Las betalaínas son pigmentos vegetales , cuyo color varía del amarillo oscuro al morado oscuro.
Las betalaínas están presentes en la mayoría de las familias de plantas pertenecientes al orden Caryophyllales . El ejemplo más conocido de estas plantas es la remolacha ( Beta vulgaris , a veces llamada erróneamente zanahoria roja), pero flores tan populares como la solanácea ( mirabilis ), cactus ( pitahaya , tuna ), buganvillas , verdolaga ( Portulaca grandiflora ) están coloreadas por estas pigmentos. Algunos hongos como Amanita (incluido el agárico de mosca Amanita )Amanita muscaria ) e Hygrocybes deben su color amarillo o rojo a las betalaínas.
El nombre “betalaínas” proviene del nombre latino de la remolacha ( Beta vulgaris ), de la cual fueron extraídas y caracterizadas por primera vez en 1958 por un equipo del Instituto Federal Suizo de Tecnología en Zurich.
Las betalaínas son heterósidos , parte de la molécula ( cromóforo ) está unida a una dosis (azúcar simple). El cromóforo se deriva del aminoácido tirosina mediante una síntesis compleja en la que interviene dihidroxifenilalanina ( DOPA ) como intermedio .
Hay dos categorías de betalaína:
El color y la estabilidad de las betalaínas dependen del pH .
La betalaína más estudiada es la betanina (o betacianina), también llamada roja de remolacha porque puede aislarse de la remolacha. Se comercializa como colorante natural para colorear alimentos. Sin embargo, la industria alimentaria está interesada en él por sus propiedades antioxidantes con todos los beneficios positivos para la salud.
Otros betalaínas conocidos son de amaranto y isoamaranthine , tanto aislado de plantas del género Amaranthus ( Amaranthus spp ).
La biosíntesis de betalaínas, a partir del aminoácido tirosina , sigue el patrón que se muestra en la siguiente figura: [1] .
La reacción 1, en la que la tirosina se convierte en DOPA (3,4-dihidroxifenilalanina), es catalizada por una fenoloxidasa (un grupo de enzimas muy utilizado en plantas y hongos).
La reacción 2, en la que DOPA se convierte en seco-DOPA y ácido betalaámico , es catalizada por una enzima llamada 4,5-DOPA-dioxigenasa (para especificar el sitio de apertura del anillo, agregamos -4,5-). Esta enzima ha sido aislada y su gen clonado del hongo Amanita muscaria . En Portulaca grandiflora se ha clonado un gen que codifica una enzima similar. La ciclo-DOPA se forma a partir de DOPA (bajo la acción de una difenolasa). Las otras reacciones (espontáneas) son responsables de la gran variedad de colores de las plantas betalaína. Las betalaínas se glicosilan bajo la acción de enzimas.
El análisis genético muestra que en la verdolaga, solo tres genes son necesarios para dar cuenta de todas las coloraciones conocidas: C (para el color, que codifica una 4,5-DOPA-dioxigenasa), I (gen que modula la acumulación de productos una reacción espontánea entre el ácido betalamico y las aminas presentes en la célula) y finalmente R que probablemente codifica el gen responsable de la formación de ciclo-DOPA.