Štruktúra glukánov, charakteristiky a funkcie

Ten Glukany Sú pravdepodobne najhojnejšími sacharidmi v biosfére. Väčšina z nich tvorí bunkovú stenu baktérií, rastlín, kvasiniek a iných živých organizmov. Niektoré tvoria látky rezervy stavovcov.

Všetky glukány sa skladajú z typu monosacharidu, ktorý sa opakuje: glukóza. Tieto sa však dajú nájsť vo veľkej rozmanitosti foriem a so širokou škálou funkcií.

Príklad spoločných odkazov v B-glucanos (Zdroj: Jatlas2 / verejná doména prostredníctvom Wikimedia Commons)

Názov Glucan má svoj hlavný pôvod gréckeho slova “Glykys„Čo znamená„ sladké “. Niektoré učebnice označujú glukány ako na celululózové polyméry tvorené glukózovými molekulami spojenými s väzbami β 1-3 (hovoria „necellulózové“ sú vylúčené z tejto skupiny tým, ktorí sú súčasťou bunkovej steny rastlín).

Všetky polysacharidy zložené z glukózy, vrátane tých, ktorí tvoria bunkovú stenu rastlín, sa však dajú klasifikovať ako glukány.

Mnoho glukánov bolo súčasťou prvých zlúčenín, ktoré boli izolované rôznymi spôsobmi života na štúdium fyziologických účinkov, ktoré mali na stavovce, najmä na imunitný systém cicavcov.

[TOC]

Štruktúra

Glucans majú relatívne jednoduché zloženie, napriek veľkej rozmanitosti a zložitosti štruktúr, ktoré sa nachádzajú v prírode. Všetky sú veľké glukózové polyméry spojené glukozidnými väzbami, najčastejšie odbory sú a (1-3), p (1-3) a p (1-6).

Tieto cukry, rovnako ako všetky sakcharridy, ktoré majú základný glukóza, sú v zásade zložené z troch typov atómov: uhlík (C), vodík (H) a kyslík (O), ktoré tvoria cyklické štruktúry, ktoré sa dajú spojiť.

Väčšina glukanov pozostáva z lineárnych reťazcov, ale tie, ktoré sa na nich vyskytujú, viažu sa na nich prostredníctvom glukozidných väzieb a (1-4) alebo a (1-4) v kombinácii s a (1-6) väzbami (1-6).

Môže vám slúžiť: Flora a fauna z Tabasco: Reprezentatívnejšie druhy

Je dôležité spomenúť, že väčšina glukanov s „α“ väzbami používajú živé bytosti ako dodávka energie, metabolicky povedané.

Glukány, ktoré majú väčší podiel „β“ väzieb, sú skôr štrukturálne sacharidy. Majú pevnejšiu štruktúru a je ťažšie sa zlomiť mechanickým alebo enzymatickým pôsobením, takže nie vždy slúžia ako zdroj energie a uhlíka.

Typy glukanov

Tieto makromolekuly sa líšia podľa anomerickej konfigurácie glukózových jednotiek, ktoré ich tvoria; poloha, typ a počet nastúpených dôsledkov. Všetky varianty boli klasifikované do troch typov glukanov:

- P-glukány (celulóza, likvidány, cymosan alebo zimosano atď.)

Chemická štruktúra Zimano

- A, p-glukáni

- A-glukány (glykogén, škrob, dextran atď.)

Chemická štruktúra dextran

A, p-glukány sú tiež známe ako „zmiešané glukány“, pretože kombinujú rôzne typy glukozidných väzieb. Majú najkomplexnejšie štruktúry v uhľohydrátoch a zvyčajne majú ťažké štruktúry na oddelenie v menších uhľohydrátových reťazcoch.

Všeobecne platí, že glukány majú zlúčeniny s vysokou molekulovou hmotnosťou, s hodnotami, ktoré sa pohybujú medzi tisíckami a miliónmi daltonov.

Glukanské charakteristiky

Všetky glukány majú navzájom spojené viac ako 10 molekúl glukózy a je najbežnejším nájdením týchto zlúčenín tvorených stovkami alebo tisíckami glukózového odpadu tvoriace jeden reťazec s jedným reťazcom.

Každý glukan má špeciálne fyzikálne a chemické vlastnosti, ktoré sa líšia v závislosti od ich zloženia a prostredia, kde sa nachádzajú.

Keď sa glukány čistia, nemajú žiadnu farbu, arómu ani chuť, hoci čistenie nie je nikdy také presné, aby získali jednu izolovanú jedinečnú molekulu a sú vždy kvantifikované a študované „približne“, pretože izolované obsahuje niekoľko rôznych molekúl.

Môže vám slúžiť: výber stabilizátora: Čo je a príklady

Glucans možno nájsť ako homoglukany alebo heteroglucanos.

- Homoglucans sa skladajú z jediného typu glukózového anoméru

- Heteroglucanos tvoria rôzne anoméry glukózy.

Je bežné pre heteroglucanos, keď sú rozpustené vo vode, tvoria koloidné suspenzie (ak sú vystavené teplote, rozpustia sa ľahšie, ak sú vystavené tepla). V niektorých prípadoch, keď sa vyrábajú usporiadané a/alebo gélové štruktúry.

Spojenie medzi odpadom, ktorý tvorí hlavnú štruktúru glukánov (polymér), sa vyskytuje vďaka glukozidným väzbám. Štruktúra sa však stabilizuje prostredníctvom „hydrostatických“ interakcií a niekoľkých vodíkových mostov.

Príklad glykozidickej väzby v glykogéne (zdroj: glykogen.SVG-Neurotkerrivatívna-work-marek-m-public-doména cez Wikimedia Commons)

Funkcia

Glukány sú veľmi všestranné štruktúry pre živé bunky. Napríklad v rastlinách poskytuje bunkovú stenu každej z jej buniek kombináciu β (1-4) väzieb medzi molekulami β-glukózy veľkú stuhnutosť bunkovej stene každej z jej buniek a tvorí to, čo je známe ako celulóza.

Štruktúra celulózy (zdroj: Vicente net/cc od (https: // creativeCommons.Org/licencie/o/4.0) Via Wikimedia Commons)

Rovnako ako v rastlinách, v baktériách a húb predstavuje rámec glukánskych vlákien molekuly, ktoré tvoria tuhú bunkovú stenu, ktorá chráni plazmatickú membránu a cytosol, ktorý sa nachádza vo vnútri buniek.

U zvierat stavovcov je hlavnou rezervnou molekulou glykogén. Jedná sa o glukán tvorený mnohými zvyškami United Glukóz, ktorý tvorí reťaz, ktorá je rozvetvená pozdĺž štruktúry.

Všeobecne sa glykogén syntetizuje v pečeni všetkých stavovcov a časť sa ukladá do tkanív svalov.

Glykogén, „škrob“ zvierat (Zdroj: Mikael Häggström / verejná doména, cez Wikimedia Commons)

Stručne povedané, Glucans majú nielen štrukturálne funkcie, ale sú tiež dôležité z hľadiska úložiska energie. Akýkoľvek organizmus, ktorý má enzymatické zariadenie na degradovanie prepojení a samostatné molekuly glukózy, aby ich používali ako „palivo“, používa tieto zlúčeniny na prežitie.

Môže vám slúžiť: Interšpecifické vzťahy: typy a príklady

Priemyselné aplikácie

Glukány sa široko používajú v potravinárskom priemysle na celom svete, pretože majú veľmi rozmanité charakteristiky a väčšina z nich nemá žiadne toxické účinky na ľudskú spotrebu.

Mnohí pomáhajú stabilizovať štruktúru potravín interakciou s vodou, vytváraním emulzií alebo gélov, ktoré poskytujú väčšiu konzistentnosť určitým kulinárskym prípravkom. Príklad, môže to byť škrob alebo kukuričný škrob.

Umelé príchute jedla sú zvyčajne produktom pridávania sladidiel, ktoré sú z väčšej časti zložené z glukánov. Tieto musia prejsť veľmi extrémnymi alebo dlhými časovými obdobiami, aby stratili svoje účinky.

Vysoký bod topenia všetkých glukánov slúži na ochranu mnohých zlúčenín citlivých na nízke teploty potravín. Glucans „únos“ molekuly vody a zabránenie lámam molekuly, ktoré tvoria ostatné časti potravín.

Okrem toho sú štruktúry tvorené glukanmi v potravinách termorreverzibilné, to znamená zvýšením alebo znížením teploty v potravinách, môžu obnoviť svoju chuť a textúru pri správnej teplote.

Odkazy

1. Povedz Luzio, n. R. (1985, december). Aktualizácia imunomodulujúcich aktivít glukánov. V Springerové semináre v imunopatológii (Zv. 8, nie. 4, pp. 387-400). Springer-Verlag.
2. Nelson, D. L., & Cox, M. M. (2015). Lehninger: Zásady biochémie.
3. Novak, m., & Vetvicka, V. (2009). Glukány ako modifikátory biologickej odpovede. Endokrinné, metabolické a imunitné poruchy, drogové ciele (predtým súčasné drogové ciele-IMNE, endokrinné a metabolické poruchy), 9 (1), 67-75.
4. Synytsya, a., & Novak, m. (2014). Štrukturálna analýza gluchanov. Annals of Translation Medicine, 2 (2).
5. Vetvicka, v., & Vetvickova, J. (2018). Glukány a rakovina: Porovnanie komerčnej komerčnej β-glukánov PAR IV. Antiancer Research, 38 (3), 1327-1333.