Charakteristiky Trehalosa, štruktúra, funkcie

Ten Trehalosa Je to disacharid tvorený dvoma a-d-glukózou, ktorý sa nachádza v mnohých hmyzu, húb a mikroorganizmoch, ale nemožno byť syntetizovaný stavovcami. Rovnako ako sacharóza, je to neredukčný disacharid a ktorý môže tvoriť jednoduché kryštály.

Trehalosa je uhľohydrát s malým sladiacim výkonom, veľmi rozpustný vo vode a používa sa ako zdroj energie a na tvorbu chitínového exoskeletu v mnohých hmyzu. Je súčasťou bunkových membrán niekoľkých hmyzu a mikroorganizmov, ktoré ho syntetizujú.

Haworth zastúpenie pre Trehalosa (zdroj: Fvasconcellos 18:56, 17. apríla 2007 (UTC) [verejná doména] cez Wikimedia Commons)

Používa sa v potravinárskom priemysle ako stabilizátor a zvlhčovač. Je prítomný v šťavy z cukrovej trstiny ako produkt vytvorený po rezaní trstiny a je obzvlášť stabilný pre zahrievanie a kyslé prostredie.

V ľudskom čreve sa v dôsledku enzýmovej trelalázy (prítomnej vo klboch tenkého čreva) rozkladá trehalóza na glukózu, ktorá sa absorbuje spolu so sodíkmi. Absencia trehalázy vytvára intoleranciu húb.

[TOC]

Vlastnosti

Trehalosa bol prvýkrát opísaný Wiggers v roku 1832 ako neznámy cukor prítomný v „Cornez Centeno“ (Claviceps purpurea), jedovatá huba.

Následne ju Berthelot našiel v Capulos chrobáka zvaného Larinus maculata, bežne nazývaný Trevala. Odtiaľto pochádza meno Trehalosa.

Trehalóza (a-D-glukopyranozyl a-d-glukopyranozid) je neredukčný disacharid, v ktorom sa spájajú dva zvyšky D-glykózy, jeden spolu, cez anomérny vodík. Trehalosa je široko distribuovaná v rastlinách, kvasinkách, hmyzu, húb a baktériách, ale nenachádza sa u stavovcov.

Môže vám slúžiť: aldosterón: funkcie, syntéza, mechanizmus pôsobenia

Chitín exoskeletu hmyzu je tvorený z UDP-N-acetyl-glukozamínu pôsobením glykozyltransferázy nazývanej odstránenie syntetasy. U hmyzu je UDP-N-acetyl-glukozamín syntetizovaný z Trehalosy.

Biosyntéza

Existuje päť hlavných ciest pre biosyntézu trehalosy, z ktorých tri sú najbežnejšie.

Prvý bol opísaný v kvasinkách a zahŕňa kondenzáciu UDP-glukózy a glukózy 6-fosfátu glykozyltransferázou trehalózou 6-syntetizovaným fosfátom.

Druhá trasa bola prvýkrát opísaná v druhu rodu Pimelobakter a naznačuje transformáciu maltózy na trehalosu, reakciu katalyzovanú syntetázovým enzýmom, transglukozidázou.

Tretia trasa bola opísaná v rôznych prokaryotických žánroch a naznačuje izomerizáciu a hydrolýzu maltózového terminálneho zvyšku malt-oligosacharidu v dôsledku pôsobenia série enzýmov na produkciu trehalosa.

Zatiaľ čo väčšina organizmov používa iba jednu z týchto ciest na tvorbu trehalosy, mykobaktérie a corinebacteria používajú tri spôsoby syntézy trehalosy.

Trehalóza je hydrolyzovaná hydrolázovou glukósou nazývanou trehaláza. Zatiaľ čo stavovce nesyntetizujú Trehalosu, pri požití sa dosiahne v čreve a hydrolyzuje sa trehalázou.

Priemyselne je trehalóza syntetizovaná enzýmicky z kukuričného škrobu s enzýmom Malto-oligozyl-trothalózový enzým Artrobakter ramosus.

Funkcia

Boli opísané tri základné biologické funkcie pre Trehalosu.

1- ako zdroj uhlíka a energie.

2- ako ochranca napätia (sucho, salinizácia pôdy, teplo a oxidačný stres).

Môže vám slúžiť: negatívne zafarbenie

3- ako signálna molekula alebo regulačná metabolizmus rastlín.

V porovnaní s inými cukrami má Trehalosa oveľa väčšiu zručnosť na stabilizáciu membrán a proteínov proti dehydratácii. Okrem toho trehalosa chráni bunky pred oxidačným a kalorickým stresom.

Niektoré organizmy môžu prežiť, aj keď stratili až 90% obsahu vody, a táto schopnosť, v mnohých prípadoch to súvisí s výrobou veľkého množstva Trehalosa.

Napríklad pri pomalej dehydratácii nematód Avenae Premieňa viac ako 20% svojej suchej hmotnosti a jej prežitie súvisí so syntézou tohto cukru.

Schopnosť Trehalosy pôsobiť ako ochranca lipidovej dvojvrstvy. To bráni proti zlúčeniu a oddeleniu membranálnych fáz, a preto sa vyhýba jeho rozpadu a rozpadu.

Štrukturálna konformácia Almeja Trehalosa (Bivalvo), tvorená dvoma cukrovinkami, ktoré sú navzájom smerované k sebe, umožňuje ochranu proteínov a aktivitu mnohých enzýmov. Trehalosa je schopná tvoriť nekryštalické sklovité štruktúry v podmienkach dehydratácie.

Keďže je široko distribuovaný významný disacharid, je tiež súčasťou štruktúry mnohých oligosacharidov prítomných v rastlinách a zvieratách bezstavovcov a zvierat.

Je to hlavný uhľohydrát hmyz hemolymfy a rýchlo sa konzumuje pri intenzívnych činnostiach, ako je let.

Funkcie v priemysle

V potravinárskom priemysle sa používa ako stabilizačný a hydratačný činidlo, je možné nájsť ho v ochutených mliečnych nápojoch, studených čajoch, spracovaných výrobkoch založených na rybách alebo práškových výrobkoch. Má tiež aplikácie vo farmaceutickom priemysle.

Môže vám slúžiť: biomateriály

Používa sa na ochranu mrazených potravín a na stabilné zmeny teploty, aby sa predišlo zmene tmavej farby z nápojov. Používa sa tiež na potlačenie zápachu.

Vďaka svojej veľkej hydratačnej výkone a ochrannej funkcii proteínov je zahrnutá v mnohých výrobkoch určených na starostlivosť o pokožku a vlasy.

Priemyselne sa používa ako sladidlo na výmenu cukru v sladkostiach a pekárňach, čokoláde a alkoholických nápojoch.

Experimentálne biologické funkcie

U experimentálnych zvierat niektoré štúdie ukázali, že trehalosa je schopná aktivovať gén (ALOXE 3), ktorá zlepšuje citlivosť na inzulín, znižuje glukózu pečene a zvyšuje metabolizmus tukov. Tieto výskumy sa v budúcnosti zdajú sľubné na liečbu obezity, cukrovky tukov a cukrovky typu II.

Iné diela ukázali určité výhody použitia trehalosy u experimentálnych zvierat, ako je zvýšenie aktivity makrofágov na zníženie desivých dosiek, a tak „vyčistenie tepien“.

Tieto údaje sú veľmi dôležité, pretože v budúcnosti umožnia účinne ovplyvniť prevenciu niektorých veľmi častých kardiovaskulárnych chorôb.

Odkazy

1. Crowe, J., Crowe, L., & Chapman, D. (1984). Zachovanie membrán v anhydrobiotických organizmoch: Úloha trehalózy. Veda, 223(4637), 701-703.
2. Labein, a., Chlieb a., Pastusazak, ja., & Carroll, D. (2003). Nové poznatky o trehalóze: Multifunkčná molekula. Glykobiológia, 13(4), 17-27.
3. Finch, P. (1999). Sacharidy: štruktúry, syntetiky a dynamika. London, UK: Springer-Science+Business Media, B.Vložka.
4. Stick, r. (2001). Uhľohydráty. Sladké molekuly života. Akademická tlač.
5. Stick, r., & Williams, s. (2009). Sacharidy: základné molekuly života (2. vydanie.). Elsevier.