Charakteristiky oligosacharidov, zloženie, funkcie, typy

Ten oligosacharidy (Z gréckeho, Oligo = málo; burina = cukor) sú molekuly zložené z dvoch až desiatich odpadu z monosacharidov United glykozidickými väzbami. Oligosacharidy pochádzajú zo širokej škály potravinových zdrojov, ako sú mlieko, paradajky, banán, hnedý cukor, cibuľa, jačmeň, sóju, raž a cesnak.

V potravinárskom a poľnohospodárskom priemysle sa veľká pozornosť venovala oligosacharidom za ich uplatňovanie ako prebiotiká, nezákonné a prospešné látky vďaka selektívnej stimulácii rastu a aktivity druhov baktérií v hrubom čreve hrubého čreva.

Zdroj: Pixabay.com

Tieto prebiotiká sa získavajú z prírodných zdrojov alebo hydrolýzy polysacharidov. Oligosacharidy v rastlinách sú glukózové oligosacharidy, galaktózové oligosacharidy a sacharózové oligosacharidy, pričom posledne menované sú najčastejšie zo všetkých.

Oligosacharidy sa môžu tiež zjednotiť s proteínmi a tvoria glykoproteíny, ktorých obsah hmotnosti sa pohybuje medzi 1% a 90%. Glykoproteíny majú dôležitú úlohu pri rozpoznávaní buniek, lektínovom zväzku, tvorbe extracelulárnej matrice, vírusových infekcií, rozpoznávaní a antigénnych determinantov.

Glykoproteíny majú variabilné zloženie uhľohydrátov, ktoré je známe ako mikroheterogenita. Charakterizácia štruktúry uhľohydrátov je jedným z cieľov glykomiky.

[TOC]

Charakteristika

Oligosacharidy, ako napríklad ostatné uhľohydráty, sú tvorené monosacharidmi, ktoré môžu byť ketosas (so skupinou keto) a aldóza (so skupinou aldehydov). Oba typy cukrov majú početné hydroxylové skupiny, to znamená, že ide o polyhydroxylované látky, ktorých alkoholové skupiny môžu byť primárne alebo sekundárne.

Štruktúra monosacharidov, ktoré tvoria oligosacharidy, je cyklická a môže byť typu piranosa alebo furanosa. Napríklad glukóza je aldosa, ktorej cyklická štruktúra je piranosa. Zatiaľ čo fruktóza je Zea, ktorej cyklická štruktúra je furan.

Všetky monosacharidy, ktoré tvoria oligosacharidy, majú konfiguráciu D glyceraldehydu. Z tohto dôvodu je glukóza D-glukopoparan a fruktóza. Konfigurácia okolo anomérneho uhlíka, C1 glukózy a C2 vo fruktóze, určuje konfiguráciu alfa alebo beta beta.

Anomerická skupina cukru môže kondenzovať alkoholom za vzniku väzieb α- a p-Glukozidy.

NEVYHĽADÁVATEĽNÉ OLIGOSACHARIDY (OND) majú konfiguráciu p, ktoré nemožno hydrolyzovať tráviacimi enzýmami čreva a slín. Sú však citlivé na hydrolýzu v dôsledku enzýmov baktérií hrubého čreva.

Kompozícia

Väčšina oligosacharidov má medzi 3 a 10 zvyškami monosacharidov. Výnimkou je inulín, ktorý je OND, ktorý má oveľa viac ako 10 odpadu z monosacharidu. Slovo zvyšky sa vzťahuje na skutočnosť, že keď sa vytvorí glykozidová väzba, medzi monosacharidmi dochádza k eliminácii molekuly vody.

Zloženie oligosacharidov je opísané neskôr v časti o hlavných typoch oligosacharidov.

Funkcia

Najbežnejšie disacharidy, ako je sacharóza a laktóza, sú zdrojom energie vo forme adenozitového trfosfátu (ATP).

Publikované vedecké články o zdravotných vlastnostiach OND ako prebiotiká sa neustále zvyšujú.

Niektoré z funkcií OND, ktoré sú prebiotikámi, majú podporovať rast rodových baktérií Bifidobaktérie a znížiť cholesterol. OND slúži ako umelé sladidlá, majú úlohu pri osteoporóze a pri kontrole diabetes mellitus 2, podporujú rast črevnej mikroflóry.

Okrem toho bola majetok pripisovaná OND.

Chlapci

Oligosacharidy sa dajú rozdeliť na bežné a zriedkavé oligosacharidy. Prvé sú disacharidy, ako je sacharóza a laktóza. Sekundy majú tri alebo viac zvyškov monosacharidov a väčšinou sa nachádzajú v rastlinách.

Môže vám slúžiť: Entický nervový systém

Oligosacharidy nájdené v prírode sa líšia v monosacharidoch, ktoré ich skladajú.

Týmto spôsobom existujú nasledujúce oligosacharidy: fruktooligosacharidy (FOS), galatooligosacharidy (GOS); laktuligosacharidy odvodené od galatooligosacharidov (LDGO); Xilooligosacharidy (XOS); Arabinooligosacharidy (AOS); Deriváty morských rias (Admo).

Ďalšími oligosacharidmi sú kyseliny odvodené z pektínu (PAO), metaligosacharidy (MOS), cyklodextríny (CD), izomalt-oligosacharidy (IMO) a oligosacharidy ľudského mlieka (HMO).

Ďalším spôsobom, ako klasifikovať oligosacharidy, je ich rozdelenie do dvoch skupín: 1) primárne oligosacharidy, ktoré sa nachádzajú v rastlinách a sú rozdelené na dva typy na základe glukózy a sacharózy; 2) sekundárne oligosacharidy, ktoré sú tvorené primárnymi oligosacharidmi.

Primárne oligosacharidy sú tie, ktoré sú syntetizované z mono-u oligosacardidu. Príklad, sacharóza.

Sú vytvorené sekundárne oligosacharidy In vivo ani In vitro Prostredníctvom veľkej hydrolýzy oligosacharidov, polysacharidov, glykoproteínov a glykolipidov.

Disacharidy

Najhojnejším disacharidom v rastlinách je sacharóza, tvorená glukózou a fruktózou. Váš systematický názov je Ani-α-D-glukopiranosil- (1-2)-p-D- fructofuranosido. Pretože C1 v glukóze a C2 v fruktóze sa zúčastňujú glykozidickej väzby, sacharóza nie je redukčný cukor.

Laktóza sa skladá z galaktózy a glukózy a je iba v mlieku. Jeho koncentrácia sa pohybuje od 0 do 7% v závislosti od druhu cicavcov. Systematický názov laktózy Ani-p-D-galatopiranoil- (1-4) -D-glukopíra.

Hlavné oligosacharidy

Fruktoligosacharidy (FOS)

Pojem fruktooligosacharid sa často používa pre 1^F(1-β-dfruktofuranosil)_n-sacharóza, kde n Je to 2 až 10 jednotiek fruktózy. Napríklad dve fruktózové jednotky tvoria 1-Destosa; Tri jednotky tvoria 1-Nistosa; a štyri jednotky tvoria 1-fruktofuranozyl-nistosa.

FOS sú rozpustné a mierne sladké vlákna, tvoria gély, vykazujú rezistenciu na enzýmy zapojené do trávenia, ako je alfa-amyláza, SACAASE a Maltasis. Sú prítomné v cereáliách, ovocia a zelenine. Môžu sa tiež extrahovať z rôznych zdrojov prostredníctvom enzymatických reakcií.

Medzi zdravotné prínosy patrí prevencia črevných infekcií a dýchací trakt, zvyšujú reakciu imunitného systému, stimulujú rast druhov druhov Laktobacilli a Bifidobaktérie, a zvýšiť absorpciu minerálov.

Galatoengosacharidy (GOS)

Galctooligosacharidy sa tiež nazývajú transghalactools. Všeobecne platí, že molekuly GOS môžu byť reprezentované ako: gal ^X(Gal)_n ^A GLC.

Kde gal je galaktóza a n je odkaz p-1.4, ktoré sa spájajú s odpadom z galaktózy. Vzorec to tiež naznačuje p-Galactosidas tiež syntetizujú ďalšie odkazy: p-(1-3) a p-(1-6).

GOSS sa vyrába z laktózy cez transGatorctosilation katalyzovanú pomocou p-galaktozidázy. Mlieko cicavca je prírodným zdrojom GOS. GOS podporujú rast bifidobaktérií.

GOSS sa komerčne vyrába s názvom oligomát 55, ktorý je pripravený na základe na základe p-galactosidas de Aspergillus oryzae a Streptoccoccus teophilus. Obsahuje 36% Tri, tetra-, penta- a hexa-galakto-oligosacharidy, 16% galaktozylovo-glukózy a galaktozyl-galaktózy disacharidov, 38% monosacharidov a 10% laktózy.

Aj keď zloženie Goss, komerčne vyrobené, sa môže líšiť v závislosti od pôvodu p-galaktozidáza, ktorú používajú. Frieslandcampina a Nissin Sugar Companies používajú enzýmy z Obvody Bacillus a Cryptococcus laurentii, respektíve

Medzi výhody spotreby GOS patrí preskupenie črevnej flóry, regulácia črevného imunitného systému a posilnenie črevnej bariéry.

Laktulózne, tagatózne a acidolaktobionické oligosacharidy sa môžu získať aj z laktózy pomocou oxyductáz.

Xilooligosacharidy (XOS)

XOS sa skladá z jednotiek Xilosa United podľa odkazov p-(1-4). Polymeriza medzi dvoma a desiatimi monosacharidmi. Niektoré XOS môžu mať dôvody arabinyl, acetyl alebo glucoronil.

Môže vám slúžiť: Peptidoglykán: Syntéza, štruktúra, funkcie

Xoss sa enzymaticky vyrábajú hydrolýzou xylano z kôry brezy, ovsa, srdca alebo nebytovateľnej časti kukurice. Xoss sa používajú hlavne v Japonsku na základe schválenia Foshu (potraviny na konkrétne zdravie).

FeruLoilove xylogosacharidy alebo oligosacharidy sú prítomné v pšeničnom chlebe, jačmennej kôre, mandľových škrupinách, bambusu a srdci, needaou časťou kukurice kukurice. XOS sa môže extrahovať enzymatickou degradáciou Xilanos.

Tieto oligosacharidy majú vlastnosť zníženia celkového cholesterolu u pacientov s diabetes mellitus 2. typu, rakovina hrubého čreva, rakovina hrubého čreva. Sú bifidogénne.

Arabinooligosacharidy (AOS)

Roky sa získavajú hydrolýzou arabínskeho polysacharidu, ktorý má prepojenia α-(1-3) a a- (1-5) L-arabinofuranózy. Arabinória je prítomný v Arabinani, Arabinagalactanos alebo Arabino Xilanos, ktoré sú súčasťou bunkovej steny rastlín. Typ odkazu na rok závisí od zdroja.

Roky znižujú zápal pacientov s ulceróznou kolitídou, tiež stimulujú rast Bifidobaktérium a Laktobacillus.

Izomalt-oligosacharidy (IMO)

Štruktúra IMO pozostáva z odpadu z glykozilu spojeného s maltózou alebo izomaltom α-(1-6), ktorý je najhojnejším rafným a stagnujúcim.

IMO sa vyrába v priemysle pod názvom Isomalto-900, ktorý pozostáva z inkubácie α-amyláza, pulrulanas a α-Glukozidáza s kukuričným škrobom. Hlavné oligosacharidy vo výslednej zmesi sú izomaltóza (Glu α-1-6 Glu), izomaltriosa (Glu α-1-6 Glu α-1-6 Glu) a panosa (Glu α-1-6 Glu α-1-4 Glu).

Medzi zdravotné prínosy patrí zníženie dusíkových výrobkov. Majú antidiabetický účinok. Metabolizmus lipidov zlepšuje.

Prebiotické aplikácie pri rakovine hrubého čreva

Odhaduje sa, že 15% faktorov, ktoré ovplyvňujú výskyt tohto ochorenia, súvisí so životným štýlom. Jedným z týchto faktorov je strava, je známe, že mäso a alkohol zvyšujú riziko výskytu tohto ochorenia, zatiaľ čo strava bohatá na vlákninu a mlieko ju znižuje.

Ukázalo sa, že existuje úzky vzťah medzi metabolickými aktivitami črevných baktérií a tvorbou nádoru. Racionálne použitie prebiotík je založené na pozorovaní, že bifidobacteria a laktobacilus neprodukujú karcinogénne zlúčeniny.

Mnoho štúdií sa uskutočnilo na zvieracích modeloch a veľmi málo ľudí u ľudí. U ľudí, podobne ako zvieracie modely, sa ukázalo, že prebiotická spotreba vedie k významnému zníženiu buniek hrubého čreva a genotoxicity a zvyšuje funkciu črevnej bariéry.

Prebiotické aplikácie pri zápalovom ochore čreva

Ochorenie zápalového čreva sa vyznačuje nekontrolovaným zápalom gastrointestinálneho traktu. Existujú dve súvisiace stavy, konkrétne: Crohnova choroba a ulcerózna kolitída.

Použitím zvieracích modelov ulceróznej kolititídy sa ukázalo, že použitie širokých spektra antibiotík bráni vývoju ochorenia. Je dôležité zdôrazniť, že mikrobiota zdravých jedincov sa líši od jednotlivcov trpiacich zápalovým ochorením čreva.

Z tohto dôvodu existuje osobitný záujem použiť prebiotiká na zníženie zápalového stavu. Štúdie uskutočňované na zvieracích modeloch ukázali, že konzumácia FOS a inulínu významne znižuje prozápalové imunitné markery zvierat.

Oligosacharidy v glykoproteínoch

Krvné plazmatické proteíny, veľa mliečnych a vaječných bielkovín, mucíny, zložky spojivového tkaniva, niektoré hormóny, komplexné plazmatické membránové proteíny a mnoho enzýmov sú glykoproteíny (GP). Všeobecne platí, že oligosacharid v GP má v priemere 15 jednotiek monosacharidov.

Môže vám slúžiť: cytogenetika: história, aké štúdie, techniky, aplikácie

Oligosacharidy sú spojené s proteínmi pomocou odkazov N-glukosidicos u Ani-glykozidický. Únia N-glukozidický, pozostáva z tvorby kovalentnej väzby medzi N-acetyl-glukozamínom (GLCNAC) a dusíka amida skupiny aminokyselinových asparagínových (ASN), ktorý sa bežne považuje X-Thr.

Glykozylácia proteínu, zväzok proteínov oligosacharidov, biosyntéza proteínov sa vyskytuje súčasne. Presné kroky tohto procesu sa líšia v závislosti od identity glykoproteínov, ale všetky N-zjednotené oligosacharidy majú pentapéptid so štruktúrou: GLCNACp (1-4) GLCNACp (1-4) Man [MANa (1-6)]₂.

Únia Ani-glykozidika pozostáva z spojenia disacharidu p-galaktozyl- (1-3)-α-N-acetylgalaktozamín do OH skupiny serínu (bytosti) alebo treonínu (Thr). Oligosacharidy Ani-United sa menila, napríklad môže dosiahnuť až 1 000 jednotiek disacharidov v proteoglykánoch.

Funkcia oligosacharidov v glykoproteínoch

Zložka uhľohydrátov v GPS reguluje množstvo procesov. Napríklad pri interakcii medzi spermiou a vajíčkou počas oplodnenia. Zrelý vajíčko je obklopený extracelulárnou vrstvou, ktorá sa nazýva pelukidová oblasť (ZP). Prijímač na povrchu spermie rozpoznáva oligosacharidy pripevnené k ZP, čo je GP.

Interakcia receptora spermií s oligosacharidmi ZP vedie k uvoľňovaniu proteáz a hyaluronidáz. Tieto enzýmy rozpustia ZP. Týmto spôsobom môžu spermie preniknúť do vajíčky.

Druhým príkladom sú oligosacharidy ako antigénne determinanty. Antigény krvných skupín ABO sú oligosacharidy glykoproteínov a glykolipidov na povrchu buniek jednotlivca. Jedinci s bunkami typu A majú antigény na svojom bunkovom povrchu a transportujú protilátky proti B v krvi.

Jedinci s B bunkami nesú antigény B a transportné protilátky proti A. Jedinci s bunkami typu AB majú antigény A a B a nemajú anti-A alebo anti-B protilátky.

Jednotlivci typu O majú bunky, ktoré nemajú žiadny antigén a majú anti-A a mravce protilátky. Tieto informácie sú kľúčom k realizácii transfúzií krvi.

Odkazy

1. Belorkar, s. Do., Gupta, a. Klimatizovať. 2016. Oligosacharidy: požehnanie z prírodného stola. Amb Express, 6, 82, doi 10.1186/S13568-016-0253-5.
2. Eggleston, G., Côté, G. L. 2003. Oligosacharidy v potravinách a poľnohospodárstve. American Chemical Society, Washington.
3. Gänzle, m.G., Foller, r. 2012. Metabolizmus oligosacharidov a škrobu v Lactobacilli: prehľad. Frontiers in Microbiology, DOI: 10.3389/fMICB.2012.00340.
4. Kim, s.Klimatizovať. 2011. Chitin, chitosan, oligosacharididy a ich deriváty biologické činnosti a aplikácie. CRC Press, Boca Raton.
5. Liptak, a., Szurmai, Z., Fügedi, str., Harangi, J. 1991. Príručka CRC oligosacharidov: zväzok III: vyššie oligosacharidy. CRC Press, Boca Raton.
6. Moreno, f. J., Sanz, m. L. Potravinové oligosacharidy: výroba, analýza a biologická aktivita. Wiley, Chichester.
7. Mussatto, s. Jo., Mancilha, ja. M. 2007. Nedotiateľné oligosacharidy: prehľad. Sacharidové polyméry, 68, 587-597.
8. Nelson, D. L., Cox, m. M. 2017. Lehninger princípy biochémie. W. H. Freeman, New York.
9. Oliveira, D. L., Wilbey, a., Grandison. Do. Siež., Roseiro, L. B. Mlieko oligosacharidy: recenzia. International Journal of Dairy Technology, 68, 305-321.
10. Rastall, R. Do. 2010. Funkčné oligosacharidy: Aplikácia a výroba. Ročný prehľad potravín a technológie, 1, 305-339.
11. Sinnott, m. L. 2007. Sacharidová chémia a biochémia štruktúra a mechanizmus. Royal Society of Chemistry, Cambridge.
12. Stick, r. Vložka., Williams, s. J. 2009. Sacharidy: základné molekuly života. Elsevier, Amsterdam.
13. Tomasik, P. 2004. Chemické a funkčné vlastnosti potravín Saccharid. CRC Press, Boca Raton.
14. Voet, D., Voet, J. G., Pratt, C. W. 2008. Základy biochémie - život na molekulárnej úrovni. Wiley, Hoboken.