Estudio teórico de la acción antioxidante de diferentes compuestos químicos presentes en el café y de sus metabolitos Pubblico Deposited
En el presente trabajo teórico se investigó el posible papel de diferentes compuestos presentes en el café como protectores químicos contra el estrés oxidativo. Para ello se estudiaron las reacciones de dos familias de compuestos. La de la cafeína que incluye además a teobromina, teofilina, paraxantina, 1-metilxantina, y ácido 1-metil úrico; y la de los ácidos fenólicos que incluye al ácido cafeico, a su metabolito el ácido dihidrocafeico, al ácido ferúlico y al ácido p-cumárico. Este estudio se realizó para medios acuoso y lipídico y teniendo en cuenta diferentes mecanismos de reacción, entre los que destacan la transferencia de H, la transferencia electrónica y la formación de aductos. Además se investigó la capacidad depuradora con respecto a diferentes radicales libres incluyendo los más representativos del daño a los organismos vivos (• OH, • OCH3, • OOH y • OOCH3). Se encontró que tanto la polaridad del medio, como el pH en solución acuosa y la naturaleza química del radical libre que reaccionan juegan un papel en la actividad antioxidante global de los compuestos estudiados y también en la importancia relativa de los diferentes mecanismos de reacción en esta actividad. Se cuantificaron las contribuciones de los diferentes mecanismos y sitios de reacción a la actividad global de los compuestos estudiados. Se realizó además un análisis detallado del orden de actividad protectora para estos compuestos entre sí y comparados con otros antioxidantes, basado en consideraciones cinéticas. El orden de actividad de los compuestos del café estudiados en el presente trabajo cuando actúan en medio no polar es: ácido dihidrocafeico > ácido cafeico > ácido ferúlico > ácido p-cumárico > ácido 1-metil úrico > teobromina > cafeína > teofilina > 1- metilxantina > paraxantina. En medio acuoso, a pH fisiológico, este orden cambia a: ácido ferúlico > ácido cafeico > ácido dihidrocafeico > ácido p-cumárico > ácido 1-metil úrico > cafeína > teobromina > 1- metilxantina > teofilina > paraxantina. En este último caso los ácidos fenólicos se encuentran entre los mejores protectores reportados hasta el momento. Con base a los datos obtenidos, se puede llegar a pensar que la actividad antioxidante del café es debida en mayor medida a los ácidos fenólicos que a los compuestos de la familia de la cafeína.
This theoretical work presents the potential role of different compounds present in coffee as chemical protectors against oxidative stress. Two families of compounds were studied to that purpose. The first one is the caffeine family, including caffeine, theobromine, theophylline, paraxantine, 1-methylxanthine, and 1-methyl uric acid. The second one includes the following phenolic acids: cafeic acid, its metabolite dihydrocafeic acid, ferulic acid, and p-coumaric acid. The study was carried out modeling aqueous and lipid media, and considering different reaction mechanism including H transfer, electron transfer, and radical adduct formation; the scavenging activity was studied with respect to different free radicals which are representative of those involved in oxidative damage to living organisms ( • OH, • OCH3, • OOH and • OOCH3). It was found that the polarity of the environment, the pH in aqueous solution, and the chemical nature of the reacting free radicals, all influence the overall antioxidant activity of the studied compounds, as well as the relative importance of the different reaction mechanism on such activity. The contributions of the different mechanisms and reaction sites to the overall activity of the studied compounds were quantified. A detailed analysis of the order of protection among the above-mentioned compounds, and also compared with other antioxidants, is provided based on kinetic considerations. The activity order in non-polar media was found to be: dihydrocafeic acid > cafeic acid > ferulic acid > p-coumaric acid > 1-methyl uric acid > theobromine > caffeine > theophylline > 1- methylxanthine > paraxantine. In aqueous solution, at physiological pH the order changes to: ferulic acid > cafeic acid > dihydrocafeic acid > p-coumaric acid > 1- methyl uric acid > caffeine > theobromine > 1- methylxanthine > theophylline > paraxantine. In the last case the phenolic acids are among the best protectors reported so far. Considering the gathered data altogether it can be concluded that the role of the phenolic acids on the antioxidant activity of coffee is more important than that of the caffeine-related compounds.
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