Prunasina - Prunasin
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| Nombres | |
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Nombre IUPAC preferido
(2 R ) -fenil {[(2 R , 3 R , 4 S , 5 S , 6 R ) -3,4,5-trihidroxi-6- (hidroximetil) oxan-2-il] oxi} acetonitrilo |
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| Otros nombres
( R ) -Prunasin
D -Prunasin D -Mandelonitrile-β- D glucósido Prulaurasin Laurocerasin Sambunigrin |
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| Identificadores | |
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Modelo 3D ( JSmol )
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| CHEBI | |
| ChemSpider | |
| Tarjeta de información ECHA |
100.002.489 
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| Número CE | |
| KEGG | |
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PubChem CID
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| UNII | |
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| Propiedades | |
| C 14 H 17 N O 6 | |
| Masa molar | 295,291 g · mol −1 |
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Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). |
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| Referencias de Infobox | |
La ( R ) -prunasina es un glucósido cianogénico relacionado con la amigdalina . Químicamente, es el glucósido de ( R ) - mandelonitrilo .
Sucesos naturales
La prunasina se encuentra en especies del género Prunus como Prunus japonica o P. maximowiczii y en las almendras amargas . También se encuentra en hojas y tallos de Olinia ventosa , O. radiata , O. emarginata y O. rochetiana y en Acacia greggii . Es un precursor biosintético e intermedio en la biosíntesis de la amigdalina , el compuesto químico responsable del sabor de la almendra amarga .
También se encuentra en el café de diente de león , un sustituto del café.
Sambunigrin
La sambunigrina, un diastereómero de prunasina derivado de ( S ) -mandelonitrilo en lugar del isómero ( R ), se ha aislado de las hojas del árbol mayor ( Sambucus nigra ). La sambunigrina está presente en las hojas y tallos del saúco en una proporción de 1: 3 de sambunigrina a prunasina y de 2: 5 en la semilla inmadura. No se encuentra en la raíz.
Biosíntesis
Descripción general
La ( R ) -prunasina comienza con el aminoácido común fenilalanina , que en las plantas se produce a través de la vía Shikimate en el metabolismo primario . La vía es catalizada principalmente por dos enzimas del citocromo P450 (CYP) y una UDP-glucosiltransferasa ( UGT ). Una vez que se forma ( R ) -prunasina, se convierte en amigdalina mediante una UDP-glucosiltransferasa adicional o se degrada en benzaldehído y cianuro de hidrógeno.
Los investigadores han demostrado que la acumulación (o la falta de) de prunasina y amigdalina en el grano de la almendra es responsable de los genotipos dulce y amargo. Debido a que la amigdalina es responsable del sabor de la almendra amarga, los productores de almendras han seleccionado genotipos que minimizan la biosíntesis de la amigdalina. Las enzimas CYP responsables de la generación de prunasina se conservan en todas las especies de Prunus . Existe una correlación entre la alta concentración de prunasina en las regiones vegetativas de la planta y el dulzor de la almendra, que es relevante para la industria agrícola de la almendra . En las almendras, los genes biosintéticos de amigdalina se expresan a diferentes niveles en el tegumento (tejido madre o sección externa) y cotiledón (núcleo o tejido padre) y varían significativamente durante la ontogenia de la almendra . La biosíntesis de prunasina ocurre en el tegumento, luego se transporta a otros tejidos para su conversión en amigdalina o se degrada.
Biosíntesis de ( R ) -prunasina
Biosíntesis de ( R ) -prunasina en Prunus dulcis
La L-fenilalanina se hidroxila primero mediante CYP79D16, seguido de una descarboxilación y deshidratación, formando la E- oxima fenilacetaldoxima. A continuación, CYP71AN24 cataliza la transposición de la E- oxima a la Z- oxima seguida de una deshidratación y una hidroxilación para formar mandelonitrilo. Finalmente, UGT85A19 o UGT94AF3 utilizan UDP-glucosa para glicosilar mandelonitrilo, formando ( R ) -prunasina.
Después de generar ( R ) -prunasina, el producto se glicosila adicionalmente en amigdalina mediante la isoforma UGT94AF1 o UGT94AF2. La expresión de UGTAF1 / 2 y prunasina hidrolasas da como resultado una baja concentración global de ( R ) -prunasina en los tejidos de las almendras. Es importante señalar que una alfa- glucosidasa o prunasina hidrolasa puede convertir ( R ) -prunasina en mandelonitrilo, su precursor, que luego puede hidrolizarse espontánea o enzimáticamente en benzaldehído y cianuro de hidrógeno.
Biosíntesis de ( R ) -prunasina en Eucalyptus cladocalyx
Se ha demostrado que la biosíntesis de ( R ) -prunasina en E. cladocalyx , el árbol de goma de azúcar , sintetiza ( R ) -prunasina usando un intermedio adicional, fenilacetonitrilo , usando CYP706C55. La ruta procede de manera similar a la ruta en las especies de Prunus , donde el CYP79A125 multifuncional cataliza la conversión de L-fenilalanina en fenilacetaldoxima. Luego, CYP706C55 cataliza la deshidratación de fenilacetaldoxima a fenilacetonitrilo. A continuación, el fenilacetonitrilo se hidroxila mediante CYP71B103 a mandelonitrilo . Después de generar mandelonitrilo, UGT85A59 transfiere glucosa para producir ( R ) -prunasina.
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 al aumentar las cantidades de benzaldehído y cianuro de hidrógeno tóxico a través de la degradación de la prunasina.
El perfil metabólico en almendras, mandioca y sorgo identificó un mecanismo de reciclaje potencial en el que la ( R ) -prunasina y otros glucósidos de cianógeno pueden utilizarse para el almacenamiento y el reciclaje de nitrógeno sin generar HCN. En 2017, los investigadores utilizaron el etiquetado de isótopos estables para demostrar que la L-fenilalanina marcada con 13 C incorporada en ( R ) -prunasina podría convertirse en benzaldehído y en ácido salicílico utilizando mandelonitrilo como intermedio.
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 , que causa toxicidad. Por tanto, las plantas que contienen prunasina pueden ser tóxicas para los animales, especialmente los rumiantes .
Para degradar la amigdalina a prunasina, la amigdalina beta-glucosidasa hidroliza el disacárido para producir ( R ) -prunasina y D -glucosa. Luego, la prunasina beta-glucosidasa usa ( R ) -prunasina y agua para producir D - glucosa y mandelonitrilo . Después de generar el aglicona mandelonitrilo , una mandelonitrilo liasa puede degradar el compuesto en benzaldehído y cianuro de hidrógeno .