Trehalosa -kenmerken, structuur, functies

De Trehalosa Het is een disaccharide gevormd door twee α-D-glucose die wordt aangetroffen in veel insecten, schimmels en micro-organismen, maar kan niet worden gesynthetiseerd door gewervelde dieren. Net als sucrose is het een niet -reducerend disaccharide en dat kan eenvoudige kristallen vormen.

Trehalosa is een koolhydraat met weinig zoetstreng, zeer oplosbaar in water en gebruikt als een energiebron en voor de vorming van chitine -exoskelet in veel insecten. Het maakt deel uit van de celmembranen van verschillende insecten en micro -organismen, die het synthetiseren.

Haworth Representation for the Trehalosa (Bron: FvasConcellos 18:56, 17 april 2007 (UTC) [Public Domain] via Wikimedia Commons)

Het wordt in de voedingsindustrie gebruikt als stabilisator en vochtinbrengende crème. Het is aanwezig in suikerrietsap als een product gevormd na de snit van het riet, en is met name stabiel voor verwarming en de zure omgeving.

In de menselijke darm, vanwege de enzym trehalase (aanwezig in de villi van de dunne darm), ontleedt de trehalose in glucose, die samen met het natrium wordt geabsorbeerd. De afwezigheid van trehalase produceert paddestoelintolerantie.

[TOC]

Kenmerken en structuur

De Trehalosa werd voor het eerst beschreven door Wiggers in 1832 als een onbekende suiker aanwezig in de "Cornez van het Centeno" (Claviceps purpurea), een giftige schimmel.

Vervolgens vond Berthelot haar in de capulo's van een kever genaamd Larinus Maculata, gewoonlijk genoemd Trehala. Van daaruit komt de naam van Trehalosa uit.

De trehalose (α-D-glucopyranosyl a-D-glucopyranoside) is een niet-reducerend disaccharide waarbij twee D-glycose-residuen zich aansluiten, één met elkaar, via een anomere waterstof. Trehalosa is wijd verspreid in planten, gisten, insecten, schimmels en bacteriën, maar wordt niet gevonden in gewervelde dieren.

Kan u van dienst zijn: aldosteron: functies, synthese, werkingsmechanisme

Het chitine van het exoskelet van insecten wordt gevormd uit UDP-N-acetyl-glucosamine door de werking van een glycosyltransferase genaamd syntetasa verwijdering. In insecten wordt het UDP-N-acetyl-glucosamine gesynthetiseerd uit de trehalose.

Biosynthese

Er zijn vijf hoofdwegen voor de biosynthese van de Trehalosa, waarvan er drie de meest voorkomende zijn.

De eerste werd beschreven in gisten en omvat de condensatie van UDP-glucose en glucose 6-fosfaat door het glycosyltransferase trehalose 6-synthetisch fosfaat.

De tweede route werd voor het eerst beschreven in de soort van het geslacht Pimelobacter en impliceert de transformatie van de maltose in een trehalosa, een reactie gekatalyseerd door het synthetase -enzym, een transglucosidase.

De derde route is beschreven in verschillende prokaryotische genres en impliceert de isomerisatie en hydrolyse van het maltose-terminale residu van een malto-oligosaccharide vanwege de werking van een reeks enzymen om trehalosa te produceren.

Terwijl de meeste organismen slechts een van deze routes gebruiken voor de vorming van trehalosa, gebruiken mycobacteriën en korinebacteriën de drie manieren voor de synthese van trehalosa.

De trehalose wordt gehydrolyseerd door een hydrolase glucóside genaamd trehalase. Hoewel gewervelde dieren geen trehalosa synthetiseren, wordt het bereikt in de darm wanneer het wordt ingenomen en wordt het gehydrolyseerd door de trehalase.

Industrieel wordt de trehalose enzymeatisch gesynthetiseerd uit een maïszetstersubstraat met het malto-oligosyl-trothalose-enzym Arthrobacter Ramosus.

Functie

Drie fundamentele biologische functies voor de Trehalosa zijn beschreven.

1- Als koolstof- en energiebron.

2- Als stressbeschermer (droogtes, bodemzaal, warmte en oxidatieve stress).

Kan u van dienst zijn: negatieve kleuring

3- Als een signaalmolecuul of regulering van planten metabolisme.

In vergelijking met andere suikers heeft Trehalosa een veel grotere vaardigheid om membranen en eiwitten tegen uitdroging te stabiliseren. Bovendien beschermt de Trehalosa cellen tegen oxidatieve en calorische stress.

Sommige organismen kunnen overleven, zelfs wanneer ze tot 90% van hun watergehalte hebben verloren en dit vermogen, in veel gevallen, is het gerelateerd aan de productie van grote hoeveelheden Trehalosa.

Bijvoorbeeld, onder langzame uitdroging, de nematode Aphelenchus avenae Het converteert meer dan 20% van zijn droge gewicht en de overleving ervan is gerelateerd aan de synthese van deze suiker.

Trehalosa's vermogen om te fungeren als een beschermer van de lipide bilay. Dit voorkomt tegen de fusie en scheiding van de membranale fasen en vermijdt daarom het uiteenvallen en desintegratie ervan.

De structurele conformatie van de Almeja Trehalosa (bivalvo), gevormd door twee suikerringen met elkaar, maakt het mogelijk om eiwitten en activiteit van veel enzymen te beschermen. Trehalosa is in staat om niet -kristallijne glasachtige structuren te vormen in uitdrogingsomstandigheden.

Omdat het een breed gedistribueerde significant disaccharide is, maakt het ook deel uit van de structuur van veel oligosachariden die aanwezig zijn in ongewervelde planten en dieren.

Het is het belangrijkste koolhydraat van insectenhemolymfe en wordt snel geconsumeerd in intense activiteiten zoals vluchten.

Functies in de industrie

In de voedingsindustrie wordt het gebruikt als een stabiliserende en hydraterende agent, die mogelijk is om het te vinden in gearomatiseerde zuiveldranken, koude theeën, bewerkte producten op basis van vissen of poedervormige producten. Het heeft ook toepassingen in de farmaceutische industrie.

Kan u van dienst zijn: biomaterialen

Het wordt gebruikt om bevroren voedingsmiddelen te beschermen en, stabiel te zijn voor temperatuurveranderingen, om de donkere kleurverandering van drankjes te voorkomen. Het wordt ook gebruikt om geuren te onderdrukken.

Vanwege zijn grote hydraterende kracht en eiwitbeschermingsfunctie is het opgenomen in veel producten die bestemd zijn voor huid- en haarverzorging.

Industrieel wordt het ook gebruikt als zoetstof bij vervanging van suiker in snoep en bakkerijen, chocolade en alcoholische dranken.

Experimentele biologische functies

Bij experimentele dieren hebben sommige onderzoeken aangetoond dat de trehalosa een gen kan activeren (ALOXE 3) die de insulinegevoeligheid verbetert, de leverglucose vermindert en het dikke metabolisme verhoogt. Deze onderzoeken lijken in de toekomst veelbelovend voor de behandeling van obesitas, vettige lever en diabetes type II.

Andere werken hebben enkele voordelen aangetoond van het gebruik van Trehalosa bij experimentele dieren, zoals de toename van macrofaagactiviteit om angstaanjagende platen te verminderen en dus "de slagaders schoon te maken".

Deze gegevens zijn erg belangrijk, omdat ze in de toekomst de preventie van enkele zeer frequente cardiovasculaire ziekten effectief zullen beïnvloeden.

Referenties

1. Crowe, J., Crowe, L., & Chapman, D. (1984). Behoud van membranen in anhydrobiotische organismen: de rol van trehalose. Wetenschap, 223(4637), 701-703.
2. Elbein, a., Brood en., Pastusazak, ik., & Carroll, D. (2003). Nieuwe inzichten in Trehalose: multifunctioneel molecuul. Glycobiologie, 13(4), 17-27.
3. Finch, p. (1999). Koolhydraten: structuren, syntheseses en dynamiek. Londen, VK: Springer-Science+Business Media, B.V.
4. Stick, r. (2001). Koolhydraten. De zoete moleculen van het leven. Academische pers.
5. Stick, r., & Williams, s. (2009). Koolhydraten: de essentiële moleculen van het leven (2e ed.)). Elsevier.