Asam 3-(3,4-dihidroksifenil)-2-propenoat Asam 3,4-dihidroksisinamat trans-Kafeat 3,4-Dihidroksi-trans-sinamat Asam (E)-3-(3,4-dihidroksifenil)-2-propenoat Asam 3,4-dihidroksibenzenaakriliat Asam 3-(3,4-dihidroksifenil)-2-propenoat
Asam kafeat adalah senyawa organik dengan rumus (HO)2C6H3CH=CHCO2H. Senyawa ini adalah polifenol dengan peran kunci dalam membersihkan spesies oksigen reaktif (ROS) yang dihasilkan dalam metabolisme energi. Asam kafeat juga merupakan salah satu polifenol utama yang bertanggung jawab untuk menjaga kadar normal oksida nitrat (NO) dalam sel. Asam kafeat adalah senyawa kimia padat berwarna kuning yang secara struktural diklasifikasikan sebagai asam hidroksisinamat, dan molekulnya terdiri dari gugus fungsi fenolik dan akrilik. Asam kafeat ditemukan di semua tumbuhan sebagai perantara dalam biosintesislignin, karbohidrat kompleks alami yang mewakili komponen utama biomassa dan residunya.[2] Secara kimiawi tidak terkait dengan kafein; sebaliknya, nama bersama terkait dengan keberadaannya dalam kopi.
Asam kafeat bebas dapat ditemukan dalam berbagai minuman, termasuk kopi seduh dengan kadar 63,1-96,0 mg per 100 ml[7] dan wine merah dengan kadar 2 mg per 100 ml.[8] Ia ditemukan pada tingkat yang relatif tinggi dalam herba keluarga mint, terutama timi, marmia, dan spearmint (sekitar 20 mg per 100 g); dan dalam rempah-rempah seperti kayu manis dan bunga lawang (sekitar 22 mg per 100 g). Asam kafeat terdapat pada tingkat sedang dalam biji bunga matahari (8 mg per 100 g), saus apel, aprikot, dan prune (sekitar 1 mg per 100 g).[9] Ia terdapat pada tingkat yang sangat tinggi dalam Aronia melanocarpa (141 mg per 100 g).[10] Kadarnya juga cukup tinggi pada herba Amerika Selatan, yerba mate (150 mg per 100 g berdasarkan kromatografi lapis tipisdensitometri[11] dan KCKT[12]). Kadar ini juga ditemukan pada kadar yang lebih rendah pada barli dan gandum hitam.[13]
Biosintesis
Asam kafeat disintesis secara hayati melalui hidroksilasi ester kumaroil dari asam kuinat (diesterifikasi melalui alkohol rantai samping). Hidroksilasi ini menghasilkan ester asam kafeat dari asam sikimat, yang diubah menjadi asam klorogenat. Asam ini merupakan prekursor asam ferulat, alkohol koniferil, dan alkohol sinapil, yang semuanya merupakan blok pembangun penting dalam lignin.[2] Transformasi menjadi asam ferulat dikatalisis oleh enzim kafeat O-metiltransferase.
Asam kafeat dan turunannya yakni ester fenetil asam kafeat (CAPE) diproduksi di berbagai jenis tanaman.[14][15][16]
Pada tumbuhan, asam kafeat (tengah) terbentuk dari asam 4-hidroksi sinamat (kiri) dan ditransformasikan menjadi asam ferulat.
Dihidroksifenilalanina amonia-liase diduga menggunakan 3,4-dihidroksi-L-fenilalanina (L-DOPA) untuk menghasilkan trans-kafeat dan NH3. Namun, nomor EC untuk enzim yang diduga ini dihapus pada tahun 2007, karena tidak ada bukti yang muncul untuk keberadaannya.[17]
Biotransformasi
Kafeat O-metiltransferase adalah enzim yang bertanggung jawab atas transformasi asam kafeat menjadi asam ferulat.
Asam kafeat dan O-difenol terkaitnya dioksidasi dengan cepat oleh O-difenol oksidase dalam ekstrak jaringan.[18]
Biodegradasi
Kafeat 3,4-dioksigenase adalah enzim yang menggunakan asam kafeat dan oksigen untuk menghasilkan 3-(2-karboksietenil)-cis,cis-mukonat.
Asam kafeat rentan terhadap autoksidasi. Senyawa glutation dan tiol (sisteina, asam tioglikolat, atau tiokresol) atau asam askorbat memiliki efek perlindungan terhadap pencoklatan dan hilangnya asam kafeat.[19] Pencoklatan ini disebabkan oleh konversi o-difenol menjadi o-kuinon reaktif. Oksidasi kimia asam kafeat dalam kondisi asam menggunakan natrium periodat menghasilkan pembentukan dimer dengan struktur furan (isomer dari asam 2,5-(3′,4′-dihidroksifenil)tetrahidrofuran 3,4-dikarboksilat).[20] Asam kafeat juga dapat dipolimerisasi menggunakan sistem pengoksidasi peroksidase lobak pedas/H2O2.[21]
Glikosida
Asam 3-O-kafeoilsikimat (asam daktilifrat) dan isomernya, adalah substrat pencoklatan enzimatik yang ditemukan pada buah kurma (Phoenix dactylifera).[22]
Farmakologi
Asam kafeat memiliki berbagai efek farmakologis potensial dalam studi in vitro dan model hewan, dan efek penghambatan asam kafeat terhadap proliferasi sel kanker melalui mekanisme oksidatif dalam lini sel fibrosarkoma HT-1080 manusia baru-baru ini telah ditetapkan.[23]
Asam kafeat merupakan antioksidanin vitro dan juga in vivo.[16] Asam kafeat juga menunjukkan aktivitas imunomodulator dan antiinflamasi. Asam kafeat mengungguli antioksidan lainnya, mengurangi produksi aflatoksin lebih dari 95 persen. Studi-studi ini adalah yang pertama menunjukkan bahwa stres oksidatif yang seharusnya memicu atau meningkatkan produksi aflatoksin Aspergillus flavus dapat dihambat oleh asam kafeat. Hal ini membuka pintu untuk penggunaan sebagai fungisida alami dengan melengkapi pohon dengan antioksidan.[24]
Studi tentang karsinogenisitas asam kafeat memiliki hasil yang beragam. Beberapa studi menunjukkan bahwa asam kafeat menghambat karsinogenesis, dan percobaan lain menunjukkan efek karsinogenik. Pemberian asam kafeat dosis tinggi secara oral pada tikus telah menyebabkan papiloma lambung.[25] Dalam studi yang sama, dosis tinggi antioksidan gabungan termasuk asam kafeat menunjukkan penurunan signifikan dalam pertumbuhan tumor usus besar pada tikus yang sama. Tidak ada efek signifikan yang dicatat sebaliknya. Asam kafeat tercantum dalam beberapa Lembar Data Bahaya sebagai karsinogen potensial,[26] sebagaimana telah tercantum oleh Badan Penelitian Kanker Internasional sebagai karsinogen Kelompok 2B ("kemungkinan karsinogenik bagi manusia").[27] Data yang lebih baru menunjukkan bahwa bakteri di usus tikus dapat mengubah pembentukan metabolit asam kafeat.[28][29] Selain asam kafeat menjadi antagonis tiamin (faktor antitiamin), belum ada efek buruk asam kafeat yang diketahui pada manusia. Selain itu, pengobatan asam kafeat melemahkan perilaku sakit yang diinduksi lipopolisakarida (LPS) pada hewan percobaan dengan mengurangi kadar sitokin perifer dan sentral bersama dengan stres oksidatif yang ditimbulkan oleh LPS.[30]
Kegunaan lain
Asam kafeat mungkin merupakan bahan aktif dalam kafenol, pengembang fotografi hitam-putih yang dibuat sendiri dari kopi instan.[31] Kimia pengembangnya mirip dengan katekol atau pirogalol.[32]
↑Santos, Sónia A. O.; Freire, Carmen S. R.; Domingues, M. Rosário M.; Silvestre, Armando J. D.; Pascoal Neto, Carlos (2011). "Characterization of Phenolic Components in Polar Extracts of Eucalyptus globulus Labill. Bark by High-Performance Liquid Chromatography–Mass Spectrometry". Journal of Agricultural and Food Chemistry. 59 (17): 9386–9393. Bibcode:2011JAFC...59.9386S. doi:10.1021/jf201801q. PMID21761864.
↑Pirjo, Mittila; Kumpulainen, Jorma (19 June 2002). "Determination of free and total phenolic acids in plant-derived foods by HPLC with diode-array detection". J Agric Food Chem. 50 (13): 3660–7. Bibcode:2002JAFC...50.3660M. doi:10.1021/jf020028p. PMID12059140.
↑Berté, Kleber A. S. (2011). "Chemical Composition and Antioxidant Activity of Yerba-Mate (Ilex paraguariensis A. St.-Hil., Aquifoliaceae) Extract as Obtained by Spray Drying". Journal of Agricultural and Food Chemistry. 59 (10): 5523–5527. Bibcode:2011JAFC...59.5523B. doi:10.1021/jf2008343. PMID21510640.
↑Quinde-Axtell, Zory; Baik, Byung-Kee (2006). "Phenolic Compounds of Barley Grain and Their Implication in Food Product Discoloration". J. Agric. Food Chem. 54 (26): 9978–9984. Bibcode:2006JAFC...54.9978Q. doi:10.1021/jf060974w. PMID17177530.
↑Cilliers, Johannes J. L.; Singleton, Vernon L. (1990). "Caffeic acid autoxidation and the effects of thiols". J. Agric. Food Chem. 38 (9): 1789–1796. Bibcode:1990JAFC...38.1789C. doi:10.1021/jf00099a002.
↑Fulcrand, Hélène; Cheminat, Annie; Brouillard, Raymond; Cheynier, Véronique (1994). "Characterization of compounds obtained by chemical oxidation of caffeic acid in acidic conditions". Phytochemistry. 35 (2): 499–505. Bibcode:1994PChem..35..499F. doi:10.1016/S0031-9422(00)94790-3.
↑Maier, V. P.; Metzler, D. M.; Huber, A. F. (1964). "3-O-Caffeoylshikimic acid (dactylifric acid) and its isomers, a new class of enzymic browning substrates". Biochemical and Biophysical Research Communications. 14 (2): 124–128. Bibcode:1964BBRC...14..124M. doi:10.1016/0006-291x(64)90241-4. PMID5836492.
↑Rajendra Prasad, N.; Karthikeyan, A.; Karthikeyan, S.; Reddy, B. V. (Mar 2011). "Inhibitory effect of caffeic acid on cancer cell proliferation by oxidative mechanism in human HT-1080 fibrosarcoma cell line". Mol Cell Biochem. 349 (1–2): 11–19. doi:10.1007/s11010-010-0655-7. PMID21116690. S2CID28014579.
↑Beavis, R. C.; Chait, B. T. (Dec 1989). "Cinnamic acid derivatives as matrices for ultraviolet laser desorption mass spectrometry of proteins". Rapid Commun. Mass Spectrom. 3 (12): 432–435. Bibcode:1989RCMS....3..432B. doi:10.1002/rcm.1290031207. PMID2520223.
Pranala luar
"Chemical Land". Caffeic Acid as Carbocyclic Carboxylic Acid.
