Daidzeina

Daidzeina – organiczny związek chemiczny z grupy flawonoidów (dokładniej: izoflawonów). Występuje naturalnie wyłącznie w soi i innych roślinach strączkowych. Należy do fitoestrogenów.

Daidzeina

Nazewnictwo Nomenklatura systematyczna (IUPAC) 7-hydroksy-3-(4-hydroksyfenylo)-4H-chromen-4-on Inne nazwy i oznaczenia 4′,7-dihydroksyizoflawon
Ogólne informacje
Wzór sumaryczny	C15H10O4
Masa molowa	254,24 g/mol
Identyfikacja
Numer CAS	486-66-8
PubChem	5281708
DrugBank	DB13182
SMILES C1=CC(=CC=C1C2=COC3=C(C2=O)C=CC(=C3)O)O
InChI InChI=1S/C15H10O4/c16-10-3-1-9(2-4-10)13-8-19-14-7-11(17)5-6-12(14)15(13)18/h1-8,16-17H InChIKey ZQSIJRDFPHDXIC-UHFFFAOYSA-N
Niebezpieczeństwa Globalnie zharmonizowany system klasyfikacji i oznakowania chemikaliów Na podstawie podanego źródła[1] Uwaga Zwroty H H315, H319 Zwroty P P280, P302+P352, P305+P351+P338
Podobne związki
Podobne związki	genisteina, formononetyna

Daidzeina i inne izoflawony są wytwarzane w roślinach z flawonów i są wykorzystywane jako nośniki sygnału i odpowiedzi obronnej na ataki patogenów^[2]. Ma właściwości antyoksydacyjne. Może mieć potencjał w zapobieganiu oraz leczeniu chorób sercowo-naczyniowych, łagodzenia menopauzy, osteoporozy, obniżania ryzyka niektórych nowotworów związanych z hormonami oraz działania przeciwzapalnego^[3][4].

Występowanie

Daidzeina występuje wyłącznie w soi (ok. 50 mg/100 g^[5]) i innych roślinach strączkowych^[3]. Jest obecna również w produktach spożywczych wytworzonych z soi i roślin strączkowych, np. w tofu (ok. 10 mg/100 g) i mleku sojowym (ok. 5 mg/100 g)^[5].

Biosynteza

Historia

Szlak izoflawonoidów od dawna badano ze względu na jego występowanie w różnych gatunkach roślin, w tym rolę w pigmentacji wielu kwiatów, a także tworzeniu sygnałów dla roślin i drobnoustrojów. Sugerowano, że enzym syntazy izoflawonu (IFS) należy do rodziny oksygenaz P450, co zostało potwierdzone przez laboratorium Shinichi Ayabe w 1999. IFS występuje w dwóch izoformach, w przypadku których można stosować zarówno likwirytygeninę, jak i naryngeninę, aby otrzymać odpowiednio daidzeinę i genisteinę^[6].

Ścieżka

Daidzeina jest izoflawonoidem pochodzącym ze szlaku szikimowego (kwasu szikimowego), który tworzy heterocykl zawierający tlen poprzez enzym zależny od cytochromu P450, który jest zależny od NADPH.

Proponowana biosynteza daidzeiny

Biosynteza daidzeiny rozpoczyna się od L-fenyloalaniny i podlega ogólnej ścieżce fenylopropanoidowej, w której pierścień aromatyczny pochodzący z szikimatu jest przesunięty na sąsiedni węgiel heterocyklu^[7]. Proces rozpoczyna się od ligazy fenyloalaninowej (PAL) odcinającej grupę aminową od L-Phe, tworząc kwas cynamonowy (nienasycony kwas karboksylowy). Kwas cynamonowy jest następnie hydroksylowany przez białko błonowe cynamonian-4-hydroksylazę (C4H) z wytworzeniem kwasu p-kumarowego. Kwas kumarowy następnie działa jako jednostka startowa, która zostaje obciążona koenzymem A przez 4-kumaroloil: CoA-ligazę (4CL). Jednostka początkowa (A) przechodzi następnie trzy iteracje malonylo-CoA, co skutkuje (B), gdzie enzymy syntazy chalkonu (CHS) i reduktazy chalkonu (CHR) modyfikują w celu uzyskania trihydroksyalkonu. CHR zależy od NADPH. Izomeraza chalkonowa (CHI) następnie izomeryzuje trihydroksychalkon do likwirytygeniny – prekursora daidzeiny^[6].

Zaproponowano mechanizm rodnikowy w celu otrzymania daidzeiny z likwirytygeniny, w której enzym zawierający żelazo, a także kofaktory NADPH i tlenu są wykorzystywane przez syntazę 2-hydroksyizoflawonu do utleniania likwirytygeniny do rodnikowego związku pośredniego (C). Kolejno następuje migracja 1,2 arylu do postaci (D), która następnie utlenia się do (E). Ostatnim etapem jest odwodnienie grupy hydroksylowej na C2, które następuje przez dehydratazę 2-hydroksyizoflawanonu z wytworzeniem daidzeiny^[2][7].

Przypisy

1. Daidzein ROTICHROM HPLC [online], karta charakterystyki produktu Carl Roth, 5 stycznia 2022, numer katalogowy: 6047 (ang.). Brak numerów stron w książce
2. WoosukW. Jung WoosukW. i inni, Identification and expression of isoflavone synthase, the key enzyme for biosynthesis of isoflavones in legumes, „Nature Biotechnology”, 18 (2), 2000, s. 208–212, DOI: 10.1038/72671 (ang.).
3. QiaoQ. Wang QiaoQ. i inni, Preparation and Pharmacokinetic Study of Daidzein Long-Circulating Liposomes, „Nanoscale Research Letters”, 14 (1), 2019, DOI: 10.1186/s11671-019-3164-y (ang.).
4. M.M. Casanova M.M. i inni, Developmental effects of dietary phytoestrogens in Sprague-Dawley rats and interactions of genistein and daidzein with rat estrogen receptors alpha and beta in vitro, „Toxicological Sciences”, 51 (2), 1999, s. 236–244, DOI: 10.1093/toxsci/51.2.236 (ang.).
5. ^{[niewiarygodne źródło?]}Isoflavones content [online], isoflavones.info [dostęp 2023-05-08] (ang.), dane za USDA.
6. BrendaB. Winkel-Shirley BrendaB., Flavonoid Biosynthesis. A Colorful Model for Genetics, Biochemistry, Cell Biology, and Biotechnology, „Plant Physiology”, 126 (2), 2001, s. 485–493, DOI: 10.1104/pp.126.2.485 (ang.).
7. The Shikimate Pathway. Aromatic Amino Acids and Phenylpropanoids, [w:] Paul M.P.M. Dewick Paul M.P.M., Medicinal Natural Products, Chichester: John Wiley & Sons, 2009, s. 137–186, DOI: 10.1002/9780470742761.ch4, ISBN 978-0-470-74276-1 (ang.).