Visualizza wikitesto di Acido 4-idrossicinnamico

{{Composto chimico
|immagine1_nome =Coumaric_acid_acsv.svg
|immagine1_dimensioni = 250px
|immagine1_descrizione = acido 4-idrossicinnamico
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|nome_IUPAC = acido (''E'')-3-(4-idrossifenil)prop-2-enoico
|abbreviazioni = 
|nomi_alternativi =acido trans-''p''-idrossicinnamico;''p''-cumarato; acido ''para''cumarico; 4-idrossicinnamato
|massa_molecolare = 164,16 g/mol
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|densità_condensato = 
|solubilità_acqua = 1,02 mg/mL
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|temperatura_di_ebollizione = 
|simbolo1 = irritante
|simbolo2 = corrosivo
|simbolo3 = tossico
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|frasiH = {{FrasiH|315|317|319|335}}
|consigliP = {{ConsigliP|261|P260|P264| P270| P271| P272| P280| P301+P310| P301+P312| P301+P330+P331| P302+P352| P303+P361+P353| P304+P340| P305+P351+P338| P310| P312| P321| P322| P330| P332+P313| P333+P313| P337+P313| P361| P362| P363| P403+P233| P405| P501}}
}}
L''''acido 4-idrossicinnamico''' o '''acido ''p-''cumarico''' o '''4-cumarato''', in sigla dall'inglese 4HCA,  è un [[Acidi fenolici|acido fenolico]] con formula empirica C<sub>9</sub>H<sub>8</sub>O<sub>3</sub>. È il ''para'' isomero dell'[[acido cumarico]] con la struttura dell'[[acido cinnamico]], in configurazione [[Isomeria cis-trans|trans]], e un [[Gruppo ossidrilico|gruppo idrossile]] <chem>(-OH)</chem> sostituente in posizione 4 dell'[[Benzene|anello benzenico]]. Essendo l'isomero dell'acido cumarico più abbondante in natura è spesso indicato impropriamente come acido cumarico. Esiste anche un meno comune stereoisomero [[Isomeria cis-trans|cis]]-4-. L'acido 4-idrossicinnamico esiste in tutte le specie viventi, dai batteri all'uomo; nell'uomo può essere rilevato nel sangue, urina, feci.<ref name=":0">{{Cita web|url=https://hmdb.ca/metabolites/HMDB0002035|titolo=Human Metabolome Database: Showing metabocard for 4-Hydroxycinnamic acid (HMDB0002035)|sito=hmdb.ca|accesso=2021-04-30}}</ref> Per la sua ampia diffusione è nominato con decine di diversi sinonimi compresi: acido naringeninico, acido 3-(4-idrossifenil)acrilico, acido (E)-''p''-cumarico, ecc..

È un solido cristallino leggermente solubile in acqua, ma ben solubile in [[etanolo]] ed [[etere dietilico]].

== Occorrenza in natura ==
{| class="wikitable floatleft"
!colspan="2" | Concentrazione (mg/100g)
negli alimenti<ref>{{Cita web|url=https://foodb.ca/compounds/FDB002593|titolo=Showing Compound p-Coumaric acid (FDB002593) - FooDB|sito=foodb.ca|accesso=2021-04-30}}</ref>
|- 
|Peperoncino
|54,00
|-
|Ananas
|53,00
|-
|Girasole
|50,55
|-
|Curcuma
|34,50
|-
|Basilico
|25,33
|-
|Timo
|16,05
|-
|Spinaci
|13,30
|-
|Ossicocco
|13,23
|-
|Noce
|12,78
|-
|Mirtillo rosso
|9,72
|-
|Ravanello
|9,10
|-
|Chiodi di garofano
|8,49
|-
|}

Presente anche a livello subcellulare nei mitocondri e citoplasma<ref name=":0" />, l'acido 4-idrossicinnamico è stato isolato in molte specie di diverse famiglie di piante: ''[[Asteraceae]] ([[Helianthus tuberosus]], Taraxacum formosanum), [[Brassicaceae]] ( [[Eutrema japonicum|Wasabia japonica]] ), [[Crassulaceae]] (Rhodiola sachalinensis), [[Fabaceae]] ( [[Medicago sativa]], Phaseolus aureus, [[Pisum sativum]] ), [[Lamiaceae|Labiatae]] ( [[Salvia officinalis]], Scutellaria albida), [[Piperaceae]] (Peperomia duclouxii ), [[Pteridaceae|Vittariaceae]] (Vittaria anguste-elongata)''.<ref>{{Cita web|url=http://www.knapsackfamily.com/knapsack_core/information.php?mode=r&word=C00000580&key=4|titolo=KNApSAcK Metabolite Information - C00000580|accesso=2021-04-30}}</ref>

Il 4HCA è stato isolato in molti funghi: ''[[Agaricus bisporus|Agaricus Bisporus]], [[Coprinus comatus|Coprinus Comatus]], Cordyceps Sinensis, [[Ganoderma applanatum|Ganoderma Applanatum]], [[Pleurotus eryngii|Pleurotus Eryngii]], [[Pleurotus ostreatus|Pleurotus Ostreatus]], [[Sparassis crispa|Sparassis Crispa]]''<ref>{{Cita web|url=https://bioinformatics.charite.de/mvoc/index.php?site=ergebnis|titolo=mVOC 2.0|sito=bioinformatics.charite.de|accesso=2021-05-01|dataarchivio=1 maggio 2021|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20210501054746/https://bioinformatics.charite.de/mvoc/index.php?site=ergebnis|urlmorto=sì}}</ref>

In natura il 4HCA si trova più frequentemente legato sotto forma di [[glicosidi]] o [[esteri]] piuttosto che in forma libera.<ref>{{Cita pubblicazione|nome=Karl|cognome=Herrmann|nome2=Charles W.|cognome2=Nagel|data=1989-01-01|titolo=Occurrence and content of hydroxycinnamic and hydroxybenzoic acid compounds in foods|rivista=Critical Reviews in Food Science and Nutrition|volume=28|numero=4|pp=315–347|accesso=2021-05-01|doi=10.1080/10408398909527504|url=https://doi.org/10.1080/10408398909527504}}</ref><ref>{{Cita web|url=https://encyclopedia.pub/3675|titolo=Naturally Occurring Hydroxycinnamic Acids|sito=encyclopedia.pub|lingua=en|accesso=2021-04-30}}</ref>

Ridotto a alcole ''p''-cumarico Insieme all'[[Alcol sinapilico|alcool sinapilico]] e all'[[Alcol coniferilico|alcool coniferilico]], l'acido ''p-''cumarico è un componente importante della [[lignina]].

La presenza in tanti vegetali comporta la presenza anche nelle loro parti o derivati edibili. L'acido 4-idrossicinnamico si trova a concentrazioni significative all'interno di pochi cibi diversi alcuni dei quali riportati nella tabella a fianco.

Si trova anche nell'orzo<ref>{{Cita pubblicazione|nome=Zory|cognome=Quinde-Axtell|nome2=Byung-Kee|cognome2=Baik|data=2006-12-XX|titolo=Phenolic Compounds of Barley Grain and Their Implication in Food Product Discoloration|rivista=Journal of Agricultural and Food Chemistry|volume=54|numero=26|pp=9978–9984|lingua=en|accesso=2021-05-04|doi=10.1021/jf060974w|url=https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jf060974w}}</ref>, nel vino e nell'aceto.<ref>{{Cita pubblicazione|nome=Miguel Carrero|cognome=Gálvez|nome2=Carmelo García|cognome2=Barroso|nome3=Juan Antonio|cognome3=Pérez-Bustamante|data=1994-07-01|titolo=Analysis of polyphenolic compounds of different vinegar samples|rivista=Zeitschrift für Lebensmittel-Untersuchung und Forschung|volume=199|numero=1|pp=29–31|lingua=en|accesso=2021-04-30|doi=10.1007/BF01192948|url=https://doi.org/10.1007/BF01192948}}</ref> Può essere trasferito dai pollini al miele.<ref>{{Cita pubblicazione|nome=Wenfu|cognome=Mao|nome2=Mary A.|cognome2=Schuler|nome3=May R.|cognome3=Berenbaum|data=2013-05-28|titolo=Honey constituents up-regulate detoxification and immunity genes in the western honey bee Apis mellifera|rivista=Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America|volume=110|numero=22|pp=8842–8846|accesso=2021-05-04|doi=10.1073/pnas.1303884110|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3670375/}}</ref> L'acido 4-idrossicinnamico è stato anche rilevato, ma non quantificato, in molti altri alimenti.

Anche l'isomero cis-''p''-cumarico è stato rilevato in natura, ad esempio a concentrazioni relativamente alte (144 mg/100g) nel [[Coriandrum sativum|coriandolo]].<ref>{{Cita web|url=https://phytochem.nal.usda.gov/phytochem/chemicals/show/5989?et=|titolo=Dr. Duke's Phytochemical and Ethnobotanical Databases at NAL|sito=phytochem.nal.usda.gov|accesso=2021-05-05|dataarchivio=6 maggio 2021|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20210506111552/https://phytochem.nal.usda.gov/phytochem/chemicals/show/5989?et=|urlmorto=sì}}</ref>

== Metabolismo ==
In varie specie viventi, sono state individuate varie reazioni biochimiche di sintesi (anabolismo) e di degradazione (catabolismo) del 4HCA. È inoltre substrato o intermedio in molte reazioni biochimiche che avvengono in natura nella cosiddetta via dei [[Fenilpropanoide|fenilpropanoidi]], che porta alla formazione di [[Cumarina|cumarine]], [[flavonoidi]], [[stilbenoidi]], lignani, monolignoli. 

{| class="wikitable" 
!Enzima
!Reazione
|-
|L-tirosina ammonia-liasi<ref>{{Cita web|url=https://www.genome.jp/entry/4.3.1.23|titolo=KEGG ENZYME: 4.3.1.23|accesso=2021-05-04}}</ref>|| [[Tirosina|L-tirosina]] ⇄ 4HCA + [[ammoniaca]]
|-
|4-cumarato:CoA ligasi<ref>{{Cita web|url=https://www.genome.jp/entry/6.2.1.12|titolo=KEGG ENZYME: 6.2.1.12|accesso=2021-05-04}}</ref>|| [[Adenosina trifosfato|ATP]] + 4HCA+ [[Coenzima A|CoA]] ⇄ [[Adenosina monofosfato|AMP]] + [[Pirofosfato|difosfato]] + [[Trans-4-cumaroil-coenzima A|4-coumaroil-CoA]]
|-
|[[trans-cinnamato 4-monoossigenasi]]<ref>{{Cita web|url=https://www.genome.jp/entry/1.14.14.91|titolo=KEGG ENZYME: 1.14.14.91|accesso=2021-05-04}}</ref> || trans-cinnamato +  [<nowiki/>[[NADPH-emoproteina reduttasi]]]<sup>+</sup> + O<sub>2</sub> ⇄ 4HCA+ [NADP<sup>+</sup>-emoproteina reduttasi] + H<sub>2</sub>O
|-
|[[monofenolo monoossigenasi]]<ref>{{Cita web|url=https://www.genome.jp/entry/1.14.18.1|titolo=KEGG ENZYME: 1.14.18.1|accesso=2021-05-04}}</ref> || 4HCA+ O<sub>2</sub> + caffeato ⇄ caffeato + H<sub>2</sub>O + caffeoquinone
|-
|idrossicinnamato 4-beta-glucosiltransferasi<ref name="genome.jp">{{Cita web|url=https://www.genome.jp/entry/2.4.1.126|titolo=KEGG ENZYME: 2.4.1.126|accesso=2021-05-04}}</ref> || [[Uridina difosfoglucosio|UDPG]] + 4HCA⇄ [[Uridintrifosfato|UDP]] + 4-O-beta-D-Glucosil-4-idrossicinnamato
|-
|acido fenilacrilico [[decarbossilasi]]<ref name="genome.jp_A">{{Cita web|url=https://www.genome.jp/entry/4.1.1.102|titolo=KEGG ENZYME: 4.1.1.102|accesso=2021-05-06}}</ref>|| 4HCA⇄ 4-idrossistirene + CO<sub>2</sub>
|-
|4-cumarato 3-idrossilasi || 4HCA⇄ [[Acido caffeico|caffeato]]<ref>{{Cita web|url=https://www.genome.jp/entry/R07826|titolo=KEGG REACTION: R07826|accesso=2021-05-04}}</ref>
|-
|idrossicinnamoil glucosiltransferasi<ref name="genome.jp" />|| UDPG+ 4HCA⇄ UDP + p-Coumaroil-D-glucosio
|-
|(E)-4-coumaroil-CoA:(R)-3-(4-idrossifenil)lattato CoA-transferasi<ref>{{Cita web|url=https://www.genome.jp/entry/2.8.3.17|titolo=KEGG ENZYME: 2.8.3.17|accesso=2021-05-04}}</ref>
| p-Coumaroil-CoA + (R)-3-(4-idrossifenil)lattato ⇄ 4HCA+ (R)-3-(4-idrossifenil)lattoil-CoA
|-
| 3-(aril)acrilate reduttasi<ref>{{Cita web|url=https://www.genome.jp/entry/1.3.8.15|titolo=KEGG ENZYME: 1.3.8.15|accesso=2021-05-04}}</ref>
| floretato + [[Flavoproteine|flavoproteina]] (trasferente elettroni)⇄ 4HCA+ [[Flavoproteine|flavoproteina]] (trasferente elettroni) ridotta
|}
[[File:Coumaric acid to 4-ethyphenol.svg|miniatura|Conversione dell'acido ''p''-cumarico in 4-etilfenolo da parte dei ''Brettanomyces'']]
L'acido ''p-'' cumarico è il precursore del 4-etilfenolo prodotto dal lievito ''[[Brettanomyces]]'' nel vino o nella birra. L'enzima fenilacrilato decarbossilasi<ref name="genome.jp_A" /> catalizza la conversione dell'acido ''p-'' cumarico in 4-vinilfenolo. Vinil fenolo riduttasi catalizza quindi la riduzione del 4-vinilfenolo a 4-etilfenolo. L'acido cumarico viene talvolta aggiunto ai terreni microbiologici, consentendo l'identificazione positiva di ''Brettanomyces'' all'olfatto.

Per saturazione del doppio legame della catena 2-propenoica si forma acido floretico, che si trova nel rumine delle pecore alimentate con erba, mentre per idrossilazione e metossilazione in posizione 3 dell'anello benzenico si formano rispettivamente [[acido caffeico]] e [[Acido ferulico|ferulico]]. L'acido caffeico, ferulico, floretico sono precursori di decine di altre reazioni biochimiche.
L'isomero cis-''p''-cumarico prodotto per [[Isomeria|isomerizzazione]] trans-cis può essere un intermedio nella [[ciclizzazione]] interna da cui derivano le cumarine.

== Applicazioni ==
Il 4HCA ha proprietà antiossidanti e può avere un ruolo nel ridurre il rischio di cancro allo stomaco riducendo la formazione di nitrosammine, cancerogene.<ref>{{Cita pubblicazione|nome=Lynnette R.|cognome=Ferguson|nome2=Shuo-tun|cognome2=Zhu|nome3=Philip J.|cognome3=Harris|data=2005-06-XX|titolo=Antioxidant and antigenotoxic effects of plant cell wall hydroxycinnamic acids in cultured HT-29 cells|rivista=Molecular Nutrition & Food Research|volume=49|numero=6|pp=585–593|lingua=en|accesso=2021-05-06|doi=10.1002/mnfr.200500014|url=http://doi.wiley.com/10.1002/mnfr.200500014}}</ref><ref>{{Cita pubblicazione|nome=Kiyomi|cognome=Kikugawa|nome2=Tomoko|cognome2=Hakamada|nome3=Makiko|cognome3=Hasunuma|data=1983-07-XX|titolo=Reaction of p-hydroxycinnamic acid derivatives with nitrite and its relevance to nitrosamine formation|rivista=Journal of Agricultural and Food Chemistry|volume=31|numero=4|pp=780–785|lingua=en|accesso=2021-05-06|doi=10.1021/jf00118a025|url=https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jf00118a025}}</ref>

== Note ==
<references />

== Voci correlate ==
* [[Acidi fenolici]]

== Altri progetti ==
{{interprogetto}}

{{Portale|chimica|Biologia}}
{{Acidi organici}}

[[Categoria:Acidi organici]]