar33c4.htm
http://es.wikipedia.org/wiki/Flavonoide#Aplicaciones_de_los_flavon
oides