Oligosakkaridien ominaisuudet, koostumus, toiminnot, tyypit

Se oligosakkaridit (Kreikasta, Oligo = pieni; rikkakasvi = sokeri) ovat molekyylejä, jotka koostuvat yhdistyneiden monosakkaridien kahdesta kymmeneen tuhlauksesta glykosidisidoksilla. Oligosakkaridit ovat peräisin monenlaisista ruokalähteistä, kuten maito, tomaatit, banaani, ruskea sokeri, sipuli, ohra, soija, ruis ja valkosipuli.

Elintarvike- ja maatalousteollisuudessa oligosakkarideihin on kiinnitetty paljon huomiota niiden soveltamisesta prebiooteiksi, ei -epämiellyttäväksi, hyödyllisiksi aineiksi bakteerilajien kasvun ja aktiivisuuden selektiivisen stimulaation ansiosta paksusuolessa.

Lähde: Pixabay.com

Nämä prebiootit saadaan luonnollisista lähteistä tai polysakkaridihydrolyysistä. Kasvien oligosakkaridit ovat glukoosin oligosakkaridit, galaktoosin oligosakkaridit ja sakkaroosi oligosakkaridit, jälkimmäiset ovat kaikkein runsain.

Oligosakkaridit voidaan yhdistää myös proteiineihin, jotka muodostavat glykoproteiineja, joiden painopitoisuus vaihtelee välillä 1% - 90%. Glykoproteiineilla on tärkeä rooli solujen tunnistamisessa, lektiiniliitossa, solunulkoisen matriisin muodostumisessa, virusinfektioissa, sustrato-tunnistuksessa ja antigeenisissä tekijöissä.

Glykoproteiineilla on muuttuva hiilihydraattien koostumus, joka tunnetaan nimellä mikroheterogeenisuus. Hiilihydraattien rakenteen karakterisointi on yksi glycomicsin tavoitteista.

[TOC]

Ominaisuudet

Oligosakkaridit, kuten muut hiilihydraatit, koostuvat monosakkarideista, jotka voivat olla ketosasia (ketoryhmän kanssa) ja aldoosia (aldehydiryhmän kanssa). Molemmilla sokerityypeillä on lukuisia hydroksyyliryhmiä, ts. Ne ovat polyhydroksyloituja aineita, joiden alkoholiryhmät voivat olla primaarisia tai sekundaarisia.

Oligosakkaridit muodostavien monosakkaridien rakenne on syklinen ja voi olla piranosa- tai furanosa -tyyppiä. Esimerkiksi glukoosi on aldosa, jonka syklinen rakenne on piranosa. Kun taas fruktoosi on zea, jonka syklinen rakenne on furaani.

Kaikilla oligosakkaridit muodostavat monosakkaridit ovat glyseraldehydin kokoonpano d. Tämän vuoksi glukoosi on d-glucopoparan ja fruktoosi. Fruktoosin anomeerisen hiilen, glukoosin C1 ympärillä oleva konfiguraatio määrittää alfa- tai beetakokoonpanon.

Sokerin anomerinen ryhmä voi tiivistää alkoholin kanssa linkkien muodostamiseksi α- ja β-Glukosidit.

Eigosakkaridit (OND) ei ole mitään konfiguraatiota β, jota ei voida hydrolysoida suolen ja syljen ruoansulatusentsyymeillä. Ne ovat kuitenkin herkkiä hydrolyysille, joka johtuu paksusuolen bakteerien entsyymeistä.

Sävellys

Suurimmalla osalla oligosakkarideja on välillä 3-10 monosakkariditähteitä. Poikkeus on inuliini, joka on OND, jolla on paljon enemmän kuin 10 monosakkaridia jätettä. Sanajäämä viittaa tosiasiaan, että kun glykosidisidos muodostuu, monosakkaridien väliin on vesimolekyyli eliminointi.

Oligosakkaridien koostumus on kuvattu myöhemmin oligosakkaridien päätyyppeihin kohdistuvassa osassa.

Funktiot

Yleisimmät disakkaridit, kuten sakkaroosi ja laktoosi, ovat energian lähde Adenite -trfosfaatin muodossa (ATP).

Julkaistut tieteelliset artikkelit ovat jatkuvasti lisääntyneet Prebioticsin terveysominaisuuksista.

Jotkut prebiootteja ovat Prebiotics Bifidobakteerit ja vähentää kolesterolia. OND toimii keinotekoisina makeutusaineina, on rooli osteoporoosissa ja diabeteksen hallinnassa, edistää suoliston mikroflooran kasvua.

Lisäksi ominaisuus on annettu OND: lle.

Kaverit

Oligosakkaridit voitiin jakaa yleisiin ja harvinaisiin oligosakkarideihin. Entiset ovat disakkarideja, kuten sakkaroosi ja laktoosi. Sekunneissa on kolme tai useampia monosakkaridien tähteitä, ja niitä löytyy enimmäkseen kasveista.

Voi palvella sinua: Entinen hermosto

Luonnossa löydetyt oligosakkaridit eroavat niissä monosakkarideissa.

Tällä tavoin on seuraavat oligosakkaridit: fruktooligosakkaridit (FOS), galatooligosakkaridit (GOS); galatooligosakkarideista (LDGOS) johdetut laktulooligosakkaridit; XILOOLIGOSAKKARIDIT (XOS); Arabinooligosakkaridit (AOS); Marine Leae -johdannaiset (ADDO).

Muita oligosakkarideja ovat pektiinistä johdetut hapot (PAOS), metalloligosakkaridit (MOS), syklodekstrinas (CD), isomalt-oligosakkaridit (IMO) ja ihmisen maidon (HMO) oligosakkaridit (HMO).

Toinen tapa luokitella oligosakkaridit on erottaa ne kahteen ryhmään: 1) primaariset oligosakkaridit, joita löytyy kasveista ja jaetaan kahteen tyyppiin glukoosin ja sakkaroosin perusteella; 2) Toissijaiset oligosakkaridit, jotka muodostuvat primaarisista oligosakkarideista.

Primaariset oligosakkaridit ovat niitä, jotka syntetisoidaan mono-u-oligosacardidista. Esimerkki sakkaroosi.

Toissijaiset oligosakkaridit ovat muodostettuja In vivo jompikumpi In vitro Suurten oligosakkaridien hydrolyysin, polysakkaridien, glykoproteiinien ja glykolipidien kautta.

Kisko

Kasveissa runsain epäakkaridi on sakkaroosi, muodostettu glukoosi ja fruktoosi. Systemaattinen nimesi on JOMPIKUMPI-α-D-glukopiranosil- (1-2)-β-D- fructofuranosido. Koska glukoosissa ja fruktoosissa C1 osallistuvat glykosidiseen sidokseen, sakkaroosi ei ole pelkistävä sokeri.

Laktoosi koostuu galaktoosista ja glukoosista, ja se on vain maidossa. Sen pitoisuus vaihtelee 0 - 7% riippuen nisäkäslajeista. Laktoosin systemaattinen nimi JOMPIKUMPI-β-D-galatopiranoil- (1-4) -D-glukopiranosa.

Tärkein oligosakkaridit

Fructooligosakkaridit (FOS)

Termiä fruktooligosakkaridia käytetään usein 1^F(1-β-dfructofuranosil)_n-sakkaroosi, missä n Se on 2-10 fruktoosia. Esimerkiksi kaksi fruktoosiyksikköä muodostavat 1-destosa; Kolme yksikköä muodostavat 1-nistosa; ja neljä yksikköä muodostavat 1-fructofuranosyyli-nistosa.

FOS ovat liukoisia ja hiukan makeita kuituja, ne muodostavat geelejä, osoittavat resistenssiä ruuansulatukseen osallistuville entsyymeille, kuten alfa-amylaasi, sacaasi ja maltaaasi. Ne ovat läsnä viljoissa, hedelmissä ja vihanneksissa. Ne voidaan myös erottaa eri lähteistä entsymaattisten reaktioiden avulla.

Terveyshyötyjen joukossa on suolen infektioiden ja hengitysteiden estäminen, lisää immuunijärjestelmän vastetta, stimuloi lajien lajien kasvua Latobacilli ja Bifidobakteerit, ja lisää mineraalien imeytymistä.

Galatooligosakkaridit (GOS)

Galctooligosakkarideja kutsutaan myös transghalactooliksi. Yleensä GOS -molekyylit voidaan esittää seuraavasti: gal ^X(Gal)_n ^JA GLC.

Missä gal on galaktoosi ja n on linkki β-1.4 Se liittyy galaktoosijätteeseen. Kaava osoittaa myös sen β-Galactosidasas syntetisoi myös muita linkkejä: β-(1-3) ja β-(1-6).

GOSS tuotetaan laktoosista transgatorikosilaation kautta, jota katalysoi β-galaktosidaasit. Nisäkäs maito on luonnollinen GOS -lähde. GOS edistää bifidobakteerien kasvua.

GOSS tuotetaan kaupallisesti nimellä oligomaatti 55, joka on valmistettu β-galactosidasas de Aspergillus oryzae ja Streptoccoccus themophilus. Se sisältää 36% TRI-, Tetra-, Penta- ja Hexa-galakto-oligosakkarideista, 16% galaktosyyli-glukoosista ja galaktosyyli-galaktoosin disakkarideista, 38% monosakkarideista ja 10% laktoosista.

Vaikka kaupallisesti tuotettu GOSS: n koostumus voi vaihdella β-heidän käyttämänsä galaktosidaasi. Frieslandcampina ja Nissin -sokeriyhtiöt käyttävät entsyymejä Bacillus -kierto ja Cryptococcus laurentii, vastaavasti

GOS: n kulutuksen eduista ovat suoliston kasvistojen uudelleenjärjestely, suoliston immuunijärjestelmän säätely ja suoliston esteen vahvistaminen.

Laitomaiset, tagittiset ja acidolaktobioniset oligosakkaridit voidaan myös saada laktoosista käyttämällä oksitaaseja.

XILOOLIGOSAKKARIDIT (XOS)

XO: t koostuvat Xilosa Unitedin yksiköistä linkillä β-(1-4). Polymeriza välillä kaksi ja kymmenen monosakkaridia. Joillakin XO: lla voi olla arabinyyli-, asetyyli- tai glukoroniilia.

Voi palvella sinua: peptidoglykaani: synteesi, rakenne, toiminnot

Xoss tuotetaan entsymaattisesti koivukuoren, kauran, sydämen tai ei -olettamattoman osan Xylano -hydrolyysillä. Xossia käytetään pääasiassa Japanissa Foshun hyväksynnän perusteella (elintarvike erityiseen terveydenhuollon käyttöön).

Feruloilin ksylogosakkarideja tai oligosakkarideja on läsnä vehnäleivän, ohrankuoren, mantelikuorien, bambu- ja sydämen, ei -olettamattoman osan maissista. XO: t voidaan erottaa entsymaattisella Xilanos -hajoamisella.

Näillä oligosakkarideilla on ominaisuus vähentää kokonaiskolesterolia potilailla, joilla on tyypin 2 diabetes mellitus, paksusuolen syöpä. Ne ovat bifidogeenisiä.

Arabinooligosakkaridit (AOS)

Vuosia saadaan Arabinan -polysakkaridin hydrolyysillä, jolla on linkkejä α-(1-3) ja α- (1-5) L-arabinofuranosasta. Arabini on läsnä Arabinanissa, Arabinagalaktanoissa tai Arabino Xilanosissa, jotka ovat kasvien soluseinämän komponentteja. Vuoden tyyppi riippuu lähteestä.

Vuodet vähentävät haavaista koliittia sairastavien potilaiden tulehduksia, stimuloi myös Bifidobacterium ja Lactobacillus.

Isomalt-oligosakkaridit (IMO)

IMO -rakenne koostuu glykosiljäteestä, joka on yhdistynyt maltoosiin tai isomalttiin α-(1-6), koska se on runsas raffino ja pysähtynyt.

IMO tuotetaan teollisuudessa nimellä Isomalto-900, joka koostuu inkubointiin α-amylaasi, pulrulanat ja α-Glukosidaasi maissitärkkelyllä. Tuloksena olevan seoksen tärkeimmät oligosakkaridit ovat isomaltososi (glu α-1-6 glu), isomaltriosa (glu α-1-6 Glu α-1-6 glu) ja panosa (glu α-1-6 Glu α-1-4 Glu).

Terveyshyötyjen joukossa on typpituotteiden vähentäminen. Heillä on antidiabeettinen vaikutus. Lipidimetabolia paranee.

Prebioottiset sovellukset paksusuolen syöpään

On arvioitu, että 15% tämän taudin ulkonäköön vaikuttavista tekijöistä liittyy elämäntapaan. Yksi näistä tekijöistä on ruokavalio, tiedetään, että liha ja alkoholi lisäävät tämän taudin ulkonäön riskiä, ​​kun taas kuitu- ja maitorikas ruokavalio vähentää sitä.

On osoitettu, että suoliston bakteerien metabolisten aktiivisuuksien ja tuumorin muodostumisen välillä on läheinen suhde. Prebioottien järkevä käyttö perustuu havaintoon, että bifidobakteerit ja Lactobacilus eivät tuota syöpää aiheuttavia yhdisteitä.

Eläinmalleissa on tehty monia tutkimuksia ja hyvin harvat ihmisillä. Ihmisillä, kuten eläinmallit, osoitettiin, että prebioottinen kulutus tuottaa merkittävän vähentymisen paksusuolen solujen ja genotoksisuuden merkittävän vähentymisen ja lisää suolen esteen toimintaa.

Prebioottiset sovellukset suolen tulehduksellisessa sairaudessa

Tulehdukselliselle suolistosairaudelle on ominaista maha -suolikanavan hallitsemattoman tulehduksen. Liittyneitä tiloja on kaksi, nimittäin Crohnin tauti ja haavainen koliitti.

Haavaisen koliitin eläinmalleja käyttämällä osoitettiin, että laajan spektrin antibioottien käyttö estää taudin kehittymisen. On tärkeää korostaa, että terveiden yksilöiden mikrobiota on erilainen kuin suoliston tulehduksellisesta sairaudesta kärsivät henkilöt.

Tämän vuoksi prebioottien käyttämiseen on erityistä kiinnostusta tulehduksellisen tilan vähentämiseen. Eläinmalleissa suoritetut tutkimukset osoittivat, että FOS: n ja inuliinin kulutus vähentää merkittävästi eläinten tulehduksellisia immuunimarkkereita.

Oligosakkaridit glykoproteiineissa

Veriplasmaproteiinit, monet maito- ja munaproteiinit, mucinas, sidekudoksen komponentit, jotkut hormonit, kattavat plasmamembraaniproteiinit ja monet entsyymit ovat glykoproteiineja (GP). Yleensä GP: n oligosakkaridissa on keskimäärin 15 yksikköä monosakkaridia.

Voi palvella sinua: sytogenetiikka: historia, mitkä tutkimukset, tekniikat, sovellukset

Oligosakkaridit on kytketty proteiineihin linkkien avulla N-glukosidicos u JOMPIKUMPI-glykosidinen. Unioni N-Glukosidi koostuu kovalenttisen sidoksen muodostumisesta N-asetyyli-glukosamiinin (GLCNAC) ja Amida-ryhmän typpe-aminohappoasparagiini (ASN) -jäännöksen välillä, joka löytyy yleisesti ASN-X-sarjoina tai AS- X-thr.

Proteiiniglykosylaatio, proteiinin oligosakkaridit liiton, proteiinin biosynteesi tapahtuu samanaikaisesti. Tämän prosessin tarkat vaiheet vaihtelevat glykoproteiinien identiteetin mukaan, mutta kaikilla N-yhdistettyjen oligosakkaridien kanssa on pentapéptidi rakenteen kanssa: GlcNACβ (1-4) GlcNACp (1-4) -mies [Mana (1-6)]₂.

Unioni JOMPIKUMPI-Glykosidi, koostuu disakkaridin liitosta β-galaktosyyli- (1-3)-α-N-asetyyligalaktosamiini seriinin (olento) tai treonine (Thr) OH -ryhmään. Oligosakkaridit JOMPIKUMPI-Esimerkiksi Yhdistynyt koko kooltaan voi olla jopa 1000 yksikköä disakkaridia proteoglykaanissa.

Oligosakkaridien toiminta glykoproteiineissa

GPS: n hiilihydraattikomponentti säätelee lukuisia prosesseja. Esimerkiksi siittiöiden ja munasolujen välisessä vuorovaikutuksessa hedelmöityksen aikana. Kypsää munasolua ympäröi solunulkoinen kerros, jota kutsutaan pelukidialueeksi (ZP). Sperman pinnalla oleva vastaanotin tunnistaa ZP: hen kiinnitetyt oligosakkaridit, mikä on GP.

Sperma -reseptorin vuorovaikutus ZP -oligosakkaridien kanssa johtaa proteaasien ja hyaluronidaasien vapautumiseen. Nämä entsyymit liuottavat ZP: n. Tällä tavoin siittiö voi tunkeutua munasoluun.

Toinen esimerkki ovat oligosakkaridit antigeenisinä determinantteina. ABO -veriryhmien antigeenit ovat glykoproteiinien ja glykolipidien oligosakkarideja yksilön solujen pinnalla. Yksilöillä, joilla on tyypin A solu.

B-soluilla olevilla yksilöillä on antigeenit B ja kuljetusvasta-aineita. Henkilöillä, joilla on AB-tyyppisoluja, on antigeenit A ja B, eikä heillä.

Tyypin O yksilöillä on soluja, joissa ei ole antigeeniä ja joilla on anti-a- ja muurahaisten vasta-aineita. Nämä tiedot ovat avain verensiirtojen toteutumiseen.

Viitteet

1. Belorkar, S. -Lla., Gupta, a. K -k -. 2016. Oligosakkaridit: Boon Nature's Desk -sivustolta. Amb Express, 6, 82, doi 10.1186/S13568-016-0253-5.
2. Eggleston, G., Côté, G. Lens. 2003. Ruoan ja maatalouden oligosakkaridit. American Chemical Society, Washington.
3. Gänzle, m.G., Folleri, r. 2012. Oligosakkaridien ja tärkkelyksen aineenvaihdunta Lactobacilli: A Review. Mikrobiologian rajat, doi: 10.3389/fmicb.2012.00340.
4. Kim, S.K -k -. 2011. Kitiini, kitosaani, oligosakkarididit ja niiden johdannaiset biologiset aktiivisuudet ja sovellukset. CRC Press, Boca Raton.
5. Liptak, a., Szurmai, Z., Fügedi, p., Harangi, J. 1991. Oligosakkaridien CRC -käsikirja: osa III: korkeammat oligosakkaridit. CRC Press, Boca Raton.
6. Moreno, f. J -., Sanz, m. Lens. Ruoka oligosakkaridit: tuotanto, analyysi ja bioaktiivisuus. Wiley, Chichester.
7. MUSSATTO, S. Yllyttää., Mancilha, minä. M. 2007. Eigosakkaridit: arvostelu: arvostelu. Hiilihydraattipolymeerit, 68, 587-597.
8. Nelson, D. Lens., Cox, m. M. 2017. Lehninger -biokemian periaatteet. W -. H. Freeman, New York.
9. Oliveira, D. Lens., Wilbey, a., Grandison. -Lla. S., Roseiro, L. B -. Maito oligosakkaridit: Katsaus. International Journal of Dairy Technology, 68, 305-321.
10. Rastall, R. -Lla. 2010. Funktionaaliset oligosakkaridit: sovellus ja valmistus. Vuosikatsaus elintarviketieteisiin ja tekniikkaan, 1, 305-339.
11. Sinnott, m. Lens. 2007. Hiilihydraattikemia ja biokemian rakenne ja mekanismi. Kuninkaallinen kemian yhdistys, Cambridge.
12. Rikos. V., Williams, S. J -. 2009. Hiilihydraatit: Elämän olennaiset molekyylit. Elsevier, Amsterdam.
13. Tomasik, P. 2004. Ruoan sakkaridi kemialliset ja toiminnalliset ominaisuudet. CRC Press, Boca Raton.
14. Voet, D., Voet, J. G., Pratt, c. W -. 2008. Biokemian perusteet - Elämä molekyylitasolla. Wiley, Hoboken.