Glukansstruktur, egenskaper og funksjoner

De Glukaner De er kanskje de mest tallrike karbohydrater i biosfæren. De fleste utgjør celleveggen til bakterier, planter, gjær og andre levende organismer. Noen utgjør virveldyrreservatet.

Alle glukaner er sammensatt av en type monosakkarid som gjentas: glukose. Imidlertid kan disse finnes i et stort mangfold av former og med et bredt utvalg av funksjoner.

Et eksempel på vanlige lenker i B-Glucanos (Kilde: Jatlas2 / Public Domain via Wikimedia Commons)

Glukannavnet har sitt viktigste opprinnelse til det greske ordet "Glykys", Som betyr" søt ". Noen lærebøker omtaler glukaner som ikke-cellulosiske polymerer dannet av glukosemolekyler koblet med β 1-3 bindinger (sier "ikke-cellulos" er ekskludert fra denne gruppen til de som er en del av celleveggen til plantene).

Imidlertid kan alle polysakkarider sammensatt av glukose, inkludert de som utgjør celleveggen til planter, klassifiseres som glukaner.

Mange glukaner var en del av de første forbindelsene som var isolert fra forskjellige livsstiler for å studere de fysiologiske effektene de hadde på virveldyr, spesielt på immunforsvaret til pattedyr.

[TOC]

Struktur

Glukaner har en relativt enkel sammensetning, til tross for det store mangfoldet og kompleksiteten i strukturer som finnes i naturen. Alle er store glukosepolymerer forenet med glukosidiske koblinger, de hyppigste fagforeningene er α (1-3), β (1-3) og β (1-6).

Disse sukkerene, som alle sakkarrider som har glukosegrunnlag, er grunnleggende sammensatt av tre typer atomer: karbon (C), hydrogen (H) og oksygen (O), som danner sykliske strukturer som kan kobles sammen mellom ja, danner en kjede.

De fleste glukaner består av lineære kjeder, men de som presenterer konsekvenser binder seg til disse gjennom glukosidiske koblinger α (1-4) eller α (1-4) i kombinasjon med α (1-6) lenker (1-6).

Kan tjene deg: Flora og Fauna of Tabasco: Mer representative arter

Det er viktig å nevne at de fleste glukaner med "α" -koblinger brukes av levende vesener som energiforsyning, metabolsk sett.

Glukaner som har en større andel av "β" -koblinger er ganske strukturelle karbohydrater. Disse har en mer stiv struktur og er vanskeligere å bryte etter mekanisk eller enzymatisk virkning, så de fungerer ikke alltid som en kilde til energi og karbon.

Typer glukaner

Disse makromolekylene varierer i henhold til den anomeriske konfigurasjonen av glukoseenhetene som komponerer dem; posisjon, type og antall konsekvenser som er sammenføyd. Alle varianter er klassifisert i tre typer glukaner:

- Ss-glukanene (cellulose, liquenine, cymosan eller zimosano, etc.)

Kjemisk struktur av Zimano

- Α, ß-glukanene

- A-glukanene (glykogen, stivelse, dekstran, etc.)

Kjemisk struktur av dekstran

Α, ß-glukaner er også kjent som "blandede glukaner", siden de kombinerer forskjellige typer glukosidiske koblinger. De har de mest komplekse strukturer i karbohydrater og har vanligvis vanskelige strukturer å skille i mindre karbohydratkjeder.

Generelt er glukaner som har forbindelser med høy molekylvekt, med verdier som varierer mellom tusenvis og millioner av daltoner.

Glukanegenskaper

Alle glukaner har mer enn 10 glukosemolekyler knyttet til hverandre, og det vanligste er å finne disse forbindelsene dannet av hundrevis eller tusenvis av glukoseavfall som danner en enkelt kjede.

Hver glukan har spesielle fysiske og kjemiske egenskaper, som varierer avhengig av deres sammensetning og miljøet der de blir funnet.

Når glukanene blir renset, har de ingen farge, aroma eller smak, selv om rensingen aldri er så presis at de oppnår et enkelt isolert unikt molekyl og alltid blir kvantifisert og studert "omtrent", siden de isolerte inneholder flere forskjellige molekyler.

Kan tjene deg: Stabilisatorvalg: Hva er og eksempler

Glukaner kan bli funnet som homoglucaner eller heteroglucanos.

- Homoglucanere er sammensatt av en enkelt type glukoseanomer

- Heteroglucanos dannes av forskjellige glukoseanomerer.

Det er vanlig at heteroglucanos, når de blir oppløst i vann, danner kolloidale suspensjoner (de blir lettere oppløst hvis de blir utsatt for varme). I noen tilfeller, når ordnede og/eller gelstrukturer produseres.

Forbundet mellom avfallet som danner hovedstrukturen til glukaner (polymeren) oppstår takket være glukosidiske koblinger. Strukturen er imidlertid stabilisert gjennom "hydrostatiske" interaksjoner og noen få hydrogenbroer.

Glykosidbindingseksempel i glykogen (kilde: glykogen.SVG-Neurotkerivative-Work-Marek-M-Public-Domain via Wikimedia Commons)

Funksjoner

Glukaner er veldig allsidige strukturer for levende celler. I planter gir for eksempel kombinasjonen av β (1-4) bindinger mellom ß-glukosemolekylene stor stivhet til celleveggen i hver av cellene, og danner det som kalles cellulose.

Cellulosestruktur (Kilde: Vicente Net/CC av (https: // CreativeCommons.Org/lisenser/av/4.0) via Wikimedia Commons)

Som i planter representerer i bakterier og sopp en ramme av glukanfibre molekylene som utgjør den stive celleveggen som beskytter plasmamembranen og cytosol som er plassert inne i cellene.

Hos virveldyr er hovedreservemolekylet glykogen. Dette er en glukan dannet av mange forente glukoserester, og danner en kjede, som er forgrenet langs strukturen.

Generelt syntetiseres glykogen i leveren til alle virveldyr og en del lagres i muskler vev.

Glykogen, "Stivelse" av dyr (kilde: Mikael Häggström / Public Domain, via Wikimedia Commons)

Oppsummert har glukaner ikke bare strukturelle funksjoner, men er også viktige fra strømlagringssynspunktet. Enhver organisme som besitter den enzymatiske enheten for å nedbryte koblingene og separate glukosemolekyler for å bruke dem som "drivstoff" bruker disse forbindelsene for å overleve.

Det kan tjene deg: Interspesifikke forhold: Typer og eksempler

Bransjeapplikasjoner

Glukaner er mye brukt i matindustrien rundt om i verden, siden de har veldig varierte egenskaper og de fleste ikke har noen giftige effekter for konsum av mennesker.

Mange er med på å stabilisere matens struktur ved å samhandle med vann, skape emulsjoner eller geler som gir større konsistens til visse kulinariske preparater. Et eksempel, det kan være stivelse eller maisstivelse.

De kunstige smakene av mat er vanligvis et produkt av tilsetning av søtstoffer som for det meste er sammensatt av glukaner. Disse må gå gjennom veldig ekstreme eller lange perioder for å miste effekten.

Det høye smeltepunktet for alle glukaner tjener til å beskytte mange av forbindelsene som er følsomme for lave mattemperaturer. Glukaner "kidnapper" vannmolekyler og forhindrer iskrystaller fra å bryte molekylene som utgjør de andre delene av maten.

I tillegg er strukturene som er dannet av glukaner i mat, termorreverbare, det vil si ved å øke eller redusere temperaturen i maten, kan de gjenvinne sin smak og tekstur ved riktig temperatur.

Referanser

1. Si Luzio, n. R. (1985, desember). Oppdatering om immunmoduleringsaktivitetene til glukans. I Springer Seminars in Immunopathology (Vol. 8, nei. 4, s. 387-400). Springer-Verlag.
2. Nelson, d. L., & Cox, m. M. (2015). Lehninger: Prinsipper for biokjemi.
3. Novak, m., & Vetvicka, V. (2009). Glukaner som biologiske responsmodifiserere. Endokrine, metabolske og immunforstyrrelser-medikamentmål (tidligere aktuelle medikamentmål -imne, endokrine og metabolske lidelser), 9 (1), 67-75.
4. Synynsya, a., & Novak, m. (2014). Strukturell analyse av gluchans. Annals of Translational Medicine, 2 (2).
5. Vetvicka, v., & Vetvickova, J. (2018). Glukaner og kreft: Sammenligning av Commercialla tilgjengelig ß-glukans-par IV. Anticancer Research, 38 (3), 1327-1333.