Xilosa -ominaisuudet, rakenne ja toiminnot

Se ksyloosi Se on viiden hiiliatomin monosakkaridi, jolla on aldehydifunktionaalinen ryhmä, joten se luokitellaan yhdessä muiden sukulaisten sokerien, kuten riboosin ja arabimaisten, kanssa aldopentosasten sisällä.

Koch, vuonna 1881, löysi sen ensimmäisenä ja eristi sen puusta. Siitä lähtien monet tutkijat luetteloivat sen yhdeksi "harvinaisimmista" ja epätavallisimmista sokereista, kun otetaan huomioon heidän hankkimisen vaikeudet ja kustannukset.

Fisher-projektio D- ja L-Xilosalle (lähde: Akane700 [CC BY-SA 3.0 (https: // creativecommons.Org/lisenssit/by-SA/3.0)] Wikimedia Commonsin kautta)

Vuonna 1930 amerikkalainen osuuskunta onnistui kuitenkin hankkimaan sen puuvillan siementen kuoresta, paljon halvemmasta materiaalista, ja siitä lähtien siitä tuli suosittu sokerina, joka on saatu sakkaroosin tuotannon hintoihin,.

Tällä hetkellä käytetään erilaisia ​​menetelmiä, jotka eristävät sen puusta puulaitoksista ja joitain jätetuotteita.

Sen johdannaisia ​​käytetään laajasti diabeetikoille kehitettyinä ruokia ja juomia, koska ne eivät edistä verensokeritasojen nousua. Syntetisointiin ja käytetty johdannainen makeutusaineena on xilitol.

Ksyloosin käytöstä hiilen lähteenä alkoholisfermentointiteollisuudessa on tullut näinä aikoina yhdessä tieteellisen tutkimuksen tärkeimmistä kohdista.

[TOC]

Ominaisuudet

Kuten glukoosi, ksyloosilla on makea maku ja jotkut tutkimukset ovat osoittaneet, että sillä on noin 40% makeasta glukoosimaista.

Reagenssina se saavutetaan kaupallisesti valkoisena kiteisenä jauheena jauheena. Siinä on, kuten monet muutkin kapeat sokerit, molekyylipaino, joka on noin 150.13 g/mol ja C5H10O5 -molekyyl kaava.

Polaarirakenteensa vuoksi tämä monosakkaridi liukenee helposti veteen ja sen sulamispiste on noin 150 ° C.

Voi palvella sinua: Tlaxcalan kasvisto ja eläimistö: edustavampi laji

Rakenne

Yleisin isomeeri tai isomeeri on luonteeltaan D-Xilosa, kun taas L-ksyloosimuoto on se, mitä kemiallisella synteesillä saadaan kaupallista käyttöä varten.

Tässä hiilihydraatissa on neljä OH -ryhmää ja ilmaisen aldehydiryhmänsä ansiosta sitä pidetään pelkistävänä sokerina. Kuten muutkin sokerit, se voi olla eri tavoin (renkaan muodon suhteen) riippuen, missä olet, missä olet.

Haworth -projektio ksyloosille (lähde: Neurotokeker [julkinen alue] Wikimedia Commonsin kautta)

Syklisiä isomeerejä (hemiacetals) löytyy liuoksesta, kuten pyraneista tai furaaneista, toisin sanoen kuuden tai viiden linkin renkaiden renkaat, jotka puolestaan ​​riippuen hydroksyyliryhmän (-OH) anomeeristen asennosta voi olla enemmän isomeerisiä muodot.

Funktiot

Soluissa

Kuten muutkin sakkaridit, kuten glukoosi, fruktoosi, galaktoosi, käsi ja arabimuotoiset, samoin kuin jotkut aminojohdannaisokerit, D-ksyloosi on monosakkaridi, jota voidaan yleensä löytää suurten polysakkaridien rakenteellisena osana.

Se edustaa yli 30% materiaalista, joka on saatu kasvien alkuperän hemiselluloosan hydrolyysistä, ja jotkut bakteerit, hiivat ja sienet voivat fermentoida sen etanoliin.

Kasveissa Xilano -polymeerien pääosana ksyloosia pidetään yhtenä yleisimmistä hiilihydraateista maan päällä glukoosin jälkeen.

Hemiselluloosa koostuu pääosin arabinoksylanosta, polymeeristä, jonka luuranko koostuu Xilosasista, jotka on kytketty β -1,4 -linkkeihin, joissa arabi -jätteet voivat yhdistää -OH -ryhmissä 2 'tai 3'. Nämä linkit voivat hajottaa mikrobien entsyymit.

Pentoosifosfaatin metabolisen reitin kautta eukaryoottisissa organismeissa ksyloosi kataboloidaan ksyluloosa-5-P: ksi, joka toimii tämän reitin välittäjänä nukleotidien myöhemmälle synteesille.

Ksyloosi nektarissa

Yli kymmenen vuotta sitten kukka -nektarissa löydetyt tärkeimmät sokerit olivat glukoosi, fruktoosi ja sakkaroosi. Heistä huolimatta kahdella Proteaceae -perheen tyylilajilla on neljäs monosakkaridi: ksyloosi.

Voi palvella sinua: ihmisen kehityksen 12 vaihetta ja sen ominaisuuksia

Sukupuolet Protea  ja Faurea Heillä on tämä sakkaridi jopa 40%: n pitoisuuksissa nektarissaan, mikä on ollut vaikea selittää, koska se ei näytä olevan maukas (silmiinpistävä tai iloinen) useimmille näiden kasvien luonnollisista pölyttäjistä.

Jotkut kirjoittajat pitävät tätä ominaisuutta mekanismina epäspesifisten kukkavierailijoiden ehkäisemiseksi, kun taas toiset ajattelevat, että heidän läsnäolonsa liittyy sienten tai bakteerien soluseinien hajoamiseen.

Lääketieteellisesti

D-ksyloosia käytetään myös välittäjänä lääkkeiden valmistuksessa terapeuttisten toimintojen kanssa. Sitä käytetään sokerin korvikkeena antibonisiin tarkoituksiin (anti-Cares).

Eläinlääkärin kentällä sitä käytetään Jugorion -testiin ja samalla tavalla se on mukana menettelyissä, jotta voidaan arvioida ihmisillä olevien yksinkertaisten sokerien suoliston imeytymiskyky ihmisillä.

Teollisuudessa

Kuten aiemmin mainittiin, yksi ksyloosin yleisimmistä käytöstä (Elintarvike- ja lääkevirasto, Huumeiden ja elintarvikkeiden hallinto).  

Vaihtoehtoisten polttoaineiden, kuten etanolin, tuotanto saavutetaan pääasiassa kasvien biomassassa olevien hiilihydraattien käymisen ansiosta, joka edustaa mainitun alkoholin pitkäaikaisen lähteen.

Ksyloosi on luonteeltaan toiseksi runsain hiilihydraatti, koska se on osa hemiselluloosaa, heteropolysakkaridia, joka on läsnä kasvisolujen soluseinämässä, ja se on tärkeä osa kuituja puussa.

Tällä hetkellä tehdään paljon vaivaa tämän sokerin käymisen saavuttamiseksi, jotta voidaan tuottaa enemmän etanolia kasvikudoksesta käyttämällä geneettisesti muunnettuja mikro -organismeja tähän tarkoitukseen (erityisesti bakteerit ja hiivat).

Voi palvella sinua: DNA -polymeraasi

Ksyloosin vaikutukset eläinten aineenvaihduntaan

Ksyloosia näyttää olevan hyvin vähän hyödyntänyt monogastrisia eläimiä (eläimet, joilla on yksi vatsa, erilainen kuin märehtijöiden eläimet, useamman kuin yhden mahalaukun onkalon kanssa).

Sekä lintuissa että sioissa, kun liian D-Xilosa sisältyy päivittäiseen ruokavalioon, keskimääräisen päivittäisen painonnousun lineaarinen lasku, elintarvikkeiden tehokkuudessa ja erittyneiden kuiva-aineiden pitoisuudessa.

Tämä selitetään useimpien eläinten kyvyttömyydellä hemiselluloosapolymeerien hajoamiseen, joten eri tutkimusryhmät ovat antaneet tehtävänsä etsiä vaihtoehtoja, kuten eksogeenisiä entsyymejä, probioottien ja mikro -organismien sisällyttämistä ruokavalioon jne.

Ksyloosin aineenvaihdunnan käytöstä selkärankaisilla tiedetään kuitenkin hyvin vähän, on kuitenkin tiedossa, että sen lisäys ravitsemuslisäaineena päättyy yleensä virtsan erittymistuotteena.

Viitteet

1. Garrett, r., & Grisham, c. (2010). Biokemia (4. ed.-A. Boston, USA: Brooks/Cole. Cengage -oppiminen.
2. Huntley, n. F., & Kärsivällisyys, J. F. (2018). Ksyloosi: absorptio, käyminen ja absorptioinen aineenvaihdunta sikalla. Eläintieteiden ja biotekniikan lehti, 9(4), 1-9.
3. Jackson, S., & Nicolson, S. W -. (2002). Ksyloosi nektarisokerista: biokemiasta ekologiaan. Vertaileva biokemia ja fysiologia, 131, 613-620.
4. Jeffries, t. W -. (2006). Ksyloosin aineenvaihdunnan tekniikka. Nykyinen mielipide biotekniikassa, 17, 320-326.
5. Kotter, P., & Ciriacy, M. (1993). Saccharomyces cerevisiae -ksyloosin käyminen. Omena. Mikrobioli. Biotekniikka, 38, 776-783.
6. Mathews, c., Van Holde, K., & Ahern, k. (2000). Biokemia (3. ed.-A. San Francisco, Kalifornia: Pearson.
7. Miller, m., & Lewis, H. (1932). Pentotosse -aineenvaihdunta. J -. Bioli. Kemia., 98, 133-140.
8. Kansallinen bioteknologiatietojen keskus. Pubchem -tietokanta. (+)-ksyloosi, CID = 644160, www.Pubchem.NCBI.Nlm.NIH.Gov/comunund/644160 (käytetty huhtikuussa. 12, 2019)
9. Schneider, H., Wang, P., Chan, ja., & Illaleszka, R. (1981). D-ksyloosin muuntaminen eethanoliksi hiivan pachysolen tannophilus. Biotekniikkakirjeet, 3(2), 89-92.