Struktur, Ciri dan Fungsi Glucans

The Glucans Mereka mungkin karbohidrat paling banyak di biosfera. Kebanyakan membentuk dinding sel bakteria, tumbuh -tumbuhan, ragi dan organisma hidup yang lain. Ada yang membentuk bahan rizab vertebrata.

Semua glucans terdiri daripada jenis monosakarida yang diulang: glukosa. Walau bagaimanapun, ini boleh didapati dalam kepelbagaian bentuk yang besar dan dengan pelbagai fungsi.

Contoh pautan biasa di B-glucanos (Sumber: Jatlas2 / Domain Awam melalui Wikimedia Commons)

Nama Glucan mempunyai asal utama perkataan Yunani "Glykys", Yang bermaksud" manis ". Beberapa buku teks merujuk kepada glucans sebagai polimer bukan selulosa yang dibentuk oleh molekul glukosa yang dikaitkan dengan bon β 1-3 (mengatakan "bukan selulosa" dikecualikan daripada kumpulan ini kepada mereka yang merupakan sebahagian daripada dinding sel).

Walau bagaimanapun, semua polysaccharides terdiri daripada glukosa, termasuk mereka yang membentuk dinding sel tumbuhan boleh diklasifikasikan sebagai glucans.

Ramai glucans adalah sebahagian daripada sebatian pertama yang diasingkan dari pelbagai cara hidup untuk mengkaji kesan fisiologi yang mereka ada pada vertebrata, terutamanya pada sistem imun mamalia.

[TOC]

Struktur

Glucan mempunyai komposisi yang agak mudah, walaupun kepelbagaian dan kerumitan struktur yang besar yang boleh didapati di alam semula jadi. Semua adalah polimer glukosa besar yang disatukan oleh pautan glukosid, kesatuan yang paling kerap ialah α (1-3), β (1-3) dan β (1-6).

Gula -gula ini, seperti semua saccharrides yang mempunyai asas glukosa, secara asasnya terdiri daripada tiga jenis atom: karbon (c), hidrogen (h) dan oksigen (o), yang membentuk struktur kitaran yang dapat disatukan antara ya membentuk rantai.

Kebanyakan glucans terdiri daripada rantai linear, tetapi yang ada kesannya mengikat ini melalui pautan glukosid α (1-4) atau α (1-4) dalam kombinasi dengan pautan α (1-6) (1-6).

Boleh melayani anda: Flora dan Fauna Tabasco: Lebih banyak spesies wakil

Penting untuk menyebutkan bahawa kebanyakan glucans dengan pautan "α" digunakan oleh makhluk hidup sebagai bekalan tenaga, secara metabolik.

Glucan yang mempunyai bahagian yang lebih besar daripada pautan "β" adalah karbohidrat yang agak struktur. Ini mempunyai struktur yang lebih tegar dan lebih sukar untuk memecahkan tindakan mekanikal atau enzim, jadi mereka tidak selalu berfungsi sebagai sumber tenaga dan karbon.

Jenis Glucans

Makromolekul ini berbeza -beza mengikut konfigurasi anomerik unit glukosa yang membentuknya; Kedudukan, jenis dan bilangan ramuan yang disatukan. Semua varian telah diklasifikasikan kepada tiga jenis glucans:

- Β-glucans (selulosa, cecair, cymosan atau zimosano, dll.)

Struktur Kimia Zimano

- Α, β-glucans

- Α-glucans (glikogen, kanji, dextran, dll.)

Struktur kimia dextran

Α, β-glucans juga dikenali sebagai "Glucans Campuran", kerana mereka menggabungkan pelbagai jenis pautan glukosid. Mereka mempunyai struktur yang paling kompleks dalam karbohidrat dan, biasanya, mempunyai struktur yang sukar untuk dipisahkan dalam rantai karbohidrat yang lebih kecil.

Secara amnya Glucan mempunyai sebatian berat molekul yang tinggi, dengan nilai yang berbeza antara ribuan dan berjuta -juta dalton.

Ciri -ciri Glucan

Semua glucan mempunyai lebih daripada 10 molekul glukosa yang dikaitkan antara satu sama lain dan yang paling biasa adalah untuk mencari sebatian ini yang dibentuk oleh ratusan atau ribuan sisa glukosa yang membentuk rantai tunggal.

Setiap Glucan mempunyai ciri -ciri fizikal dan kimia khas, yang berbeza -beza bergantung kepada komposisi dan persekitarannya di mana mereka dijumpai.

Apabila glucans disucikan, mereka tidak mempunyai warna, aroma atau rasa, walaupun pembersihan tidak begitu tepat untuk mendapatkan satu molekul unik terpencil dan sentiasa dikira dan dikaji "kira -kira", kerana terpencil mengandungi beberapa molekul yang berbeza.

Boleh melayani anda: pemilihan penstabil: apakah dan contohnya

Glucans boleh didapati sebagai homoglucans atau heteroglucanos.

- Homoglucans terdiri daripada satu jenis anomer glukosa

- Heteroglucanos dibentuk oleh anomer glukosa yang berbeza.

Adalah biasa bagi heteroglucanos, apabila dibubarkan di dalam air, membentuk penggantungan koloid (mereka dibubarkan dengan lebih mudah jika mereka tertakluk kepada panas). Dalam beberapa kes, apabila struktur teratur dan/atau gel dihasilkan.

Kesatuan antara sisa yang membentuk struktur utama glucans (polimer) berlaku berkat pautan glukosid. Walau bagaimanapun, struktur stabil melalui interaksi "hidrostatik" dan beberapa jambatan hidrogen.

Contoh ikatan glikosid dalam glikogen (sumber: glykogen.SVG-Neurotkerrivativative-Work-Marek-M-Public-Domain melalui Wikimedia Commons)

Fungsi

Glucan adalah struktur yang sangat serba boleh untuk sel hidup. Dalam tumbuhan, sebagai contoh, gabungan ikatan β (1-4) antara molekul β-glukosa memberikan kekakuan yang besar ke dinding sel setiap selnya, membentuk apa yang dikenali sebagai selulosa.

Struktur Selulosa (Sumber: Vicente Net/CC oleh (https: // creativeCommons.Org/lesen/by/4.0) melalui Wikimedia Commons)

Seperti dalam tumbuh -tumbuhan, dalam bakteria dan kulat rangka gentian glucan mewakili molekul yang membentuk dinding sel tegar yang melindungi membran plasma dan sitosol yang terletak di dalam sel.

Di haiwan vertebrata molekul rizab utama adalah glikogen. Ini adalah glucan yang dibentuk oleh banyak residu glukosa bersatu, membentuk rantai, yang bercabang di sepanjang struktur.

Umumnya glikogen disintesis di hati semua vertebrata dan bahagian disimpan dalam tisu otot.

Glycogen, "kanji" haiwan (Sumber: Mikael Häggström / Domain Awam, melalui Wikimedia Commons)

Ringkasnya, glucan bukan sahaja mempunyai fungsi struktur, tetapi juga penting dari sudut pandang kuasa. Mana -mana organisma yang memiliki peranti enzimatik untuk merendahkan pautan dan molekul glukosa berasingan untuk menggunakannya sebagai "bahan bakar" menggunakan sebatian ini untuk bertahan.

Ia boleh melayani anda: Hubungan interspecific: Jenis dan contoh

Aplikasi industri

Glucan digunakan secara meluas dalam industri makanan di seluruh dunia, kerana mereka mempunyai ciri -ciri yang sangat bervariasi dan kebanyakannya tidak mempunyai kesan toksik untuk penggunaan manusia.

Ramai membantu menstabilkan struktur makanan dengan berinteraksi dengan air, mewujudkan emulsi atau gel yang memberikan konsistensi yang lebih besar kepada persiapan masakan tertentu. Contohnya, ia boleh menjadi kanji atau kanji jagung.

Rasa buatan makanan biasanya merupakan produk penambahan pemanis yang, sebahagian besarnya, terdiri daripada glucans. Ini harus melalui masa yang sangat melampau atau panjang untuk kehilangan kesannya.

Titik lebur yang tinggi dari semua glucans berfungsi untuk melindungi banyak sebatian yang sensitif terhadap suhu makanan yang rendah. Glucans "menculik" molekul air dan mencegah kristal ais daripada memecahkan molekul yang membentuk bahagian lain makanan.

Di samping itu, struktur yang dibentuk oleh glucans dalam makanan adalah thermorversible, iaitu, dengan meningkatkan atau mengurangkan suhu dalam makanan, mereka dapat memulihkan rasa dan tekstur mereka pada suhu yang betul.

Rujukan

1. Katakan Luzio, n. R. (1985, Disember). Kemas kini mengenai aktiviti imunomoduling Glucan. Dalam Seminar Springer dalam Imunopatologi (Vol. 8, no. 4, ms. 387-400). Springer-Verlag.
2. Nelson, d. L., & Cox, m. M. (2015). Lehninger: Prinsip Biokimia.
3. Novak, m., & Vetvicka, v. (2009). Glucans sebagai pengubah tindak balas biologi. Endokrin, sasaran dadah endokrin & imun (dahulunya sasaran dadah semasa -Man, gangguan endokrin & metabolik), 9 (1), 67-75.
4. Synytsya, a., & Novak, m. (2014). Analisis struktur gluchans. Annals of Translational Medicine, 2 (2).
5. Vetvicka, v., & Vetvickova, J. (2018). Glucans dan Kanser: Perbandingan komersialla yang tersedia β-glucans-par IV. Penyelidikan Anticancer, 38 (3), 1327-1333.