Hispanopedia WikiLa ( R )-prunasina es un glucósido cianogénico relacionado con la amigdalina . Químicamente, es el glucósido del ( R ) -mandelonitrilo .
Fenómenos naturales
La prunasina se encuentra en especies del género Prunus como Prunus japonica o P. maximowiczii y en las almendras amargas . [1] También se encuentra en hojas y tallos de Olinia ventosa , O. radiata , O. emarginata y O. rochetiana [2] y en Acacia greggii . Es un precursor biosintético e intermediario en la biosíntesis de la amigdalina , el compuesto químico responsable del sabor de la almendra amarga . [ cita requerida ]
También se encuentra en el café de diente de león , un sustituto del café. [ cita requerida ]
Sambunigrino
La sambunigrina, un diastereómero de la prunasina derivado del ( S )-mandelonitrilo en lugar del ( R )-isómero, se ha aislado de las hojas del árbol del saúco ( Sambucus nigra ). [3] La sambunigrina está presente en las hojas y tallos del saúco en una proporción de 1:3 de sambunigrina a prunasina, y 2:5 en la semilla inmadura. [4] No se encuentra en la raíz. [4]
Biosíntesis
Descripción general
La ( R )-prunasina comienza con el aminoácido común fenilalanina , que en las plantas se produce a través de la vía del shikimato en el metabolismo primario . La vía está catalizada principalmente por dos enzimas del citocromo P450 (CYP) y una UDP-glucosiltransferasa (UGT). Después de que se forma la ( R )-prunasina, se convierte en amigdalina por una UDP-glucosiltransferasa adicional o se degrada en benzaldehído y cianuro de hidrógeno.
Los investigadores han demostrado que la acumulación (o falta de) de prunasina y amigdalina en el grano de la almendra es responsable de los genotipos dulces y amargos. [1] Debido a que la amigdalina es responsable del sabor amargo de la almendra, los cultivadores de almendras han seleccionado genotipos que minimizan la biosíntesis de amigdalina. Las enzimas CYP responsables de la generación de prunasina se conservan en todas las especies de Prunus . [5] Existe una correlación entre la alta concentración de prunasina en las regiones vegetativas de la planta y la dulzura de la almendra, lo que es relevante para la industria agrícola de la almendra . En las almendras, los genes biosintéticos de la amigdalina se expresan en diferentes niveles en el tegumento (tejido madre o sección externa) y el cotiledón (grano o tejido padre), y varían significativamente durante la ontogenia de la almendra . [1] [6] [7] La biosíntesis de la prunasina ocurre en el tegumento, luego se transporta a otros tejidos para su conversión en amigdalina o su degradación. [1] [5]
Biosíntesis de (R)-prunasina
Biosíntesis de (R)-prunasina enPrunus dulcis
La L-fenilalanina es primero hidroxilada por CYP79D16, seguida de una descarboxilación y deshidratación, formando la oxima E fenilacetaldoxima. [8] A continuación, CYP71AN24 cataliza la reorganización de la oxima E a la oxima Z seguida de una deshidratación y una hidroxilación para formar mandelonitrilo. [8] Finalmente, UGT85A19 o UGT94AF3 utilizan UDP-glucosa para glicosilar mandelonitrilo, formando ( R )-prunasina. [1]
Después de generar ( R )-prunasina, el producto se glucosilará aún más en amigdalina por la isoforma UGT94AF1 o UGT94AF2. [1] La expresión de UGTAF1/2 y de las hidrolasas de prunasina da como resultado una concentración general baja de ( R )-prunasina en los tejidos de la almendra. Es importante señalar que una alfa- glucosidasa o una hidrolasa de prunasina pueden convertir ( R )-prunasina en mandelonitrilo, su precursor, que luego puede hidrolizarse espontáneamente o enzimáticamente a benzaldehído y cianuro de hidrógeno. [9]
Biosíntesis de (R)-prunasina enCladocáliz de eucalipto
Se ha demostrado que la biosíntesis de ( R )-prunasina en E. cladocalyx , el árbol de la goma de azúcar , sintetiza ( R )-prunasina utilizando un intermediario adicional, fenilacetonitrilo , utilizando CYP706C55. [10] La vía procede de manera similar a la vía en especies de Prunus , donde el CYP79A125 multifuncional cataliza la conversión de L-fenilalanina a fenilacetaldoxima. Luego, CYP706C55 cataliza la deshidratación de fenilacetaldoxima a fenilacetonitrilo. Luego, CYP71B103 hidroxila el fenilacetonitrilo a mandelonitrilo . Después de generar mandelonitrilo, UGT85A59 transfiere glucosa para producir ( R )-prunasina. [10]
Interacciones de la vía metabólica
Como la ( R )-prunasina es un producto del metabolismo secundario, su generación y degradación afectan múltiples vías metabólicas al consumir L-fenilalanina o aumentar cantidades de benzaldehído y cianuro de hidrógeno tóxico a través de la degradación de la prunasina.
El perfil metabólico en almendras, yuca y sorgo identificó un mecanismo de reciclaje potencial donde la ( R )-prunasina y otros glucósidos cianógenos pueden utilizarse para el almacenamiento de nitrógeno y el reciclaje de nitrógeno sin generar HCN. [11] En 2017, los investigadores utilizaron el etiquetado de isótopos estables para demostrar que la L-fenilalanina marcada con 13 C incorporada en la ( R )-prunasina podría convertirse en benzaldehído y en ácido salicílico utilizando mandelonitrilo como intermediario. [12]
Toxicidad
La toxicidad de la prunasina se basa en sus productos de degradación: la ( R )-prunasina se hidroliza para formar benzaldehído y cianuro de hidrógeno , lo que provoca toxicidad. Por lo tanto, las plantas que contienen prunasina pueden ser tóxicas para los animales, en particular los rumiantes . [13]
Para degradar la amigdalina a prunasina, la beta-glucosidasa de la amigdalina hidroliza el disacárido para producir ( R )-prunasina y D -glucosa. Luego, la beta-glucosidasa de la prunasina utiliza ( R )-prunasina y agua para producir D - glucosa y mandelonitrilo . Después de generar el aglicón mandelonitrilo , una liasa de mandelonitrilo puede degradar el compuesto en benzaldehído y cianuro de hidrógeno . [ cita requerida ]
Referencias
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