Investigadores identifican la biosíntesis de carthamin, el colorante rojo histórico del cártamo
La estructura química de carthamin.Crédito: Toshiyuki Waki 嬧 € 媋 nd otros
Carthamin es un pigmento rojo derivado de la corola amarillo-naranja del cártamo. Su uso como colorante rojo se remonta al antiguo Egipto. Llamado “Beni” en Japón, se ha utilizado para teñir textiles, colorear cosméticos y alimentos, y como medicina herbal china durante más de 1400 años.
Aunque la estructura química de la carthamina ha evitado durante mucho tiempo a los científicos, un grupo de colaboradores ha identificado los genes necesarios para la biosíntesis de carthamin.
Los detalles de su estudio se publicaron en la revista. Fisiología vegetal y celular 3 de agosto de 2021.
La historia de Carthamin se remonta a miles de años, pero los científicos comenzaron a investigar su estructura química a finales del siglo XIX y principios del XX. La Dra. Chika Kuroda, una graduada de la Universidad de Tohoku que rompió la barrera cuando se convirtió en una de las primeras estudiantes en ingresar a la Universidad Imperial en 1913, investigó el estudio estructural de los pigmentos. Aún así, no fue hasta 2019 que los científicos confirmaron la estructura tridimensional de carthamin.
El Dr. Toshiyuki Waki y los miembros del Departamento de Ingeniería Biomolecular de la Escuela de Graduados de Ingeniería de la Universidad de Tohoku cooperaron con Toyo Ink SC Holdings Co., Ltd., Toyo Kagaku Co., Ltd. y el Dr. Yuichi Aoki de Tohoku. Facultad de Medicina de la Universidad de Tohoku. Organización megabancaria.
Juntos, identificaron el gen de la enzima que proporciona el paso enzimático final en la biosíntesis de carthamin y lo llamaron “carthamin sintasa”.
Carthamin sintasa cataliza la producción de carthamin a partir de su precursor, pre-carthamin. Debido a que la precartamina es amarilla, la cartamina sintasa es una enzima importante responsable de la pigmentación roja de la corola de cártamo.
La cartamina sintasa es prima de la peroxidasa, una enzima que se encuentra en plantas como nabos y rábanos. Sin embargo, a diferencia de la peroxidasa, utiliza oxígeno molecular en lugar de peróxido de hidrógeno como receptor de hidrógeno en la formación de carthamina.
Toru Nakayama, coautor del estudio, afirma que sus hallazgos ayudan a allanar el camino para la producción de carthamin sin recurrir a la extracción de corola de cártamo. “En el futuro, la ingeniería metabólica podría utilizarse para producir en masa microbianamente este compuesto útil”, dijo Nakayama.
Estructura 3D de enzimas importantes para la producción de compuestos anticancerígenos en plantas identificadas.
Para más información:
Toshiyuki Waki 嬧 € 媏 t al., Identificación de genes que codifican el homólogo de peroxidasa, cartamina sintasa que cataliza la etapa enzimática final de la pigmentación roja en cártamo (Carthamus tinctorius L.), Fisiología vegetal y celular (2021). DOI: 10.1093 / pcp / pcab122
Proporcionado por
Universidad de Tohoku
Cita: Los investigadores son cártamo obtenidos de https://phys.org/news/2021-09-biosynthesis-carthamin-historic-red-safflowers.html el 2 de septiembre de 2021 (2 de septiembre de 2021). Identifica la biosíntesis de carthamin, el colorante rojo histórico de
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