Οι επιστήμονες αμφισβητούν παλιά παραδείγματα σχετικά με τις αλληλεπιδράσεις τανίνης με οργανικές ενώσεις αζώτου και ένζυμα
Μεταξύ των φυτικών δευτερογενών μεταβολιτών, οι τανίνες αντιπροσωπεύουν μία από τις κύριες ομάδες. Ιστορικά, χρησιμοποιήθηκαν για τη θεραπεία του δέρματος των ζώων με σκοπό την παραγωγή δέρματος, επειδή οι τανίνες σταθεροποιούν τις πρωτεΐνες στο δέρμα των ζώων, καθιστώντας το πιο ανθεκτικό. Η καθίζηση των πρωτεϊνών από τις τανίνες είναι ένα βασικό χαρακτηριστικό των τανινών. Με την πάροδο του χρόνου, οι πιο εκπληκτικές ικανότητες αυτών των βιοδραστικών ενώσεων βρέθηκαν να αυξάνουν τη σημασία τους για τη βιομηχανία τροφίμων και ιατρικής λόγω των θετικών τους επιπτώσεων στην ανθρώπινη υγεία. Τα τελευταία χρόνια, επιστήμονες από τη Φινλανδία και τη Γερμανία – το Πανεπιστήμιο του Ελσίνκι, το Πανεπιστήμιο της Konstanz και το Ινστιτούτο Φυσικών Πόρων της Φινλανδίας, LUKE – συνεισέφεραν νέες γνώσεις στη χημεία των τανινών.
Ανήκοντας στις πολυφαινολικές ενώσεις των φυτών, οι τανίνες διαδραματίζουν βασικούς ρόλους, για παράδειγμα, όχι μόνο ως αμυντικός μηχανισμός κατά των φυτοφάγων αλλά και ως ρυθμιστές του κύκλου του άνθρακα και των θρεπτικών ουσιών στα δασικά οικοσυστήματα μέσω την επιρροή τους στην καθαρή ανοργανοποίηση και νιτροποίηση του αζώτου καθώς και στη σύνθεση της μικροβιακής κοινότητας του εδάφους. Με άλλα λόγια, οι τανίνες εμπλέκονται σε πολυάριθμες αλληλεπιδράσεις μεταξύ των φυτών και του περιβάλλοντος τους. Τις τελευταίες δεκαετίες, ειδικά η αλληλεπίδραση τανίνης-πρωτεΐνης μελετήθηκε εκτενώς αυξάνοντας τη γνώση της χημείας των τανινών.
Επιστήμονες από τα Πανεπιστήμια του Ελσίνκι και της Konstanz καθώς και του LUKE αμφισβήτησαν πρόσφατα το κοινό παράδειγμα που βρίσκεται κάτω από την αλληλεπίδραση τανίνης-πρωτεΐνης, ειδικά αυτό μεταξύ τανινών και ενζύμων ότι η δραστηριότητα των ενζύμων - που καταλύουν βιοχημικές αντιδράσεις - μειώνεται παρουσία τανινών. . Σε μια πρόσφατη μελέτη, οι Adamczyk et al. εξηγήστε έναν νέο μηχανισμό:Η ενζυμική δραστηριότητα δεν μειώνεται γενικά παρουσία τανινών, αλλά εξαρτάται μάλλον από τη συγκέντρωση των τανινών και μπορεί να είναι αμφίδρομη.
Οι χαμηλές συγκεντρώσεις τανινών προκάλεσαν αλλαγές στη διαμόρφωση του ενζύμου αυξάνοντας έτσι την καταλυτική του δράση. Αντίθετα, οι υψηλές συγκεντρώσεις τανινών δείχνουν το αντίθετο αποτέλεσμα μειώνοντας την καταλυτική δραστηριότητα των ενζύμων. Επιπλέον, ο Adamczyk και οι συνεργάτες του έδειξαν επίσης ότι οι τανίνες αλληλεπιδρούν όχι μόνο με πρωτεΐνες και πεπτίδια, αλλά και με διάφορες άλλες οργανικές ενώσεις αζώτου, όπως αργινίνη, αζωτούχες βάσεις, πολυαμίνες, χιτίνη και χιτοζάνη. Τα ευρήματα σχετικά με τις αλληλεπιδράσεις τανίνης-μη πρωτεΐνης δημοσιεύθηκαν πρόσφατα στο περιοδικό Soil Biology and Biochemistry οδήγησε τους συγγραφείς να τονίσουν περαιτέρω τη σημασία της χημείας των τανινών.
Συμπερασματικά, κατά τη διάρκεια του τελευταίου μισού αιώνα η έρευνα για τις τανίνες αυξήθηκε σταθερά και τροφοδότησε την εμφάνιση πολυάριθμων μελετών που συμβάλλουν στην κατανόηση της χημείας των τανινών. Οι νέες ιδέες που παρουσιάστηκαν από τον Adamczyk και τους συνεργάτες τους στο πρόσφατο πρωτότυπο ερευνητικό τους άρθρο καθώς και δύο ανασκοπήσεις για δευτερογενείς μεταβολίτες φυτών δείχνουν ότι οι τανίνες δρουν τόσο ως αναστολείς όσο και ως ενεργοποιητές ενζύμων, κάτι που ωστόσο εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τη συγκέντρωση των τανινών που υπάρχουν.
Η μελέτη των Adamczyk et al. υπογραμμίζει (1) ότι οι τανίνες καθιζάνουν όχι μόνο πρωτεΐνες και πεπτίδια, αλλά και άλλες οργανικές ενώσεις αζώτου, και (2) ότι άλλοι δευτερογενείς μεταβολίτες φυτών θα μπορούσαν άμεσα να αναστείλουν τα ένζυμα με τρόπο εξαρτώμενο από τη συγκέντρωση, παρόμοιο με τις τανίνες. Συνολικά, το ενδιαφέρον για τις μελέτες τανινών θα συνεχίσει να αυξάνεται στο μέλλον λόγω του σημαντικού ρόλου αυτών των φυσικών ενώσεων όσον αφορά την ανθρώπινη υγεία και τη βιομηχανία τροφίμων. Επιπλέον, ο ρόλος τους στη λειτουργία του οικοσυστήματος γίνεται όλο και πιο σχετικός, ιδιαίτερα λόγω του πιθανού ρόλου τους στον κύκλο του άνθρακα και του τρόπου με τον οποίο αυτό επηρεάζεται από την κλιματική αλλαγή.
Αυτό το άρθρο είναι μια συλλογή από εργασίες του Δρ. Bartosz Adamczyk, PD Dr. Judy Simon και άλλων. Μια πρόσφατη ανασκόπηση σχετικά με το θέμα, "Οι τανίνες και η σύνθετη αλληλεπίδρασή τους με διαφορετικές οργανικές ενώσεις αζώτου και ένζυμα:παλιά παραδείγματα έναντι πρόσφατων προόδους" δημοσιεύθηκε στο περιοδικό ChemistryOpen . Η επίδραση των τανινών στη λειτουργία του οικοσυστήματος με ιδιαίτερη έμφαση στην οργανική ύλη του εδάφους που προέρχεται από φυτικά απορρίμματα εξετάζεται στο "Δευτερεύοντες μεταβολίτες των φυτών - κομμάτια που λείπουν στο παζλ οργανικής ύλης του εδάφους των βόρειων δασών" στο Εδάφη.
