Antosiyaninler ve antosiyanidinler

Antosiyaninler, kırmızı-mavi bitki pigmentlerinin büyük bir grubudur. Antosiyaninler, tüm gelişmiş bitkilerde, çoğunlukla çiçeklerde ve meyvelerde fakat aynı zamanda, yapraklarda, gövdelerde ve köklerde oluşur. Bu bölümlerde, hücre çepherinde baskın olarak bulunurlar. Oranları oldukça büyüktür: örneğin, bir kilogram böğürtlen yaklaşık 1.15 gram içerir, ve kırmızı ve siyah baklagiller familyasına ait tohum veya bitkilerde, gramında 20 mg içerebilir.

Antosiyaninlerin renkleri yapıya bağlıdır, fakat ayrıca meyvenin asitliğine de bağlıdır. Çoğu antosiyanin asidik koşulda kırmızı olur ve düşük asili koşulda maviye döner.

Kimyasal olarak antosiyaninler, şekersiz antosiyanidin aglikona ve antosiyanin glikozitle bölünürler. Bunlar, gıda katkı maddesi olarak kullanılırlar, 163 E numaralarıdır.

Şekil. 1: Çayüzümü, antosiyanince zengin bir kaynak

Yapısı

500'ün üzerinde antosiyanin bitkilerden izole edilmiştir. Bunların temel yapı taşı flavilyum iyonudur. (Bak Şekil 2).

Şekil: Flavilyum iyonu, antosiyaninlerin temel yapıtaşı. 

Şekil 2' de gösterildiği gibi, flavilyum iyonunun 7 farklı yan gurubu vardır. Bu yan guruplar, hidrojen atomu, hidroksit atomu veya metoksi gurubudur. Yan grupların en sık kullanılan kombinasyonları ve onların isimleri Tablo 1' de gösterilmektedir:

Tablo 1 : Antosiyaninlerin ana grupları ve Şekil 2'de gösterildiği gibi R1-R7 yan gurupları

Referans 2,3.

Antosiyanidinler şekerle birleştiğinde, antosiyaninler oluşur. Şeker farklı yerlerden birleşebilir ve bitkide birçok farklı şeker bulunur, bu antosiyaninlerin oldukça büyük zincirler oluşturabilmesini açıklar.

Örnek olarak çileklerde ana antosiyaninler Cyanindin-3-glucoside ve Pelargonidin-3-glucoside, iki basit yapıdır. Üzümlerde, diğer bir yandan Cyanidin-, Pelargonidin-, Delphinidin-, Petunidin- ve Malvidin-glukozitleri olduğu gibi glikozitleşmemiş antosiyanidinler bulunabilir.

Ayrıca, şekerlerin organik asilerle (asetik, saksinik, kafeik asit ve çok daha fazlası), asitlendirilmiş antosiyaninler üretmek için, kimyasal olarak birleşmesiyle beraber sindirebilirlik artar. Portakallardaki Siyanidin 3-(asetilglukozit) buna örnektir.

Oluşumu ve işlevi

Antosiyaninler, neredeyse tüm bitki familyalarında oluşur ve böylece çoğu yenilebilen bitkilerde de bulunur. Gıdada, antosiyaninlerin ana kaynağı, böğürtlen, üzüm, yabanmersini gibi küçük sulu ve taneli meyveler ve patlıcan gibi bazı bitkiler ve avakadodur. Diğer kaynakları: portakallar, elderberry, zeytinler, kırmızı soğan, tatlı patates, mango ve pembe mısır. Antosiyaninlerin doğal olarak üretimi doğada 10 9 ton/yıl kadardır!

Tablo 2 : Bazı yenilebilen bitkilerin antosiyanin içeriği

Referans 1.

Antosiyaninler, bitkilerde birçok farklı fonksiyona sahiptir. Onlar antioksidandır, bitkiyi UV-ışığından korur, savunma mekanizmasıdır ve tozlaşma ve üreme için çok önemlidir. Birçok çiçeğin rengi antosiyaninlerden kaynaklanır, ve böcekleri cezbetmesi açısından önemlidir. Arı-tozlaşma türleri, delphinidin-antosiyaninler içerenPrimulaceae gibi bitkilerde daha bolken diğer antosiyaninler daha çok yabanarıları yada kuşlar tarafından tercih edilir .

Cyaninidin-3-glucoside, sıklıkla rastlanan bir antosiyanindir, bazı larvalara karşı bitkiyi korur. Diğer antosiyaninler benzer aktivitelere sahiptir.

Antioksidan olarak antosiyaninler bitkileri, DNA ‘yı parçalayan ve hücre ölümüne neden olan serbest radikallerden(gün ışığı veya bitkinin bozulmasıyla oluşur) korur.

Kullanım

Antosiyaninler,suda çözünebilen güçlü renklerdir ve tarihten beri gıdayı renklendirmek amacıyla kullanılır. Küçük sulu ve taneli meyvelerin ekstraktları, renkli içeceklerde, pastalarda ve diğer gıdalarda kullanılır. Antosiyaninlerin gıdalarda kullanılmasında bazı sakıncalar bulunmaktadır.

Antosiyaninler suda çözülebilir, ki bu kullanımını kısıtlar, pH'ya bağlıdır. Asitlik değiştiğinde rengi değişir. Örneğin, kımızı lahananın rengi sirke veya diğer asitler eklendiğinde değişir. Diğer bir yandan, aliminyum tavada pişirildiğinde, daha alkali bir ortam oluşur ve renk pembeden maviye dönüşür.

Renk, sıcaklık, oksijen, UV-ışığı ve farklı kofaktörlerden etkilenir. Sıcaklık, flavilyum iyonunu parçalayabilir, ve bu rengin kaybolmasına neden olur. Sıcaklık aynı zamanda, antosiyoninlerin içinde kalan şekerden dolayı Maillard reaksyonları na neden olur. Işık da benzer etkiye sahiptir. Oksijen, antosiyaninleri parçalayabilir, bu gerçekleştiğinde, peroksitler ve vitamin C gibi diğer reaktifler okside olur. Bitkinin ve gıdanın içerisindeki birçok bileşik antosiyaninler ile etkileşir ve parçalanır, değişir ya da rengi azalır. Elmadaki kuinonlar, örneğin, çileklere şeker eklenmesi rengin kararlılığını arttırır iken, antosiyaninlerin parçalanmasını arttırır.

Bütün bu faktörler antosiyaninlerin gıdalarda kullanımını kısıtlar. Depolama sırasındaki bazı renk kayıpları düşük sıcaklıkta, karanlık konteynırlarda depolayarak yada oksijensiz paketleme yapılarak önlenebilir.

Pratikte, saf rengi elde etmek zordur, gıda renklendirmede sıklıkla (ham) ekstrakt kullanılır. Üzüm kabuğu(E163(i)) ve siyah kuşüzümü ekstraktı(E163(iii)) gıdalardaki antiyonin karışımlarında geniş olarak kullanılır.

Aktivite ve toksidite

Antosiyaninler, gıda renklendirmede kullanıldığında toksik değildir ve çilekler ve diğer antosiyoninli meyveler tüketildiğiv zaman sınırı aşmayabilir. Yüksek konsantrasyonda antosiyanin karışımları, gıda ilavesi olarak satılır, bunlar iyi sindirilemezler.

Antosiyaninlerin antioksidan olarak sağlığı desteklediğini gösteren belirtiler vardır ki kronik kalp hastalıklarının riskini azaltır, görsel aktiviteyi ve antiviral aktiviteyi geliştirir. Bununla birlikte bu iddalar bilimsel olarak kanıtlanamamıştır. Antosiyaninler önemli antioksidanlardır, fakat bunların insan sağlığına etkisi tam anlaşılamamıştır.

Referanslar

1 : Lauro, G.J. and Francis, F. J. (Eds) Natural Food colours, Science and technology. IFT Basic Symposium Series 14, Marcel Dekker, 2000.

2: Delgado-Vargas, F. and Pakırmızıes-López, O. (Eds): Natural colorants for food and nutraceutical uses. CRC Press, 2003.

3: Hendry, G.A.F. and Houghton, J.D. : Natural food colorants, 2 nd edition, Blackie Academic Press, 1996.