Charakterystyka oligosacharydów, skład, funkcje, typy

oligosacharydy (Z greckiego, Oligo = mało; chwast = cukier) to cząsteczki złożone z dwóch do dziesięciu odpadów zjednoczonych monosacharydów przez wiązania glikozydowe. Oligosacharydy pochodzą z szerokiej gamy źródeł żywności, takich jak mleko, pomidory, banan, brązowy cukier, cebula, jęczmień, soja, żyto i czosnek.

W branży żywności i rolnictwa zwrócono wiele uwagi na oligosacharydy za ich zastosowanie jako prebiotyki, nieokreślone, korzystne substancje dzięki selektywnej stymulacji wzrostu i aktywności gatunków bakterii w okrężnicy.

Źródło: Pixabay.com

Te prebiotyki są uzyskiwane ze źródeł naturalnych lub przez hydrolizę polisacharydu. Oligosacharydy w roślinach to oligosacharydy glukozy, oligosacharydy galaktozowe i oligosacharydy sacharozy, przy czym te ostatnie są najliczniejsze ze wszystkich.

Oligosacharydy można również zjednoczyć z białkami, tworząc glikoproteiny, których zawartość masy waha się od 1% do 90%. Glikoproteiny odgrywają ważną rolę w rozpoznawaniu komórek, Unii Lektyny, tworzeniu macierzy pozakomórkowej, infekcjach wirusowych, rozpoznawaniu i determinantach antygenowych i determinantach antygenowych.

Glikoproteiny mają zmienny skład węglowodanów, znany jako mikroheterogeniczność. Charakterystyka struktury węglowodanów jest jednym z celów glicomics.

[TOC]

Charakterystyka

Oligosacharydy, takie jak inne węglowodany, składają się z monosacharydów, które mogą być ketosami (z grupą keto) i aldozy (z grupą aldehydu). Oba typy cukrów mają wiele grup hydroksylowych, to znaczy są substancjami polihydroksylowanymi, których grupy alkoholowe mogą być pierwotne lub wtórne.

Struktura monosacharydów tworzących oligosacharydy jest cykliczne i może być z typu Piranosa lub Furanosa. Na przykład glukoza jest aldosa, której cykliczną strukturą jest piranosa. Podczas gdy fruktoza jest ZEA, której cykliczna struktura jest furan.

Wszystkie monosacharydy tworzące oligosacharydy mają konfigurację d gliceraldehydu. Z tego powodu glukoza to d-glukopoparan i fruktoza. Konfiguracja wokół węgla anomerycznego, C1 glukozy i C2 w fruktozie, określa konfigurację alfa lub beta.

Anomeryczna grupa cukru może skondensować się alkoholem, tworząc linki α- I β-Glukozydy.

Niestety oligosacharydy (OND) mają konfigurację β, których nie można hydrolizować enzymami trawiennymi jelita i śliny. Są jednak wrażliwe na hydrolizę z powodu bakterii okrężnicy.

Kompozycja

Większość oligosacharydów ma od 3 do 10 reszt monosacharydów. Wyjątkiem jest inulina, która jest OND, która ma znacznie więcej niż 10 odpadów monosacharydowych. Słowo reszta odnosi się do faktu, że po powstaniu wiązania glikozydu, między monosacharydami, wyeliminuje się cząsteczki wody.

Skład oligosacharydów opisano później w sekcji głównych rodzajów oligosacharydów.

Funkcje

Najczęstsze disacharydy, takie jak sacharoza i laktoza, są źródłem energii, w postaci adenozawskiej trfosforanu (ATP).

Istnieje ciągły wzrost liczby opublikowanych artykułów naukowych na temat właściwości zdrowotnych OND jako prebiotyki.

Niektóre z funkcji OND, które są prebiotykami, mają promować wzrost bakterii płciowych Bifidobacteria i zmniejsz cholesterol. Ond służą jako sztuczne słodziki, odgrywają rolę w osteoporozie i w kontroli cukrzycy Mellitus 2, promują wzrost mikroflory jelitowej.

Ponadto właściwość została przypisana OND.

Chłopaki

Oligosacharydy można podzielić na wspólne i rzadkie oligosacharydy. Te pierwsze to disacharydki, takie jak sacharoza i laktoza. Sekundy mają trzy lub więcej resztek monosacharydów i znajdują się głównie w roślinach.

Może ci służyć: kuszący układ nerwowy

Oligosacharydy występujące w naturze różnią się w monosacharydach, które je komponują.

W ten sposób istnieją następujące oligosacharydy: fruktooligosacharydy (FOS), galatooligosacharydy (GOS); Lactulooligosacharydy pochodzące z galatooligosacharydów (LDGO); Xilooligosacharydy (XOS); Arabinooligosacharydy (AOS); Pochodne glonów morskich (Admo).

Inne oligosacharydy to kwasy pochodzące z pektyny (PAOS), metaloligosacharydy (MOS), cyklodekstryny (CD), izomalt-oligosacharydy (IMO) i oligosacharydy ludzkiego mleka (HMO).

Innym sposobem sklasyfikowania oligosacharydów jest oddzielenie ich na dwie grupy: 1) pierwotne oligosacharydy, które występują w roślinach i dzielone na dwa typy oparte na glukozie i sacharozy; 2) wtórne oligosacharydy utworzone z pierwotnych oligosacharydów.

Pierwotne oligosacharydy to te, które są syntetyzowane z mono-U oligosacardid. Przykład, sacharoza.

Wtórne oligosacharydy są utworzone In vivo albo In vitro Poprzez duża hydroliza oligosacharydów, polisacharydy, glikoproteiny i glikolipidy.

Disacharydes

Najliczniejszym disacharydem w roślinach jest sacharoza, utworzona przez glukozę i fruktozę. Twoja systematyczna nazwa to ALBO-α-D-glukopiranosil- (1-2)-β-D- Fructofuranosido. Ponieważ C1 w glukozie i C2 w fruktozie uczestniczą w wiązaniu glikozydowym, sacharoza nie jest cukrem redukującym.

Laktoza składa się z galaktozy i glukozy i jest tylko w mleku. Jego stężenie waha się od 0 do 7% w zależności od gatunków ssaków. Systematyczna nazwa laktozy ALBO-β-D-galatopiranoil- (1-4) -D-glucopiranosa.

Główne oligosacharydy

Frucooligosacharydów (FOS)

Termin Fructooligosacharyd jest często używany dla 1^F(1-β-Dfructofuranosil)_N-sacharoza, gdzie N Jest to od 2 do 10 jednostek fruktozy. Na przykład dwie jednostki fruktozy tworzą 1-destosa; Trzy jednostki tworzą 1-Nistosa; a cztery jednostki tworzą 1-frucofuranozyl-Nistosa.

FO są rozpuszczalne i lekko słodkie włókna, tworzą żele, wykazują odporność na enzymy zaangażowane w trawienie, takie jak alfa-amylaza, sacaaza i maltaza. Są obecne w płatkach, owocach i warzywach. Można je również ekstrahować z różnych źródeł poprzez reakcje enzymatyczne.

Wśród korzyści zdrowotnych jest zapobieganie infekcjom jelit i dróg oddechowych, zwiększenie reakcji układu odpornościowego stymuluj wzrost gatunków gatunków Lactobacilli I Bifidobacteria, i zwiększyć wchłanianie minerałów.

Galatooligosacharydy (GOS)

Galctooligosacharydy są również nazywane transghalactools. Zasadniczo cząsteczki GOS mogą być reprezentowane jako: gal ^X(GAL)_N ^I GLC.

Gdzie gal jest galaktozą, a n jest linkiem β-1.4, który dołącza do odpadów galaktozowych. Formuła również wskazuje β-Galactosidasas również syntetyzuj inne linki: β-(1-3) i β-(1-6).

Goss są wytwarzane z laktozy poprzez transgatorctosilację katalizowaną przez β-galaktozydazy. Mleko ssakowe jest naturalnym źródłem GOS. GOS promują wzrost Bifidobacterii.

Goss są produkowane na rynku z nazwą oligomate 55, która jest przygotowywana na podstawie β-galactosidasas de Aspergillus oryzae I Streptoccoccus Themophilus. Zawiera 36% TRI, TETRA-, PENTA i HEXA-GALACTO-OLIGOGOSACARIDY, 16% galaktozylo-glukozy i galaktozylo-galaktozy, 38% monosacharydów i 10% laktozy.

Chociaż skład gossu, produkowany na rynku, może się różnić w zależności od pochodzenia β-używają galaktozydazy. Frieslandcampina i Nissin Sugar Company z enzymami Bacillus Circulations I Cryptococcus laurentii, odpowiednio

Wśród korzyści z konsumpcji GO są rearanżacja flory jelitowej, regulacja układu odpornościowego jelit i wzmocnienie bariery jelitowej.

Zastosowanie laktozy można również uzyskać z laktozy, stosowanie oligosacharydy o kwasolakcharydzie.

Xilooligosacharydy (XOS)

XOS składają się z jednostek Xilosa zjednoczonych przez linki β-(1-4). Polimeryza między dwoma a dziesięcioma monosacharydami. Niektóre XO mogą mieć przyczyny arabiny, acetylu lub glukoronilu.

Może ci służyć: peptydoglikan: synteza, struktura, funkcje

Xoss są enzymatycznie wytwarzane przez hydrolizę Xylano z kory brzozy, owies, serca lub nieopisanej części kukurydzy. XOSS są używane głównie w Japonii, zgodnie z zatwierdzeniem Foshu (żywność do określonego użytku zdrowotnego).

Ksylogosacharydy Feruloil lub oligosacharydy są obecne w chlebie pszennym, skórce jęczmiennej, skorupkach migdałowych, bambusa i serca, nieoprawnej części kukurydzy. XOS można ekstrahować za pomocą enzymatycznej degradacji xilanos.

Te oligosacharydy mają właściwość zmniejszania całkowitego cholesterolu u pacjentów z cukrzycą typu 2, raka okrężnicy. Są dwulidogenne.

Arabinooligosacharydy (AOS)

Lata uzyskuje się poprzez hydrolizę arabinanu polisacharydu, który ma powiązania α-(1-3) i α- (1-5) L-arabinofuranosa. Arabino jest obecne w arabinan, arabinagalaktanach lub arabino xilanos, które są składnikami ściany komórkowej rośliny. Link typu roku zależy od źródła.

Lata zmniejszają zapalenie pacjentów z wrzodziejącym zapaleniem jelita grubego, również stymulują wzrost Bifidobacterium I Lactobacillus.

Isomalt-oligosacharydy (IMO)

Struktura IMO składa się z odpadów glikozilowych zjednoczonych z maltozą lub izomaltem α-(1-6), będąc najliczniejszym lodorem i stagnacją.

IMO jest produkowane w branży pod nazwą Isomalto-900, która polega na inkubacji α-amylaza, pulrulan i α-Glukozydaza z skrobią kukurydzianą. Głównymi oligosacharydami w powstałej mieszaninie są izomaltoza (Glu α-1-6 Glu), izomaltriosa (Glu α-1-6 Glu α-1-6 Glu) i Panosa (Glu α-1-6 Glu α-1-4 Glu).

Wśród korzyści zdrowotnych jest zmniejszenie produktów azotowych. Mają działanie przeciwcukrzycowe. Poprawi się metabolizm lipidów.

Zastosowania prebiotyczne w raku okrężnicy

Szacuje się, że 15% czynników wpływających na pojawienie się tej choroby ma związek z stylem życia. Jednym z tych czynników jest dieta, wiadomo, że mięso i alkohol zwiększają ryzyko pojawienia się tej choroby, podczas gdy dieta bogata w błonnik i mleko ją zmniejsza.

Wykazano, że istnieje ścisły związek między aktywnością metaboliczną bakterii jelit a tworzeniem się guza. Racjonalne stosowanie prebiotyków opiera się na obserwacji, że Bifidobacteria i Lactobacilus nie wytwarzają związków rakotwórczych.

Wiele badań przeprowadzono w modelach zwierzęcych, a bardzo niewiele u ludzi. U ludzi, podobnie jak modele zwierzęcych, wykazano, że spożycie prebiotyczne powoduje znaczne zmniejszenie komórek okrężnicy i genotoksyczność i zwiększa funkcję bariery jelitowej.

Zastosowania prebiotyczne w chorobie zapalnej jelita

Zapalna choroba jelita charakteryzuje się niekontrolowanym zapaleniem przewodu pokarmowego. Istnieją dwa powiązane warunki, a mianowicie: choroba Crohna i wrzodziejące zapalenie jelita grubego.

Stosując zwierzęce modele wrzodziejącego zapalenia okalitwy, wykazano, że stosowanie antybiotyków szerokiego spektrum zapobiega rozwojowi choroby. Należy podkreślić, że mikroflora zdrowych osób różni się od osób cierpiących na chorobę zapalną jelit.

Z tego powodu istnieje szczególne zainteresowanie wykorzystaniem prebiotyków w celu zmniejszenia stanu zapalnego. Badania przeprowadzone w modelach zwierzęcych wykazały, że spożycie Fos i inuliny znacznie zmniejsza prozapalne markery immunologiczne zwierząt.

Oligosacharydy w glikoproteinach

Białka w osoczu krwi, wiele białek mlecznych i jaj, mucyny, składniki tkanki łącznej, niektóre hormony, kompleksowe białka błony plazmatycznej i wiele enzymów to glikoproteiny (GP). Zasadniczo oligosacharyd w GP ma średnio 15 jednostek monosacharydów.

Może ci służyć: cytogenetyka: historia, jakie badania, techniki, zastosowania

Oligosacharydy są powiązane z białkami przez linki N-glucosidicos u ALBO-glikozydowy. Unia N-Glukozydyczne, składa się z tworzenia kowalencyjnego wiązania między N-acetylo-glukozaminy (GlcNAc) i azotem grupy amida grupy aminokwasowej asparaginy (ASN), które powszechnie występują jako Seria ASN-X lub AS- X-Thr.

Glikozylacja białka, unia oligosacharydów białkowych, biosynteza białka występuje jednocześnie. Dokładne etapy tego procesu różnią się w zależności od tożsamości glikoprotein, ale wszystkie oligosacharydy N-Unit-United mają pentapemtyd o strukturze: GlcNAcβ (1-4) GlcNAcβ (1-4) człowiek [MANα (1-6)]₂.

Unia ALBO-glikozydowy, składa się ze Związku Disacharyd β-galaktozylo- (1-3)-α-N-acetylgalaktozoamina do grupy OH seryny (istotność) lub treoniny (THR). Oligosacharydy ALBO-Na przykład zjednoczony rozmiar może osiągnąć do 1000 jednostek disacharydów u proteoglikanów.

Funkcja oligosacharydów w glikoproteinach

Składnik węglowodanów w GPS reguluje wiele procesów. Na przykład w interakcji między nasieniem a jajnikiem podczas zapłodnienia. Dojrzała owca jest otoczona warstwą pozakomórkową, zwaną obszarem plukidów (ZP). Odbiornik na powierzchni nasienia rozpoznaje oligosacharydy przymocowane do ZP, czyli GP.

Interakcja receptora nasienia z oligosacharydami ZP powoduje uwolnienie proteaz i hialuronidazów. Te enzymy rozpuszczają ZP. W ten sposób nasienie może przenikać do jajników.

Drugim przykładem są oligosacharydy jako determinanty antygenowe. Antygeny grup krwi ABO to oligosacharydy glikoprotein i glikolipidy na powierzchni komórek jednostki. Osoby z komórkami typu A mają antygeny na powierzchni komórki i transportuje przeciwciała anty-B we krwi.

Osoby z komórkami B przenoszą antygeny B i transportują przeciwciała anty-A. Osoby z komórkami typu AB mają antygeny A i B i nie mają przeciwciał anty-A lub anty-B.

Osoby typu O mają komórki, które nie mają żadnego antygenu i mają przeciwciała anty-A i mrówki. Ta informacja jest kluczem do realizacji transfuzji krwi.

Bibliografia

1. BELARKAR, s. DO., Gupta, a. K. 2016. Oligosacharydy: dobrodziejstwo z biurka natury. Amb Express, 6, 82, doi 10.1186/S13568-016-0253-5.
2. Eggleston, g., Côté, g. L. 2003. Oligosacharydy w żywności i rolnictwie. American Chemical Society, Waszyngton.
3. Gänzle, m.G., Foller, r. 2012. Metabolizm oligosacharydów i skrobi w Lactobacilli: recenzja. Granice w mikrobiologii, doi: 10.3389/fMICB.2012.00340.
4. Kim, s.K. 2011. Chityna, chitozan, oligosacharyddy i ich pochodne działalność i zastosowania biologiczne. CRC Press, Boca Raton.
5. Liptak, a., Szurmai, Z., Fügedi, s. 1., Harangi, J. 1991. Podręcznik CRC Oligosacharydów: Tom III: Wyższe oligosacharydy. CRC Press, Boca Raton.
6. Moreno, f. J., Sanz, m. L. Oligosacharydy żywności: produkcja, analiza i bioaktywność. Wiley, Chichester.
7. Mussatto, s. Siema., Mancilha, ja. M. 2007. Niestandialiczne oligosacharydy: przegląd. Polimery węglowodanów, 68, 587-597.
8. Nelson, zm. L., Cox, m. M. 2017. Zasady biochemii lehninger. W. H. Freeman, Nowy Jork.
9. Oliveira, zm. L., Wilbey, a., Grandison. DO. S., Roseiro, L. B. Milk Oligosacharydy: recenzja. International Journal of Dairy Technology, 68, 305-321.
10. Rastall, R. DO. 2010. Funkcjonalne oligosacharydy: Zastosowanie i produkcja. Coroczny przegląd nauk o żywności i technologii, 1, 305-339.
11. Sinnott, m. L. 2007. Chemia węglowodanów i struktura i mechanizm biochemii. Royal Society of Chemistry, Cambridge.
12. Stick, r. V., Williams, s. J. 2009. Węglowodany: niezbędne cząsteczki życia. Elsevier, Amsterdam.
13. Tomasik, str. 2004. Właściwości chemiczne i funkcjonalne sacharydu pokarmu. CRC Press, Boca Raton.
14. Voet, d., Voet, J. G., Pratt, c. W. 2008. Podstawy biochemii - życie na poziomie molekularnym. Wiley, Hoboken.