Ciri -ciri Oligosakarida, Komposisi, Fungsi, Jenis

The Oligosakarida (Dari bahasa Yunani, Oligo = sedikit; rumpai = gula) adalah molekul yang terdiri daripada dua hingga sepuluh pembaziran monosakarida bersatu oleh ikatan glikosid. Oligosakarida berasal dari pelbagai sumber makanan, seperti susu, tomato, pisang, gula perang, bawang, barli, soya, rai dan bawang putih.

Dalam industri makanan dan pertanian, banyak perhatian telah dibayar kepada oligosakarida untuk permohonan mereka sebagai bahan prebiotik, bahan yang tidak dapat disatukan dan bermanfaat berkat rangsangan selektif pertumbuhan dan aktiviti spesies bakteria di kolon.

Sumber: Pixabay.com

Prebiotik ini diperoleh dari sumber semula jadi, atau oleh hidrolisis polysaccharide. Oligosakarida dalam tumbuhan adalah glukosa oligosakarida, galaktosa oligosakarida dan oligosakarida sukrosa, yang paling banyak adalah yang paling banyak.

Oligosakarida juga boleh bersatu dengan protein, membentuk glikoprotein, yang kandungan beratnya berkisar antara 1% dan 90%. Glikoprotein mempunyai peranan penting dalam pengiktirafan sel, kesatuan lektin, pembentukan matriks ekstrasel, jangkitan virus, pengiktirafan-pengiktirafan dan penentu antigen.

Glikoprotein mempunyai komposisi karbohidrat yang berubah -ubah, yang dikenali sebagai mikroheterogeniti. Pencirian struktur karbohidrat adalah salah satu objektif glycomics.

[TOC]

Ciri -ciri

Oligosakarida, seperti karbohidrat lain, terdiri daripada monosakarida yang boleh menjadi ketosas (dengan kumpulan keto) dan aldose (dengan kumpulan aldehid). Kedua -dua jenis gula mempunyai banyak kumpulan hidroksil, iaitu, mereka adalah bahan polyhydroxylated, yang kumpulan alkoholnya boleh menjadi primer atau menengah.

Struktur monosakarida yang membentuk oligosakarida adalah kitaran, dan boleh menjadi jenis piranosa atau furanosa. Sebagai contoh, glukosa adalah aldosa yang struktur kitarannya adalah piranosa. Walaupun fruktosa adalah zea yang struktur kitarannya adalah furan.

Semua monosakarida yang membentuk oligosakarida mempunyai konfigurasi d glyceraldehyde. Kerana ini, glukosa adalah D-glucopoparan dan fruktosa. Konfigurasi di sekitar karbon anomerik, C1 glukosa dan C2 dalam fruktosa, menentukan konfigurasi alfa atau beta.

Kumpulan anomerik gula boleh memeluk dengan alkohol untuk membentuk pautan α- dan β-Glukosida.

Oligosakarida yang tidak boleh ditarik (OND) mempunyai konfigurasi β, yang tidak boleh dihidrolisis oleh enzim pencernaan usus dan air liur. Walau bagaimanapun, mereka sensitif terhadap hidrolisis kerana enzim bakteria kolon.

Komposisi

Kebanyakan oligosakarida mempunyai antara 3 dan 10 sisa monosakarida. Pengecualian adalah inulin, yang merupakan ond yang mempunyai lebih daripada 10 sisa monosakarid. Sisa perkataan merujuk kepada fakta bahawa apabila ikatan glikosida terbentuk, antara monosakarida, terdapat penghapusan molekul air.

Komposisi oligosakarida diterangkan, kemudian, di bahagian mengenai jenis oligosakarida utama.

Fungsi

Disakarida yang paling biasa seperti sukrosa dan laktosa adalah sumber tenaga, dalam bentuk trphosphate adenosit (ATP).

Terdapat peningkatan yang berterusan dalam artikel saintifik yang diterbitkan mengenai sifat kesihatan OND sebagai prebiotik.

Beberapa fungsi ond yang prebiotik adalah untuk mempromosikan pertumbuhan bakteria jantina Bifidobacteria dan mengurangkan kolesterol. Ond berfungsi sebagai pemanis buatan, mempunyai peranan dalam osteoporosis dan mengawal diabetes mellitus 2, mempromosikan pertumbuhan mikroflora usus.

Di samping itu, harta telah dikaitkan dengan OND.

Lelaki

Oligosakarida boleh dibahagikan kepada oligosakarida biasa dan jarang. Yang pertama adalah disakarida, seperti sukrosa dan laktosa. Detik mempunyai tiga atau lebih residu monosakarida dan kebanyakannya terdapat di tumbuh -tumbuhan.

Boleh melayani anda: sistem saraf entic

Oligosakarida yang terdapat dalam alam semula jadi berbeza dalam monosakarida yang membentuknya.

Dengan cara ini, terdapat oligosakarida berikut: fructooligosakarida (FOS), galatooligosakarida (GOS); lactulooligosaccharides berasal dari galatooligosaccharides (LDGOS); Xilooligosaccharides (XOS); Arabinooligosaccharides (AOS); Derivatif alga marin (admo).

Oligosakarida lain adalah asid pektin (PAOS), metalloligosakarida (MOS), siklodekstrinas (CD), isomalt-oligosakarida (IMO) dan oligosakarida susu manusia (HMO).

Satu lagi cara untuk mengklasifikasikan oligosakarida adalah untuk memisahkannya kepada dua kumpulan: 1) oligosakarida utama, yang terdapat dalam tumbuhan, dan dibahagikan kepada dua jenis berdasarkan glukosa dan sukrosa; 2) Oligosakarida sekunder yang terbentuk dari oligosakarida utama.

Oligosakarida utama adalah yang disintesis dari mono-u oligosacardid. Contoh, sukrosa.

Oligosakarida sekunder adalah yang terbentuk Dalam vivo Sama ada In vitro Melalui hidrolisis oligosakarida besar, polysaccharides, glikoprotein dan glikolipid.

Disaccharides

Disaccharide yang paling banyak dalam tumbuhan adalah sukrosa, dibentuk oleh glukosa dan fruktosa. Nama sistematik anda adalah Sama ada-α-D-glucopiranosil- (1-2)-β-D- fructofuranosido. Kerana C1 dalam glukosa dan C2 dalam fruktosa mengambil bahagian dalam ikatan glikosid, sukrosa bukan gula mengurangkan.

Laktosa terdiri daripada galaktosa dan glukosa, dan hanya dalam susu. Kepekatannya berbeza dari 0 hingga 7% bergantung kepada spesies mamalia. Nama laktosa yang sistematik Sama ada-β-D-Galatopiranoil- (1-4) -D-Glucopiranosa.

Oligosakarida utama

Fructooligosaccharides (FOS)

Istilah fructooligosakarida sering digunakan untuk 1^F(1-β-dfructofuranosil)_n-Sucrose, di mana n Ia adalah 2 hingga 10 unit fruktosa. Sebagai contoh, dua unit fruktosa membentuk 1-destosa; Tiga unit membentuk 1-nistosa; dan empat unit membentuk 1-fructofuranosyl-nistosa.

FOS adalah serat larut dan sedikit manis, mereka membentuk gel, menunjukkan ketahanan terhadap enzim yang terlibat dalam pencernaan seperti alpha-amylase, sacaase dan maltase. Mereka hadir dalam bijirin, buah -buahan dan sayur -sayuran. Mereka juga boleh diekstrak dari pelbagai sumber melalui reaksi enzimatik.

Antara manfaat kesihatan adalah pencegahan jangkitan usus dan saluran pernafasan, meningkatkan tindak balas sistem imun, merangsang pertumbuhan spesies spesies Lactobacilli dan Bifidobacteria, dan meningkatkan penyerapan mineral.

Galatooligosaccharides (GOS)

Galctooligosaccharides juga dipanggil transghalactools. Umumnya, molekul GOS boleh diwakili sebagai: gal ^X(Gal)_n ^Dan Glc.

Di mana gal adalah galaktosa dan n adalah pautan β-1.4 yang bergabung dengan sisa galaktosa. Formula juga menunjukkan bahawa β-Galactosidasas juga mensintesis pautan lain: β-(1-3) dan β-(1-6).

Goss dihasilkan dari laktosa melalui transgatorctosilation yang dipangkin oleh β-Galactosidases. Susu mamalia adalah sumber semula jadi gos. GOS mempromosikan pertumbuhan bifidobakteria.

Goss dihasilkan secara komersil dengan nama Oligomate 55, yang disediakan berdasarkan β-Galactosidasas de Aspergillus Oryzae dan Streptoccoccus themophilus. Ia mengandungi 36% daripada TRI, tetra-, penta- dan hexa-galacto-oligosakarida, 16% daripada galactosyl-glucose dan galactosyl-galactose disaccharides, 38% daripada monosakarida, dan 10% laktosa.

Walaupun komposisi Goss, yang dihasilkan secara komersil, mungkin berbeza mengikut asal usul β-Galactosidase yang mereka gunakan. Syarikat gula Frieslandcampina dan Nissin menggunakan enzim dari Sirkulasi Bacillus dan Cryptococcus laurentii, masing -masing

Antara manfaat penggunaan GOS adalah penyusunan semula flora usus, peraturan sistem imun usus dan penguatkuasaan penghalang usus.

Oligosakarida lactulous, tagatous dan acidolactobionic juga boleh diperolehi daripada laktosa, dengan menggunakan oxyductases.

Xilooligosaccharides (XOS)

XOS terdiri daripada unit xilosa bersatu dengan pautan β-(1-4). Polimeriza antara dua dan sepuluh monosakarida. Beberapa XOS mungkin mempunyai sebab arabinil, asetil atau glukoronil.

Boleh melayani anda: peptidoglycan: sintesis, struktur, fungsi

Xoss dihasilkan enzimatik oleh hidrolisis xylano dari kulit birch, oat, jantung, atau bahagian jagung yang tidak dapat diedarkan. Xoss digunakan terutamanya di Jepun, di bawah kelulusan Foshu (makanan untuk kegunaan kesihatan tertentu).

Xylogosakarida atau oligosakarida Feruloil terdapat dalam roti gandum, kulit barli, kerang badam, buluh dan jantung, bahagian jagung yang tidak boleh dimakan. XOS boleh diekstrak oleh degradasi xilanos enzimatik.

Oligosakarida ini mempunyai milik mengurangkan jumlah kolesterol pada pesakit diabetes mellitus jenis 2, kanser kolon. Mereka adalah bifidogenik.

Arabinooligosaccharides (AOS)

Tahun diperoleh melalui hidrolisis polysaccharide Arabinan yang mempunyai pautan α-(1-3) dan α- (1-5) L-Arabinofuranosa. Arabinous hadir di Arabinan, Arabinagalactanos atau Arabino Xilanos, yang merupakan komponen dinding sel tumbuhan. Jenis pautan tahun bergantung pada sumbernya.

Bertahun -tahun mengurangkan keradangan pesakit dengan kolitis ulseratif, juga merangsang pertumbuhan Bifidobacterium dan Lactobacillus.

Isomalt-oligosaccharides (IMO)

Struktur IMO terdiri daripada sisa glikosil yang bersatu dengan maltosa atau isomalt α-(1-6), yang paling banyak rafin dan bertakung.

IMO dihasilkan dalam industri di bawah nama Isomalto-900, yang terdiri daripada inkubasi α-amilase, pulrulanas dan α-Glukosidase dengan kanji jagung. Oligosakarida utama dalam campuran yang dihasilkan adalah isomaltose (Glu α-1-6 Glu), isomaltriosa (Glu α-1-6 Glu α-1-6 Glu) dan Panosa (Glu α-1-6 Glu α-1-4 Glu).

Antara manfaat kesihatan ialah pengurangan produk nitrogen. Mereka mempunyai kesan antidiabetik. Metabolisme lipid bertambah baik.

Aplikasi prebiotik dalam barah kolon

Dianggarkan bahawa 15% daripada faktor -faktor yang mempengaruhi kemunculan penyakit ini berkaitan dengan gaya hidup. Salah satu faktor ini adalah diet, diketahui bahawa daging dan alkohol meningkatkan risiko penampilan penyakit ini, sementara diet yang kaya serat dan susu mengurangkannya.

Telah ditunjukkan bahawa terdapat hubungan erat antara aktiviti metabolik bakteria usus dan pembentukan tumor. Penggunaan rasional prebiotik adalah berdasarkan pemerhatian bahawa bifidobacteria dan lactobacilus tidak menghasilkan sebatian karsinogenik.

Banyak kajian telah dijalankan dalam model haiwan dan sangat sedikit pada manusia. Pada manusia, serupa dengan model haiwan, ditunjukkan bahawa penggunaan prebiotik menghasilkan pengurangan sel -sel kolon dan genotoksis yang signifikan, dan meningkatkan fungsi halangan usus.

Aplikasi prebiotik dalam penyakit keradangan usus

Penyakit usus keradangan dicirikan oleh keradangan yang tidak terkawal saluran gastrousus. Terdapat dua keadaan yang berkaitan, iaitu: penyakit Crohn dan kolitis ulseratif.

Menggunakan model haiwan kolititis ulseratif, ditunjukkan bahawa penggunaan antibiotik spektrum luas menghalang perkembangan penyakit. Penting untuk menyerlahkan bahawa mikrobiota individu yang sihat adalah berbeza daripada individu yang menderita penyakit keradangan usus.

Oleh kerana itu, ada minat khusus untuk menggunakan prebiotik untuk mengurangkan keadaan keradangan. Kajian yang dijalankan dalam model haiwan menunjukkan bahawa penggunaan Fos dan inulin dengan ketara mengurangkan penanda imun proinflamasi haiwan.

Oligosakarida dalam glikoprotein

Protein plasma darah, banyak protein susu dan telur, mucinas, komponen tisu penghubung, beberapa hormon, protein membran plasma komprehensif dan banyak enzim adalah glikoprotein (GP). Secara umum, oligosakarida di GP mempunyai purata 15 unit monosakarida.

Boleh melayani anda: Cytogenetics: Sejarah, Kajian, Teknik, Aplikasi Apa

Oligosakarida dikaitkan dengan protein dengan pautan N-glucosidicos u Sama ada-Glycosidic. Kesatuan N-glukosid, terdiri daripada pembentukan ikatan kovalen antara n-asetil-glukosamin (GlcNAc) dan nitrogen kumpulan amida asid amino asparagine (ASN), yang biasanya dijumpai sebagai siri ASN-X atau as- X-thr.

Protein glikosilasi, protein oligosakarida kesatuan, biosintesis protein berlaku serentak. Langkah-langkah yang tepat dalam proses ini berbeza-beza dengan identiti glikoprotein, tetapi semua oligosakarida N-unit mempunyai pentapéptide dengan struktur: GlcNACβ (1-4) GlcNACβ (1-4) lelaki [manα (1-6)]₂.

Kesatuan Sama ada-Glikosid, terdiri daripada Kesatuan Disaccharide β-Galactosyl- (1-3)-α-N-acetylgalactosamine ke kumpulan OH serine (makhluk) atau treonine (thr). Oligosakarida Sama ada-Bersatu bervariasi dalam saiz, misalnya dapat mencapai sehingga 1000 unit disakarida dalam proteoglikan.

Fungsi oligosakarida dalam glikoprotein

Komponen karbohidrat dalam GPS mengawal pelbagai proses. Sebagai contoh, dalam interaksi antara sperma dan ovule semasa persenyawaan. Ovul matang dikelilingi oleh lapisan ekstrasel, yang dipanggil kawasan pelukid (ZP). Penerima di permukaan sperma mengiktiraf oligosakarida yang dilampirkan pada ZP, yang merupakan GP.

Interaksi reseptor sperma dengan oligosakarida ZP menghasilkan pelepasan protease dan hyaluronidases. Enzim ini membubarkan ZP. Dengan cara ini sperma dapat menembusi ovule.

Contoh kedua adalah oligosakarida sebagai penentu antigen. Antigen kumpulan darah ABO adalah oligosakarida glikoprotein dan glikolipid di permukaan sel individu. Individu dengan sel A jenis A mempunyai antigen di permukaan sel mereka, dan pengangkutan antibodi anti-B dalam darah mereka.

Individu dengan sel B membawa antigen B, dan pengangkutan antibodi anti-A. Individu dengan sel AB-jenis mempunyai antigen A dan B, dan tidak mempunyai antibodi anti-A atau anti-B.

Jenis O Individu mempunyai sel yang tidak mempunyai antigen, dan mempunyai antibodi anti-A dan semut. Maklumat ini adalah kunci kepada realisasi pemindahan darah.

Rujukan

1. Belorkar, s. Ke., Gupta, a. K. 2016. Oligosakarida: Boon dari Meja Alam. AMB Express, 6, 82, doi 10.1186/S13568-016-0253-5.
2. Eggleston, g., Côté, g. L. 2003. Oligosakarida dalam makanan dan pertanian. Persatuan Kimia Amerika, Washington.
3. Gänzle, m.G., Foller, r. 2012. Metabolisme oligosakarida dan kanji di Lactobacilli: Kajian. Frontiers in Microbiology, DOI: 10.3389/FMICB.2012.00340.
4. Kim, s.K. 2011. Chitin, Chitosan, Oligosaccharidides dan Aktiviti Biologi Derivatif mereka. CRC Press, Boca Raton.
5. Liptak, a., Szurmai, Z., Fügedi, ms., Harangi, j. 1991. Buku Panduan CRC Oligosakarida: Jilid III: Oligosakarida Tinggi. CRC Press, Boca Raton.
6. Moreno, f. J., Sanz, m. L. Makanan oligosakarida: pengeluaran, analisis dan bioaktiviti. Wiley, Chichester.
7. Mussatto, s. Yo., MANCILHA, i. M. 2007. Oligosakarida yang tidak dapat dicerna: Kajian. Polimer karbohidrat, 68, 587-597.
8. Nelson, d. L., Cox, m. M. 2017. Prinsip Biokimia Lehninger. W. H. Freeman, New York.
9. Oliveira, d. L., Wilbey, a., Grandison. Ke. S., Roseiro, l. B. Susu oligosakarida: ulasan. Jurnal Antarabangsa Teknologi Tenusu, 68, 305-321.
10. Rastall, R. Ke. 2010. Oligosakarida berfungsi: Aplikasi dan Pembuatan. Kajian Tahunan Sains dan Teknologi Makanan, 1, 305-339.
11. Sinnott, m. L. 2007. Struktur dan mekanisme biokimia karbohidrat. Royal Society of Chemistry, Cambridge.
12. Tongkat, r. V., Williams, s. J. 2009. Karbohidrat: Molekul Kehidupan Penting. Elsevier, Amsterdam.
13. Tomasik, ms. 2004. Sifat kimia dan fungsi makanan sakarid. CRC Press, Boca Raton.
14. Voet, d., Voet, j. G., Pratt, c. W. 2008. Asas Biokimia - Kehidupan di peringkat molekul. Wiley, Hoboken.