Betalainler olan bitki pigmentler , rengi koyu mor koyu sarı arasında değişir.
Betalainler, Caryophyllales takımına ait çoğu bitki familyasında bulunur . Bu bitkilerin en bilinen örneği pancardır ( Beta vulgaris , bazen yanlışlıkla kırmızı havuç olarak adlandırılır), ancak itüzümü ( mirabilis ), kaktüsler ( pitahaya , dikenli armut ), begonvil , semizotu ( Portulaca grandiflora ) gibi popüler çiçekler bunlarla renklendirilmiştir. pigmentler. Amanita gibi bazı mantarlar ( Amanita sineği mantarı dahil -Amanita muscaria ) ve Hygrocybes sarı veya kırmızı rengini betalainlere borçludur.
"Betalainler" adı, Zürih'teki İsviçre Federal Teknoloji Enstitüsü'nden bir ekip tarafından 1958'de çıkarılıp karakterize edilen pancarın ( Beta vulgaris ) Latince isminden gelmektedir .
Betalainler heterositlerdir , molekülün bir kısmı ( kromofor ) bir doza bağlanır (basit şeker). Kromofor, bir ara ürün olarak dihidroksifenilalanini ( DOPA ) içeren karmaşık bir sentezle amino asit tirozinden türetilir .
İki betalain kategorisi vardır:
Renk ve betalainler stabilitesi bağlıdır pH .
En çok çalışılan betalain, pancardan izole edilebildiği için pancar kırmızısı olarak da adlandırılan betanin (veya betacyanin) 'dir. Gıdayı renklendirmek için doğal bir boya olarak pazarlanmaktadır . Bununla birlikte, gıda endüstrisi, tüm olumlu sağlık yararları ile antioksidan özelliklerinden dolayı ilgilenmektedir .
Bilinen diğer betalainler olan mor ve isoamaranthine , amarant cins (bitkilerden izole hem Amaranthus spp ).
Amino asit tirozinden betalainlerin biyosentezi aşağıdaki şekilde gösterilen modeli izler: [1] .
Tirozinin DOPA'ya (3,4-dihidroksifenilalanin) dönüştürüldüğü Reaksiyon 1, bir fenoloksidaz (bitkilerde ve mantarlarda yaygın olarak kullanılan bir grup enzim ) tarafından katalize edilir .
DOPA'nın seko- DOPA'ya ve betalamik aside dönüştürüldüğü Reaksiyon 2, 4,5-DOPA-dioksijenaz adı verilen bir enzim tarafından katalize edilir (halka açıklığının yerini belirlemek için -4,5- ekliyoruz). Bu enzim izole edilmiş ve geni Amanita muscaria mantarından klonlanmıştır . Portulaca grandiflora'da benzer bir enzimi kodlayan bir gen klonlanmıştır. Cyclo-DOPA, DOPA'dan (bir difenolazın etkisi altında) oluşturulur. Diğer (kendiliğinden) reaksiyonlar, betalain bitkilerinin çok çeşitli renklerinden sorumludur. Betalainler, enzimlerin etkisi altında glikosile edilir.
Genetik analiz, semizotunda bilinen tüm renklendirmeleri hesaba katmak için sadece üç genin gerekli olduğunu göstermektedir: C (renk için - 4,5-DOPA-dioksijenazı kodlayan), I (ürün birikimini modüle eden gen, betalamik asit arasında kendiliğinden bir reaksiyon ve hücrede bulunan aminler) ve son olarak muhtemelen siklo-DOPA oluşumundan sorumlu geni kodlayan R.