Antocianinas y betalainas

[pic 1]

1.  
2.  Los azúcares unidos más comúnmente a las antocianinas son:

• Glucosa
• Rutinosa
• Galactosa
• Latirosa
• Arabinosa

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2.  Es necesario recordar que las antocianinas se hallan en un equilibrio, entre el catión flavilio y la forma hidratada incolora:

[pic 2]

Como se ve, un hidroxilo restaura al oxígeno de la posición 1 a su forma estable sin carga.

Si el pH disminuye, el equilibrio se desplaza hacia la izquierda (forma coloreada catiónica) y si el pH aumenta el equilibrio se desplaza hacia la derecha (forma incolora hidratada). A un pH mayor a 4.5 se pueden producir otros cambios, tales como la ruptura del anillo C.

1.  Las antocianinas son el principal compuesto que da el color característico a los vinos tintos. El glucósido al cual se enlaca la antocianidina (aglicona de la antiocianina) proporciona la solubilidad del pigmento en el medio acuoso del vino.
2.  
3.  La muestra sin hidrolizar generó abundantes precipitados, cosa que no ocurre en las muestras hidrolizadas, donde se puede observar positivo o negativo en los ensayos de Fehling.
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5.  Los factores que afectan las betalainas son los siguientes:

• Estructura del pigmento: Las betalainas son derivados del ácido betalámico:

[pic 3]

Se dividen en dos tipos, las betaxantinas:

[pic 4]

Y las betacianinas:

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Se sabe en la actualidad que las betacianinas son más estables que las betaxantinas a temperatura ambiente y a temperaturas mayores.

• Glicosilación: En algunos casos, una mayor cantidad de moléculas de azúcar enlazadas a la estructura base aumenta la estabilidad de la molécula en si
• pH: Las betalainas son más estables en los rangos de pH entre 3 y 7; fuera de esos rangos las betalainas pueden degradarse. Estos rangos pueden modificarse en presencia o ausencia de oxígeno (condiciones aeróbicas o anaeróbicas).

El pH muy alcalino lleva a la hidrólisis del enlace aldimina ( =N- ) mientras que el pH muy ácido lleva a la descomposición de la betalaína en ácido betalámico y el compuesto amino o Dopa originales.

• Actividad del agua ([pic 6] ): A menor cantidad de agua o más precisamente a menor actividad de agua (presencia de agua reactiva) la estabilidad de las betalainas se reduce considerablemente.
• Composición atmosférica: La presencia de oxígeno induce a la degradación de las betalaínas. Un pH mayor eleva el consumo de oxígeno. Una atmósfera nitrogenada eleva la estabilidad de las betalaínas.
• Luz: la luz genera estados excitados más reactivos en las betalainas, y si se combina con la presencia de oxígeno el efecto desestabilizante es aún mayor.
• Temperatura: las betalainas son relativamente termolábiles. Además, la presencia de oxígeno o los valores desfavorables de pH reducen aún más su poca estabilidad frente a temperaturas elevadas.
• Cationes metálicos: estos aceleran la degradación de betalainas. Los cationes de cobre generan complejos y efecto batocrómico, y los de mercurio generan además un efecto hipocrómico.
• Enzimas presentes en plantas: entre las betalainas, las betacianinas son más propensas al ataque de las peroxidasas.

1.  A continuación un método para la extracción de betalainas de joconostle (Opuntia joconostle cv.):

• Desinfección en solución 5 ppm de cloro
• Secado a 40°C por 24 horas
• Trituración y molienda
• Almacenamiento en bolsas de polietileno en lugar fresco y alejado de la luz
• Disolución de 1 g de polvo en 20 mL de sistema metanol/ agua y etanol/agua
• Regulación de pH a 5 con ácido cítrico al 1%, para evitar descomposición de la betalaina
• Mezclado a máxima velocidad en un Vortex
• Decantación y filtración del sobrenadante

1.  Al parecer se puede identificar mejor la diferencia con el método de alcalinización y reacidificación de las muestras. Las betalainas no recuperan el color rojo, lo cual las distingue por completo de las antocianinas.
2.  En una separación por electroforesis con solución buffer, las antocianinas se desplazan lentamente hacia el cátodo (-), mientras las betalainas se desplazan hacia el ánodo (+). Esto es porque las antocianinas tienen cargas positivas provenientes del átomo de oxígeno en posición 1:

[pic 7]

En cambio, las betalaínas, por ser derivados del ácido betalámico, posee dos grupos carboxilo ionizables en medio acuoso, por lo que a pesar de tener un grupo amidina que puede estar cargado positivamente, la carga neta de la betalaína sera negativa, y por tanto se desplazará hacia el ánodo.

[pic 8]Obsérvese que en la betanidina, una betalaina muy común, la carga neta será negativa.

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