L'acido 4-idrossicinnamico o acido p-cumarico o 4-cumarato, in sigla dall'inglese 4HCA, è un acido fenolico con formula empirica C9H8O3. È il para isomero dell'acido cumarico con la struttura dell'acido cinnamico, in configurazione trans, e un gruppo idrossile (-OH) sostituente in posizione 4 dell'anello benzenico. Essendo l'isomero dell'acido cumarico più abbondante in natura è spesso indicato impropriamente come acido cumarico. Esiste anche un meno comune stereoisomero cis-4-. L'acido 4-idrossicinnamico esiste in tutte le specie viventi, dai batteri all'uomo; nell'uomo può essere rilevato nel sangue, urina, feci. Per la sua ampia diffusione è nominato con decine di diversi sinonimi compresi: acido naringeninico, acido 3-(4-idrossifenil)acrilico, acido (E)-p-cumarico, ecc..
È un solido cristallino leggermente solubile in acqua, ma ben solubile in etanolo ed etere dietilico.
Occorrenza in natura Concentrazione (mg/100g) negli alimentiPeperoncino54,00Ananas53,00Girasole50,55Curcuma34,50Basilico25,33Timo16,05Spinaci13,30Ossicocco13,23Noce12,78Mirtillo rosso9,72Ravanello9,10Chiodi di garofano8,49
Presente anche a livello subcellulare nei mitocondri e citoplasma, l'acido 4-idrossicinnamico è stato isolato in molte specie di diverse famiglie di piante: Asteraceae (Helianthus tuberosus, Taraxacum formosanum), Brassicaceae ( Wasabia japonica ), Crassulaceae (Rhodiola sachalinensis), Fabaceae ( Medicago sativa, Phaseolus aureus, Pisum sativum ), Labiatae ( Salvia officinalis, Scutellaria albida), Piperaceae (Peperomia duclouxii ), Vittariaceae (Vittaria anguste-elongata).
Il 4HCA è stato isolato in molti funghi: Agaricus Bisporus, Coprinus Comatus, Cordyceps Sinensis, Ganoderma Applanatum, Pleurotus Eryngii, Pleurotus Ostreatus, Sparassis Crispa
In natura il 4HCA si trova più frequentemente legato sotto forma di glicosidi o esteri piuttosto che in forma libera.
Ridotto a alcole p-cumarico Insieme all'alcool sinapilico e all'alcool coniferilico, l'acido p-cumarico è un componente importante della lignina.
La presenza in tanti vegetali comporta la presenza anche nelle loro parti o derivati edibili. L'acido 4-idrossicinnamico si trova a concentrazioni significative all'interno di pochi cibi diversi alcuni dei quali riportati nella tabella a fianco.
Si trova anche nell'orzo, nel vino e nell'aceto. Può essere trasferito dai pollini al miele. L'acido 4-idrossicinnamico è stato anche rilevato, ma non quantificato, in molti altri alimenti.
Anche l'isomero cis-p-cumarico è stato rilevato in natura, ad esempio a concentrazioni relativamente alte (144 mg/100g) nel coriandolo.
Metabolismo In varie specie viventi, sono state individuate varie reazioni biochimiche di sintesi (anabolismo) e di degradazione (catabolismo) del 4HCA. È inoltre substrato o intermedio in molte reazioni biochimiche che avvengono in natura nella cosiddetta via dei fenilpropanoidi, che porta alla formazione di cumarine, flavonoidi, stilbenoidi, lignani, monolignoli.
EnzimaReazioneL-tirosina ammonia-liasi L-tirosina ⇄ 4HCA + ammoniaca4-cumarato:CoA ligasi ATP + 4HCA+ CoA ⇄ AMP + difosfato + 4-coumaroil-CoAtrans-cinnamato 4-monoossigenasi trans-cinnamato + [NADPH-emoproteina reduttasi]+ + O2 ⇄ 4HCA+ [NADP+-emoproteina reduttasi] + H2Omonofenolo monoossigenasi 4HCA+ O2 + caffeato ⇄ caffeato + H2O + caffeoquinoneidrossicinnamato 4-beta-glucosiltransferasi UDPG + 4HCA⇄ UDP + 4-O-beta-D-Glucosil-4-idrossicinnamatoacido fenilacrilico decarbossilasi 4HCA⇄ 4-idrossistirene + CO24-cumarato 3-idrossilasi 4HCA⇄ caffeatoidrossicinnamoil glucosiltransferasi UDPG+ 4HCA⇄ UDP + p-Coumaroil-D-glucosio(E)-4-coumaroil-CoA:(R)-3-(4-idrossifenil)lattato CoA-transferasi p-Coumaroil-CoA + (R)-3-(4-idrossifenil)lattato ⇄ 4HCA+ (R)-3-(4-idrossifenil)lattoil-CoA 3-(aril)acrilate reduttasi floretato + flavoproteina (trasferente elettroni)⇄ 4HCA+ flavoproteina (trasferente elettroni) ridotta
L'acido p- cumarico è il precursore del 4-etilfenolo prodotto dal lievito Brettanomyces nel vino o nella birra. L'enzima fenilacrilato decarbossilasi catalizza la conversione dell'acido p- cumarico in 4-vinilfenolo. Vinil fenolo riduttasi catalizza quindi la riduzione del 4-vinilfenolo a 4-etilfenolo. L'acido cumarico viene talvolta aggiunto ai terreni microbiologici, consentendo l'identificazione positiva di Brettanomyces all'olfatto.
Per saturazione del doppio legame della catena 2-propenoica si forma acido floretico, che si trova nel rumine delle pecore alimentate con erba, mentre per idrossilazione e metossilazione in posizione 3 dell'anello benzenico si formano rispettivamente acido caffeico e ferulico. L'acido caffeico, ferulico, floretico sono precursori di decine di altre reazioni biochimiche. L'isomero cis-p-cumarico prodotto per isomerizzazione trans-cis può essere un intermedio nella ciclizzazione interna da cui derivano le cumarine.
Applicazioni Il 4HCA ha proprietà antiossidanti e può avere un ruolo nel ridurre il rischio di cancro allo stomaco riducendo la formazione di nitrosammine, cancerogene.
Note
Voci correlate Acidi fenolici
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Categoria:Acidi organici