Resumen de The microelement Calcium enhances the reactivity of Rutin towards singlet oxygen

G.C. Valencia, J. Rodríguez, Antonio L. Zanocco, E. Lemp

• español

  Los flavonoides desactivan eficientemente al oxígeno molecular singulete y se ha propuesto que son valiosos antioxidantes en sistemas bajo estrés oxidativo, en particular si previamente se ha consumido una dieta rica en flavonoides. Además, en presencia de iones metálicos, aumenta la reactividad de los flavonoides hacia el oxígeno excitado. En este trabajo informamos los resultados de la desactivación de oxígeno singulete por el complejo formado a partir de la interacción de glucósido Rutina con Ca+2, el macroelemento más abundante en el cuerpo humano. Los resultados obtenidos indican que la Rutina forma un complejo de asociación estable con iones Ca+2 tanto en MeOH como en agua, con constantes de estabilidad iguales a 5,5 M-1 y 10,3 M-1. El complejo reacciona a velocidades moderadas a altas con oxígeno singulete, con constantes de velocidad total (kT = kr + kq) iguales (5,82 ± 0,47) x 105 M-1 s-1 y (509,7 ± 40,8) x 105 M-1 s-1 y constantes reactivas de (1.10 ± 0.08) x 105 M-1 s-1 y (8.99 ± 0.91) x 105 M-1 s-1, en metanol y agua, respectivamente. El elevado valor de la constante de velocidad de desactivación física en el agua sugiere que el complejo de asociación Rutina - Ca+2 podría ser un antioxidante más eficaz en medios biológicos que el glucósido. Además, la relación kr /kT para el complejo igual a 0,022 indica que la desactivación física de 1 O2 predomina en gran extensión por sobre la reacción química, luego, el efecto desactivante del complejo Rutina- Ca+2 ocurre prácticamente sin pérdida de antioxidante, una característica muy deseada en moléculas con capacidad para proteger sistemas biológicos sometidos a condiciones de estrés oxidativo.

• English

  Flavonoids deactivate efficiently singlet oxygen and could be valuable antioxidants in systems under oxidative stress, in particular if a flavonoid rich diet was previously consumed. Furthermore, in the presence of metal ions, the flavonoid reactivity towards singlet oxygen is enhanced. In this work we report the results of singlet oxygen quenching by the complex formed from the interaction between the glycoside rutin and Ca+2, the most abundant macroelement in the human body. The results obtained, indicates that the glycoside Rutin forms a stable association complex with Ca+2 ions in both, MeOH and water as solvents with stability constants equal to 5.5 M-1 and 10.3 M-1. The complex reacts with moderate to high rates with singlet oxygen with total rate constants (kT = kr + kq) of (5.82 ± 0.47) x 105 M-1 s-1 and (509.7 ± 40.8) x 105 M-1 s-1 and chemical reaction constants of (1.10 ± 0.08) x 105 M-1 s-1 and (8.99 ± 0.91) x 105 M-1 s-1 in methanol and water, respectively. The high value of the physical quenching rate constant in water, suggest that the association complex Rutin – Ca+2 could be a more efficient antioxidant in biological media than the glycoside. Furthermore, the ratio kr /kT for the complex equal to 0.022 indicates that the physical quenching of 1 O2 predominates largely over the chemical reaction, then, the quenching effect of Rutin - Ca+2 complex take place practically without antioxidant loss, a very wanted characteristic of molecules with capabilities to protect biological systems under oxidative stress conditions.

• català

  Els flavonoides desactiven eficientment a l'oxigen molecular singulet i s'han proposat com valuosos antioxidants en sistemes sota estrès oxidatiu, en particular si prèviament s'ha consumit una dieta rica en flavonoides. A més, en presència d'ions metàl·lics, augmenta la reactivitat dels flavonoids cap al oxigen excitat. En aquest treball informem sobre els resultats de la desactivació de l'oxigen singlet pel complex format a partir de la interacció del glucòsid Rutina amb Ca+2, el macroelement més abundant en el cos humà. Els resultats obtinguts indiquen que la Rutina forma un complex d'associació estable amb ions Ca+2, tant en MeOH com en aigua, amb constants d'estabilitat iguals a 5,5 M-1 i 10,3 M-1. El complex reacciona a velocitats entre moderades i altes amb l’oxigen singlet, amb constants de velocitat total (kT = kr + kq) iguals (5,82 ± 0,47) x 105 M-1 s-1 i (509,7 ± 40, 8) x 105 M-1 s-1 i constants reactives de (1.10 ± 0.08) x 105 M-1 s-1 i (8.99 ± 0.91) x 105 M-1 s-1, en metanol i aigua, respectivament. L'elevat valor de la constant de velocitat de desactivació física a l'aigua suggereix que el complex d'associació Rutina - Ca+2, podria ser un antioxidant més eficaç en mitjans biològics que el glucòsid. A més, la relació kr / kT igual a 0,022 en cas del complex indica que la desactivació física de 1 O2 predomina en gran extensió per sobre la reacció química. Consequentment , l'efecte desactivant del complex Rutina- Ca+2, es manifesta pràcticament sense pèrdua d'antioxidant, un característica molt desitjada en molècules amb capacitat per protegir sistemes biològics sotmesos a condicions d'estrès oxidatiu.