Trehalosa -ominaisuudet, rakenne, toiminnot

Se Trehalosa Se on kaksi a-d-glukoosia muodostama disakkaridi, jota löytyy monista hyönteistä, sienistä ja mikro-organismeista, mutta jota ei voida syntetisoida selkärankaisilla. Kuten sakkaroosi, se on vähentämätön disakkaridi ja se voi muodostaa yksinkertaisia ​​kiteitä.

Trehalosa on hiilihydraatti, jolla on vähän makeutumistehoa, erittäin liukenee veteen ja sitä käytetään energian lähteenä ja kitiinin eksoskeleton muodostumiseen monissa hyönteissä. Se on osa useiden hyönteisten ja mikro -organismien solukalvoja, jotka syntetisoivat sen.

Haworth -edustaminen trehalosaan (lähde: FVASCONCELLOS 18:56, 17. huhtikuuta 2007 (UTC) [julkinen alue] Wikimedia Commonsin kautta)

Sitä käytetään elintarviketeollisuudessa stabilisaattorina ja kosteusvoidetta. Sitä esiintyy sokeriruokomehussa tuotteena, joka on muodostettu sokeriruo'on leikkauksen jälkeen, ja se on erityisen stabiili lämmitykseen ja happamaan ympäristöön.

Ihmisen suolistossa trehalasin entsyymistä (läsnä ohutsuolen villissä) johtuen trehaloosi hajoaa glukoosiksi, joka imeytyy natriumin kanssa. Trehalasin puuttuminen tuottaa sieni -intoleranssia.

[TOC]

Ominaisuudet ja rakenne

Wiggers kuvasi trehalosan ensimmäisen kerran vuonna 1832 tuntemattomana sokerina, joka on läsnä "Centenon Cornezissa" (Cornez "(Claviceps purpurea), myrkyllinen sieni.

Myöhemmin Berthelot löysi hänet nimeltään kovakuoriaisen kapteenista Larinus maculata, yleisesti kutsuttu Trehala. Sieltä trehalosan nimi on peräisin.

Trehaloosi (a-D-glukopyranosyyli α-D-glukopyranosidi) on vähentämätön disakkaridi, jossa kaksi D-glykoosijäämää liittyy toisiinsa toistensa kanssa anomeerisen vedyn kautta. Trehalosa on levinnyt laajasti kasveihin, hiivoihin, hyönteisiin, sieniin ja bakteereihin, mutta sitä ei löydy selkärankaisista.

Voi palvella sinua: Aldosteroni: toiminnot, synteesi, toimintamekanismi

Hyönteisten eksoskeleton kitiini muodostuu UDP-N-asetyyli-glukosamiinista glykosyylitransferaasin vaikutuksella, nimeltään Syntetasa-poisto. Hyönteisiin UDP-N-asetyyli-glukosamiini syntetisoidaan trehalosista.

Biosynteesi

Trehalosan biosynteesiä varten on viisi pääteitä, joista kolme on yleisimpiä.

Ensimmäinen kuvailtiin hiivoissa ja siihen sisältyy UDP-glukoosin ja glukoosin 6-fosfaatin kondensaatio glykosyylitransferaasin trehaloosi 6-synteerifosfaatin avulla.

Toinen reitti kuvattiin ensin suvun lajissa Pimelobacter ja merkitsee maltoosin transformaatiota trehalosaan, reaktioon, jota katalysoidaan syntetaasientsyymi, transglukosidaasi.

Kolmas reitti on kuvattu erilaisissa prokaryoottisissa genreissä, ja se merkitsee malto-oligosakkaridin maltoosin terminaalijäämän isomerointia ja hydrolyysiä johtuen entsyymisarjan vaikutuksesta trehalosan tuottamiseksi trehalosaan.

Vaikka useimmat organismit käyttävät vain yhtä näistä reiteistä trehalosan muodostumiseen, mykobakteerit ja corinebacterit käyttävät kolmea tapaa trehalosan synteesiin.

Trehaloosi hydrolysoituu hydrolaasi glucóside nimeltään trehalasi. Vaikka selkärankaiset eivät syntetisoi trehalosaa, se saavutetaan suolistossa nautittuna ja trehalasi hydrolysoi.

Teollisesti trehaloosi syntetisoidaan entsymiteaalisesti maissitä tärkkelyksen substraatista malto-oligosyyli-trothaloosi-entsyymillä Arthrobacter Ramosus.

Funktiot

Kolme trehalosan biologista funktiota on kuvattu.

1- hiili- ja energialähteenä.

2- Stressisuojaksi (kuivut, maaperän suolaaminen, lämpö ja oksidatiivinen stressi).

Voi palvella sinua: negatiivinen värjäys

3- signaalimolekyylinä tai kasvien aineenvaihduntaan.

Muihin sokereihin verrattuna trehalosalla on paljon suurempi taito stabiloida kalvoja ja proteiineja kuivumista vastaan. Lisäksi trehalosa suojaa soluja oksidatiiviselta ja kaloristressiltä.

Jotkut organismit voivat selviytyä, vaikka ne ovat menettäneet jopa 90% vesipitoisuudestaan ​​ja tämä kyky, monissa tapauksissa se liittyy suurten määrien trehalosan tuotantoon.

Esimerkiksi hitaassa kuivumisessa nematodi Aphelenchus avenae Se muuntaa yli 20% kuivasta painostaan ​​ja eloonjääminen liittyy tämän sokerin synteesiin.

Trehalosan kyky toimia lipidikarjan suojelijana. Tämä estää kalvofaasien sulautumista ja erottelua vastaan, ja siksi välttää sen hajoamisen ja hajoamisen.

Almeja Trehalosan (Bivalvo) rakenteellinen konformaatio, joka on muodostettu kahdella sokerirenkalla, mahdollistaa proteiinien ja monien entsyymien aktiivisuuden suojaamisen ja aktiivisuuden. Trehalosa pystyy muodostamaan ei -kiteisiä lasimaisia ​​rakenteita kuivumisolosuhteissa.

Koska se on laajalti jakautunut merkittävä disakkaridi, se on myös osa monien selkärangattomien kasvien ja eläinten läsnä olevien oligosakkaridien rakennetta.

Se on hyönteisten hemolymfien pää hiilihydraatti ja sitä kulutetaan nopeasti intensiivisissä toimissa, kuten lento.

Toiminnot teollisuudessa

Elintarviketeollisuudessa sitä käytetään stabiloivana ja kosteuttavana aineena, sillä se on mahdollista löytää se maustetuista maitojuomista, kylmistä teistä, jalostetuista tuotteista, jotka perustuvat kaloihin tai jauhettuihin tuotteisiin. Sillä on myös sovelluksia lääketeollisuudessa.

Voi palvella sinua: biomateriaalit

Sitä käytetään jäädytettyjen elintarvikkeiden suojelemiseen ja lämpötilan muutoksiin vakaana, tumman värin muutoksen välttämiseksi juomista. Sitä käytetään myös hajujen tukahduttamiseen.

Suuren kosteuttavan voimansa ja proteiininsuojatoiminnan vuoksi se sisältyy moniin tuotteisiin, jotka on tarkoitettu ihon ja hiustenhoitoon.

Teollisesti sitä käytetään myös makeutusaineena sokerin korvaamisessa makeisissa ja leipomoissa, suklaassa ja alkoholijuomissa.

Kokeelliset biologiset toiminnot

Kokeellisissa eläimissä jotkut tutkimukset ovat osoittaneet, että trehalosa pystyy aktivoimaan geenin (Aloxe 3) Tämä parantaa insuliiniherkkyyttä, vähentää maksan glukoosia ja lisää rasvan aineenvaihduntaa. Nämä tutkimukset vaikuttavat tulevaisuudessa lupaavilta liikalihavuuden, rasvamaksan ja tyypin II diabeteksen hoidossa.

Muut teokset ovat osoittaneet joitain trehalosan käytön etuja kokeellisissa eläimissä, kuten makrofagin aktiivisuuden lisääntyminen kauhistuttavien levyjen vähentämiseksi ja siten "valtimoiden puhdistaminen".

Nämä tiedot ovat erittäin tärkeitä, koska ne sallivat tulevaisuudessa vaikuttaa tehokkaasti joidenkin erittäin yleisten sydän- ja verisuonisairauksien ehkäisyyn.

Viitteet

1. Crowe, J., Crowe, l., & Chapman, D. (1984). Kalvojen säilyttäminen anhydrobioottisissa organismeissa: Trehaloosin rooli. Tiede, 223(4637), 701-703.
2. Elbein, a., Leipä ja., PastoSazak, minä., & Carroll, D. (2003). Uusia näkemyksiä trehalosista: monitoiminen molekyyli. Glykobiologia, 13(4), 17-27.
3. Finch, p. (1999). Hiilihydraatit: rakenteet, synteesit ja dynamiikka. Lontoo, Iso-Britannia: Springer-Science+Business Media, B.V.
4. Rikos. (2001). Hiilihydraatit. Elämän makeat molekyylit. Akateeminen lehdistö.
5. Rikos., & Williams, S. (2009). Hiilihydraatit: Elämän olennaiset molekyylit (2. painos.-A. Elsevier.