Interaction of Plant Polyphenols with Iron Ions

CHVÁTALOVÁ, Kateřina and Jiří SLANINA. Interaction of Plant Polyphenols with Iron Ions. Chem. Listy. Praha: Česká společnost chemická, 2005, vol. 99, S, p. s287-s288, 2 pp. ISSN 0009-2770.

Basic information

• Original name: Interaction of Plant Polyphenols with Iron Ions
• Name in Czech: Interakce rostlinných polyfenolů s ionty železa
• Authors: CHVÁTALOVÁ, Kateřina and Jiří SLANINA.
• Edition: Chem. Listy, Praha, Česká společnost chemická, 2005, 0009-2770.

Other information

• Type of outcome: Article in a journal
• Confidentiality degree: is not subject to a state or trade secret
• Impact factor: Impact factor: 0.445
• Organization unit: Faculty of Medicine
• Keywords in English: Polyphenols; iron; ferrozin
• Tags: ferrozin, Iron, Polyphenols

Abstract

Polyphenols are secondary plant metabolites, which are a common part of the human diet. Their daily intake is estimated to be about 1 g a day. Some epidemiological studies expect a relationship between the consumption of polyphenol-rich foods or beverages and the prevention of cardiovascular diseases and cancer. These pathological conditions are connected with the excessive free radical production. There is a general view that the transient metals, especially iron and copper, can cause the formation of free radicals in vivo. The transient metal chelators are able to decrease the production of free radicals generated by the transient metals. We have studied the formation of complexes of the plant phenolic acids with ferrous and ferric ions. The spectroscopic studies indicate that only those phenolic acids with catechol moiety were capable of chelating iron ions at physiological pH 7.4. The rate of Fe2+ autooxidation was significantly influenced by the ligands used in the experiments. Polyphenolic acids with the 3,4-dihydroxyphenyl (catechol) moiety significantly increase the rate of autooxidation. The negative charge of the phenolic acid anions significantly promoted the rate of autooxidation. The results obtained corresponded with the theory, that the chelators with oxygen ligands, which would stabilize Fe3+, would also increase the rate of autooxidation. Conversely, polyphenols with only one phenolic hydroxyl stabilized Fe2+ and inhibited the rate of autooxidation, although not as significantly as the catecholic chelators had a stimulatory effect.

Abstract (in Czech)

Polyfenoly, sekundární metabolity rostlin, jsou běžnou součástí naší potravy a jejich denní příjem je odhadován na 1g. Některé epidemiologické studie ukazují, že konzumace potravin bohatých na polyfenoly může vést ke snížení rizika vzniku kardiovaskulárních chorob nebo rakoviny. Tyto patologické procesy jsou spojeny se zvýšeným vznikem volných radikálů. Předpokládá se, že přechodné kovy, zejména železo a měď, umožňují iv vivo vznik těchto reaktivních sloučenin. Látky, které jsou schopny pevně vázat - chelatovat přechodné kovy snižují produkci volných radikálů způsobenou právě přechodnými kovy. Sledovali jsme i vliv fenolických sloučenin na redoxní stav iontů železa. Sledovali jsme vznik komplexů rostlinných fenolických kyselin s ionty železnatými a železitými. Spektrofotometrické pokusy ukazují, že pouze fenolické kyseliny s katecholovou skupinou byly schopny chelatovat ionty železa při fyziologickém pH 7,4. Rychlost autooxidace Fe2+ byla ovlivněna látkami použitými při pokusech. Polyfenolické kyseliny s 3,4-dihydroxyfenylovým uskupením (katechol) jednoznačně zvyšovaly rychlost autooxidace. Záporný náboj fenolických kyseliny také zvyšoval rychlost autooxidace. Získané výsledky souhlasí s teorií, že chelatační látky s kyslíkovými ligandy, které jsou schopny stabilizovat Fe3+, budou také zvyšovat rychlost autooxidace. Naopak polyfenoly s jediným fenolickým hydroxylem stabilizují ionty Fe2+ a snižují rychlost autooxidace, ačkoliv ne tak účinně jako katecholové chelátory autooxidaci urychlují.