composto químico From Wikipedia, the free encyclopedia
A capsaicina (8-metil-N-vanilil-6-nonenamida) é un compoñente activo dos chiles e outros pementos, que son plantas pertencentes ao xénero Capsicum. A capsaicina pura é un sólido cristalino hidrófobo, incoloro e moi picante.[2] É un composto químico irritante e unha neurotoxina[4] para os mamíferos, incluíndo os humanos e produce unha sensación de queimura en calquera tecido co que se poña en contacto. A capsaicina e varias amidas relacionadas (capsaicinoides) prodúcense como metabolitos secundarios polos chiles, probablemente como disuasores contra certos mamíferos e fungos.[5]
| Capsaicina | |
|---|---|
 | |
 | |
Outros nomes (E)-N-(4-Hidroxi-3-metoxibenzil)-8-metilnon-6-enamida | |
| Identificadores | |
| Número CAS | 404-86-4 |
| PubChem | 1548943 |
| ChemSpider | 1265957 |
| UNII | S07O44R1ZM |
| Número CE | 206-969-8 |
| DrugBank | DB06774 |
| KEGG | C06866 |
| ChEBI | CHEBI:3374 |
| ChEMBL | CHEMBL294199 |
| Ligando IUPHAR | 2486 |
| Referencia Beilstein | 2816484 |
| Imaxes 3D Jmol | Image 1 |
| |
| |
| Propiedades | |
| Fórmula molecular | C18H27NO3 |
| Masa molar | 305,41 g mol−1 |
| Aspecto | Po cristalino branco[1] |
| Olor | Moi picante |
| Punto de fusión | 62–65 °C; 144–149 °F; 335–338 K |
| Punto de ebulición | 210–220 °C; 410–428 °F; 483–493 K |
| Solubilidade en auga | 0,0013 g/100 mL |
| Solubilidade | Soluble en alcohol, éter, benceno. Lixeiramente soluble en CS2, HCl, petróleo |
| Presión de vapor | 1,32·10-8 mm Hg a 25 °C[2] |
| λmax | 280 nm |
| Estrutura | |
| Estrutura cristalina | Monoclínico |
| Perigosidade | |
| Pictogramas GHS | 
|
| Palabra sinal GHS | Danger (perigo) |
| declaración de perigosidade GHS | 301, 302, 315, 318 |
| declaración de precaución GHS | 264, 270, 280, 301+310, 301+312, 302+352, 305+351+338, 310, 321, 330, 332+313, 362, 405, 501 |
| NFPA 704 |
 1
2
0
|
Se non se indica outra cousa, os datos están tomados en condicións estándar de 25 °C e 100 kPa. | |
| Capsaicina (pura) | |
|---|---|
| Grao de picante | Por riba do pico (a capsaicina pura é tóxica)[2] |
| Escala Scoville | 16.000.000[3] SHU |
A capsaicina está presente en grandes cantidades no tecido placentario (que sostén as sementes), nas membranas internas do froito e, en menor medida, nas outras partes carnosas dos froitos das plantas do xénero Capsicum. As propias sementes non producen capsaicina, aínda que as maiores concentracións de capsaicina poden atoparse nas membranas brancas das paredes internas do froito (o mesocarpo), ás cales están unidas as sementes.[6]
As sementes de Capsicum dipérsanas fundamentalmente as aves. En aves, a canle receptora TRPV1 non responde á capsaicina ou compostos químicos relacionados pero a TRPV1 dos mamíferos é moi sensible a ela. Isto é vantaxoso para a planta, xa que as sementes do pemento comidas polas aves pasan intactas polo seu tracto dixestivo e grazas a iso poden xerminar despois, mentres que os mamíferos teñen molares que destrúen as sementes o que impide que xerminen. Así, a selección natural puido conducir a un incremento da produción de capsaicina porque fai que sexa menos probable que os animais coman a planta que non axudan á súa dispersión.[7] Hai tamén probas de que a capsaicina puido evolucionar como un axente funxicida.[8] O patóxeno fúnxico Fusarium, que se sabe infecta os chiles e, por tanto, reduce a viabilidade das sementes, é disuadido pola capsaicina, que así limita esta forma de mortalidade das sementes predispersión.
O veleno da especie de tarántula Psalmopoeus cambridgei, que contén vanilotoxina, activa a mesma vía da dor que é activada pola capsaicina, un exemplo de vía compartida por plantas e animais como defensa antimamíferos.[9]
A causa da sensación queimante cusada pola capsaicina cando se pon en contacto coas membranas mucosas, úsase comunmente en produtos alimenticios para proporcionar un gusto picante, xeralmente en forma de especies como o chile en po e o pemento seco moído picante.[10] En altas concentracións, a capsaicina tamén causa un efecto queimante noutras áreas sensibles, como a pel e ollos.[11] O grao de picante que ten un alimento adoita medirse pola escala de Scoville.[10]
Desde hai longo tempo hai unha demanda de produtos especiados con capsaicina como o chile en po e os prebes picantes como a salsa Tabasco.[10] Moita xente experimenta un pracer e mesmo efectos eufóricos ao inxerir capsaicina, pero tamén hai moitos aos que non lles gusta.[10] O folclore sobre esta euforia autodescrita atribúe isto á liberación estimulada pola dor de endorfinas, un mecanismo diferente da sobrecarga do receptor local que fai que a capsaicina sexa un analxésico tópico efectivo.[11]
A capsaicina utilízase como analxésico en pomadas tópicas e parches dérmicos para aliviar a dor, tipicamente en concentracións entre o 0,025 % e o 0,1 %.[12] Pode aplicarse en forma de cremas para o alivio temporal de dores menores e dores musculares e de articulacións artríticas, dor de costas, tiróns e torceduras, a miúdo en preparados con outros rubefacientes.[12]
Tamén se usa para reducir os síntomas de neuropatía periférica, como a neuralxia post-herpética causada polo herpes zóster.[12] Un parche transdérmico de capsaicina (Qutenza) para esta indicación terapéutica (dor debida a neuralxia post-herpética) foi aprobado en 2009, como terapéutica pola FDA norteamericana[13][14] e a Unión Europea.[15] Unha petición posterior á FDA para o uso de Qutenza como analxésico na neuralxia por VIH foi rexeitada.[16] Unha revisión de 2017 de estudos clínicos de calidade limitada atopou que unha alta dose tópica de capsaicina (8 %) comparada co control (0,4% de capsaicina) proporcionaba un alivio de moderado a substancial da dor na neuralxia post-herpética, neuropatía por VIH, e neuropatía diabética.[17]
Aínda que as cremas de capsaicina se utilizaron para tartar a psoríase para a redución do proído,[12][18][19] unha revisión de seis ensaios clínicos que implicaban a capsaicina tópica para o tratamento do prurito concluíu que había evidencias insuficientes do efecto.[20] A capsaicina diminúe os niveis de colesterol LDL moderadamente.[21]
Hai evidencias clínicas insuficientes para determinar o papel da capsaicina inxerida en varios trastornos humanos, incluíndo a obesidade, diabetes, cancro e doenzas cardiovasculares.[12]
Os capsaicinoides son tamén un ingrediente activo dos sprays de pementa usados no control de disturbios na rúa e para a defensa persoal.[2] Cando o spray se pon en contacto coa pel e especialmente cos ollos ou membranas mucosas, produce dor e dificultades respiratorias nos individuos afectados.[2]
Tamén se usa a capsaicina para disuadir pragas, especialmente de mamíferos. As vítimas dos repelentes de capsaicina son ratos de campo, cervos, coellos, esquíos, osos, insectos, e tamén se usa contra os ataques de cans.[22] Poden usarse chiles esmagados ou moídos en comida para paxaros para disuadir os roedores,[23] aproveitando a insensibilidade as aves á capsaicina. O Elephant Pepper Development Trust afirma que usar chiles como unha colleita barreira pode ser un medio sustentable para os agricultores africanos de disuadir os elefantes de que coman as súas colleitas.[24]
Un artigo publicado en Journal of Environmental Science and Health Part B en 2006 afirma que "aínda que o extracto de chile picante se usa habitualmente como un compoñente de fórmulas de repelentes de insectos da casa e o xardín, non está claro que os elementos capsaicinoides do extracto sexan responsables da súa repelencia".[25]
A capsaicina é unha substancia prohibida nos deportes ecuestres debido ás súas propiedades de crear hipersensibilización e aliviar a dor.[26] Nos certames de saltos hípicos dos Xogos Olímpicos de Verán de 2008, catro cabalos deron positivo para a capsaicina, o que motivou a súa descualificación.[26]
A capsaicina é un forte irritante polo que para manipulalo cómpre usar lentes protectoras, respiradores e procedementos axeitados para manexar material perigoso. Exerce o seu efecto ao poñerse en contacto coa pel (irritante, sensibilizador), os ollos (irritante), ao ser inxerido e inhalado (irritante e sensibilizador pulmonar). A LD50 en ratos é de 47,2 mg/kg.[27][28]
As exposicións dolorosas aos pementos que conteñen capsaicina están entre as exposicións relacionadas con plantas máis comúns que chegan aos hospitais.[29] Causan unha dor queimante ou punxente na pel e se se inxire en grandes cantidades por adultos ou en pequenas cantidades por nenos, pode producir náusea, vómito, dor abdominal e diarrea ardente. A exposición dos ollos produce lacrimeo intenso, dor, conxuntivite e blefaroespasmo.[30]
O tratamento primario é eliminar a exposición. A roupa contaminada debe retirarse e situarse en bolsas impermeables antes da súa incineración para impedir unha segunda exposición.[Cómpre referencia]
Na exposición externa a forma máis efectiva de atenuar o malestar asociado é bañar a superficie da membrana mucosa que estivo en contacto coa capsaicina con compostos aceitosos como o aceite vexetal, aceite de parafina, vaselina, cremas farmacéuticas ou polietilén glicol, xa que os aceites e a capsaicina son ambos hidrocarburos hidrófobos, a capsaicina que non foi aínda absorbida polos tecidos pode ser recollida en disolución e facilmente retirada.[Cómpre referencia] A capsaicina pode tamén lavarse da pel usando xabón, xampú ou outros deterxentes.[Cómpre referencia] A simple auga non é efectiva para retirar a capsaicina.[27] A capsaicina é soluble en alcohol, o cal pode utilizarse nos obxectos contaminados.[27]
Cando se inxire a capsaicina, o leite frío é unha forma efectiva de aliviar a sensación de queimura (debido a que a proteína caseína do leite ten un efecto deterxente sobre a capsaicina[31]), e a solución de azucre (10%) a 20 °C é case igual de efectiva.[32] A sensación de queimura vai desaparecendo pouco a pouco en varias horas se non se toma ningunha medida.[Cómpre referencia]
A asma inducida pola capsaicina pode tratarse con antihistamínicos orais ou corticosteroides.[30]
En 2007 non había probas de que a perda de peso estivese directamente correlacionada co consumo de produtos con capsaicina. Non se realizaron investigacións clínicas ben deseñadas porque a punxencia das altas doses de capsaicina usadas nas investigacións impide que os suxeitos accedan a realizar os experimentos.[33] Unha metaanálise de 2014 de varios ensaios atopou evidencias débiles de que consumir capsaicina antes dunha comida reducía lixeiramente a cantidade de alimentos consumidos e podería conducir a unha preferencia polos carbohidratos en vez de polas graxas.[34]
Unha revisión de 2006 concluíu que a capsaicina pode aliviar os síntomas da úlcera péptica en lugar de ser causa dela.[35]
As sensacións de queimura e dor asociadas coa capsaicina resultan da "desfuncionalización" das fibras nerviosas nociceptoras ao causar unha reacción de hipersensibilidade tópica na pel.[2][36] Como membro da familia vaniloide, a capsaicina únese a un receptor das fibras nociceptoras chamado receptor vaniloide subtipo 1 (TRPV1).[36][37][38] O TRPV1, que pode tamén ser estimulado pola calor, protóns ou abrasión física, permite que os catións pasen a través da membrana celular cando son activados.[36] A despolarización resultante das neuronas estímulao para enviar impulsos ao cerebro.[36] Ao unirse a receptores TRPV1, a capsaicina produce sensacións similares ás da calor excesiva ou danos abrasivos, como o quentamento, formigo, proído, ou picadas, o cal explica por que a capsaicina se describe como un irritante da pel e ollos ou por inxestión.[36]
O descubrimento dos mecanismos dos efectos da capsaicina sobre os receptores da pel mencionouse como unha das razóns para outorgar o Premio Nobel de Medicina de 2021, xa que serviu para o descubrimento de sensores cutáneos para a temperatura e o tacto, e a identificación do xene que causaba a sensibilidade á capsaicina.[39][40]
Este composto extraeuno por primeira vez en forma impura en 1816 Christian Friedrich Bucholz (1770–1818).[41][lower-alpha 1] Ernst Witting, farmacéutico alemán,[42] chamou a este composto "capsicina", polo xénero Capsicum do cal se extraeu. John Clough Thresh (1850–1932), que illara a capsaicina case en forma pura,[43] deulle o nome "capsaicina" en 1876.[44] Karl Micko illou a capsaicina na súa forma pura en 1898.[45][46] A composición química da capsaicina determinouna primeiramente E. K. Nelson en 1919, que tamén dilucidou parcialmente a estrutura química deste composto.[47] A capsaicina foi sintetizada por primeira vez en 1930 por Ernst Spath e Stephen F. Darling.[48] En 1961 illáronse substancias similares dos chiles polos químicos xaponeses S. Kosuge e Y. Inagaki, ás que denominaron capsaicinoides.[49][50]
En 1873 o farmacólogo alemán Rudolf Buchheim[51][52][53] (1820–1879) e en 1878 o doutor húngaro Endre Hőgyes[54][55] afirmaron que o "capsicol" (capsaicina parcialmente purificada[56]) causaba unha sensación de queimura cando se poñía en contacto coas mucosas e facía aumentar a secreción de ácido gástrico.
Os capsaicinoides naturais máis comúns son a capsaicina (69%), dihidrocapsaicina (22%), nordihidrocapsaicina (7%), homocapsaicina (1%) e homodihidrocapsaicina (1%).[57]
A capsaicina e a dihidrocapsaicina (ambos cun valor de 16,0 millóns SHU) son os capsaicinoides máis punxentes. A nordihidrocapsaicina (9,1 millóns de SHU), a homocapsaicina e a homodihidrocapsaicina (ambas con 8,6 millóns SHU) son aproximadamente a metade de picantes.[3]
Hai seis capsaicinoides naturais (ver táboa abaixo). Aínda que a vanililamida do ácido n-nonanoico (Nonivamida, VNA, tamén PAVA) se produce sinteticamente para moitas aplicacións, tamén aparece de forma natural en especies de Capsicum.[58]
| Nome do capsaicinoide | Abrev. | Cantidae relativa típica |
Unidades de picante de Scoville (SHU) |
Estrutura química |
|---|---|---|---|---|
| Capsaicina | C | 69 % | 16.000.000 | |
| Dihidrocapsaicina | DHC | 22 % | 16.000.000 |  |
| Nordihidrocapsaicina | NDHC | 7 % | 9.100.000 |  |
| Homocapsaicina | HC | 1 % | 8.600.000 |  |
| Homodihidrocapsaicina | HDHC | 1 % | 8.600.000 |  |
| Nonivamida | PAVA | 9.200.000 |  |
A vía biosintética xeral da capsaicina e outros capsaicinoides foi dilucidada na década de 1960 por Bennett e Kirby, e Leete e Louden. Os estudos de radioetiquetado identificaron os aminoácidos fenilalanina e valina como precursores da capsaicina.[59][60] Posteriormente, Fujiwake et al. e Sukrasno e Yeoman identificaron os encimas fenilalanina amoníaco liase (PAL), cinnamato 4-hidroxilase (C4H) e ácido cafeico O-metiltransferase (COMT) pertencentes á vía do fenilpropanoide, xunto coas súas funcións na biosíntese dos capsaicinoides.[61][62][63] Suzuki et al. identificaron a leucina como outro precursor da vía dos ácidos graxos de cadea ramificada.[64] En 1999 descubriuse que a punxencia dos chiles está relacionada con niveis de transcrición máis elevados dos tres encimas clave da vía do fenilpropanoide: a fenilalanina amoníaco liase, a cinnamato 4-hidroxilase, e a ácido cafeico O-metiltransferase. Estudos similares mostraron altos niveis de transcrición no tecido placentario dos chiles con alta punxencia de xenes responsables da vía dos ácidos graxos de cadea ramificada.[65]
Exclusivamente as plantas do xénero Capsicum producen capsaicinoides, que son alcaloides.[66] Crese que a capsaicina é sintetizada no septo interlocular dos chiles e outros pementos e depende do xene AT3, o cal se encontra no locus pun1, que codifica unha suposta aciltransferase.[67]
A biosíntese dos capsaicinoides ocorre nas glándulas do froito do pemento nas cales o encima capsaicina sintase condensa a vanililamina da vía do fenilpropanoide cun resto de acil-CoA producido pola vía da síntese de ácidos graxos de cadea ramificada.[60][68][69][70]
A capsaicina é o capsaicinoide máis abundante atopado no xénero Capsicum, pero existen polo menos outros dez capsaicinoides.[71] A fenilalanina é o precursor da vía do fenilpropanoide, mentres que a leucina ou a valina funcionan como precursores da vía dos ácidos graxos de cadea ramificada.[60][68] Para producir capsaicina, prodúcese 8-metil-6-nonenoil-CoA na vía dos ácidos graxos de cadea ramificada e condénsase coa vanililamina. Outros capsaicinoides prodúcense pola condensación da vanililamina con varios produtos de acil-CoA da vía dos ácios graxos de cadea ramificada, que pode producir diversos residuos de acil-CoA de diferentes lonxitudes de cadea e graos de insaturación.[72] En todas as reaccións de condensación entre os produtos das vías do fenilpropanoide e dos ácidos graxos de cadea ramificada o mediador é a capsaicina sintase para producir o produto final capsaicinoide.[60][68]
O xénero Capsicum separouse do resto das Solanaceae hai 19,6 millóns de anos, 5,4 millóns de anos despois da aparición das solanáceas.[73] Os chiles empezaron a evolucionar rapidamente hai só 2 millóns de anos orixinando especies marcadamente diferentes. Esta evolución pode atribuírse parcialmente precisamente a un composto clave atopado nos pementos, a 8-metil-N-vanilil-6-nonenamida, máis coñecida como capsaicina. A capsaicina evolucionou no decurso dos séculos de xeito similar nas especies de chiles e pementos que a producen debido á deriva xenética e á selección natural dentro do xénero Capsicum. Malia que os chiles e pementos do xénero Capsicum se atopan por todo o mundo, a capsaicina que conteñen presenta propiedades similares que serven como característica defensiva e adaptativa. A capsaicina evolucionou para preservar a fitness dos pementos contra as infeccións fúnxicas, os insectos e mamíferos granívoros comedores de sementes.[74]
A capsaicina actúa como un axente antifúnxico en catro vías primarias. Primeiro, a capsaicina inhibe o metabolismo das células que forman a biopelícula fúnxica.[75] Isto inhibe a área e a taxa de crecemento do fungo, xa que a biopelícula crea unha área na que o fungo pode crecer e adherirse ao chile no cal está presente a capsaicina.[76] A capsaicina tamén inhibe a formación de hifas fúnxicas, que afecta á cantidade de nutrientes que pode recibir o resto do corpo do fungo.[77] En terceiro lugar, a capsaicina altera a estrutura[78] das células fúnxicas e as súas membranas celulares. Isto ten consecuencias negativas sobre a integridade da célula fúnxica e sobre a súa capacidade de sobrevivir e proliferar. Ademais, a síntese de ergosterol dos fungos en crecemento diminúe en relación coa cantidade de capsaicina presente na área de crecemento. Isto afecta as membranas celulares do fungo, e a maneira como pode reproducirse e adaptarse aos estresantes que actúan no seu ambiente.[79]
A capsaicina disuade os insectos de múltiples maneiras. A primeira é disuadilos de que poñan os ovos sobre o pemento.[80] A capsaicina pode causar displasia intestinal despois da súa inxestión, alterando o metabolismo e causando danos ás membranas das células do insecto.[81][82] Isto á súa vez altera a resposta de alimentación habitual dos insectos.
Os mamíferos granívoros que comen sementes supoñen un risco para a propagación dos chiles porque os seus molares trituran as sementes do pemento, o que as fai incapaces de xerar novas plantas de pementos.[83][7] Como resultado, nos chiles modernos evolucionaron mecanismos defensivos para mitigar o risco que supoñen os mamíferos granívoros. Aínda que a capsaicina está presente nalgún nivel en todas as partes do pemento, o composto ten a súa maior concentración arredor das sementes que están dentro dos chiles.[78] As aves non poden mastigar os chiles, así que dispersan as súas sementes enteiras nos seus excrementos, favorecendo a propagación da planta.
A capsaicina é un potente mecanismo de defensa para os chiles, pero isto ten un custo. A variación dos niveis de capsaicina nos chiles actualmetne parece estar causada por un compromiso evolutivo entre sobrevivir en ambientes secos e ter mecanismos de defensa contra o crecemento fúnxico, os insectos e os mamíferos granívoros.[84] A síntese de capsaicina nos chiles supón unha tensión sobre os recursos hídricos dos que dispón a planta.[85] Isto afecta directamente a súa fitness, xa que se observou que a concentración normal de capsaicina dos pementos en ambientes con alta humidade nas sementes e nos pericarpos reducía a produción de sementes nun 50%.[86]
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
