Trehalosa -Eigenschaften, Struktur, Funktionen

Der Trehalosa Es handelt sich um ein Disaccharid, das von zwei α-D-Glucose gebildet wird, die in vielen Insekten, Pilzen und Mikroorganismen enthalten sind, aber nicht von Wirbeltieren synthetisiert werden können. Wie Saccharose handelt es sich um ein nicht reduzierendes Disaccharid und kann einfache Kristalle bilden können.

Trehalosa ist ein Kohlenhydrat mit wenig Süßungskraft, sehr löslich im Wasser und als Energiequelle und zur Bildung des Chitin -Exoskeletts in vielen Insekten verwendet. Es ist Teil der Zellmembranen mehrerer Insekten und Mikroorganismen, die es synthetisieren.

Haworth -Vertretung für die Trehalosa (Quelle: Fvasconcellos 18:56, 17. April 2007 (UTC) [Public Domain] über Wikimedia Commons)

Es wird in der Lebensmittelindustrie als Stabilisator und Feuchtigkeitscreme verwendet. Es ist in Zuckerrohrsaft als Produkt vorhanden, das nach dem Schnitt des Stocks gegründet wurde, und ist besonders stabil für Heizung und die saure Umgebung.

Im menschlichen Darm zersetzt sich der Trehalose aufgrund des Enzyms Trehalase (vorhanden in den Zotten des Dünndarms) in Glucose, das zusammen mit dem Natrium absorbiert wird. Das Fehlen von Trehalase erzeugt Pilzunverträglichkeiten.

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Eigenschaften und Struktur

Die Trehalosa wurde erstmals von Wiggers 1832 als unbekannten Zucker beschrieben, der im "Cornez des Centeno" vorhanden ist (Claviceps purpurea) ein giftiger Pilz.

Anschließend fand Berthelot sie in den Kapulos eines Käfers rufen Larinus maculata, allgemein genannt Trehala. Von dort entsteht der Name Trehalosa.

Der Trehalose (α-D-Glucopyranosyl α-D-Glucopyranosid) ist ein nicht reduzierendes Disaccharid. Trehalosa ist weit verbreitet in Pflanzen, Hefen, Insekten, Pilzen und Bakterien, ist aber nicht in Wirbeltieren vorhanden.

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Das Chitin des Exoskeletts von Insekten wird aus UDP-N-Acetyl-Glucosamin durch die Wirkung einer Glycosyltransferase namens Syntetasa-Entfernung gebildet. In Insekten wird das UDP-N-Acetyl-Glucosamin aus dem Trehalose synthetisiert.

Biosynthese

Es gibt fünf Hauptstraßen für die Biosynthese der Trehalosa, von denen drei am häufigsten sind.

Das erste wurde in Hefen beschrieben und beinhaltet die Kondensation von UDP-Glucose und Glucose 6-phosphat durch das Glycosyltransferase Trehalose 6-synthetisches Phosphat.

Die zweite Route wurde zuerst in der Art der Gattung beschrieben Pimelobacter und impliziert die Umwandlung der Maltose in eine Trehalosa, eine durch das Synthetase -Enzym katalysierte Reaktion, eine Transglucosidase.

Die dritte Route wurde in verschiedenen prokaryotischen Genres beschrieben und impliziert die Isomerisierung und Hydrolyse des Maltose-Endrestes eines Malto-Oligosaccharids aufgrund der Wirkung einer Reihe von Enzymen zur Herstellung von Trehalosa.

Während die meisten Organismen nur einen dieser Wege für die Bildung von Trehalosa verwenden, nutzen Mycobacteria und Corinebacteria die drei Möglichkeiten für die Synthese von Trehalosa.

Der Trehalose wird durch eine Hydrolase Glucóside namens Trehalase hydrolysiert. Während Wirbeltiere Trehalosa nicht synthetisieren, wird es im Darm erreicht, wenn er aufgenommen wird und von der Trehalase hydrolysiert wird.

Industriell wird der Trehalose enzymatisch aus einem Maisstärke-Substrat mit dem Malto-Oligosyl-Troghalose-Enzym synthetisiert Arthrobacter ramosus.

Funktionen

Es wurden drei grundlegende biologische Funktionen für die Trehalosa beschrieben.

1- als Kohlenstoff- und Energiequelle.

2- als Stressschutz (Dürren, Bodensalinisierung, Wärme und oxidativer Stress).

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3- als Signalmolekül oder Regulatorium des Pflanzenstoffwechsels.

Im Vergleich zu anderen Zuckern hat Trehalosa eine viel größere Fähigkeit, Membranen und Proteine ​​gegen Dehydration zu stabilisieren. Darüber hinaus schützt die Trehalosa die Zellen vor oxidativem und kalorischer Stress.

Einige Organismen können überleben, selbst wenn sie bis zu 90% ihres Wassergehalts und dieser Fähigkeit verloren haben, in vielen Fällen mit der Herstellung großer Mengen an Trehalosa zusammenhängen.

Zum Beispiel unter langsamer Dehydration der Nematode Aphelenchus avenae Es wandelt mehr als 20% seines Trockengewichts um und sein Überleben hängt mit der Synthese dieses Zuckers zusammen.

Trehalosas Fähigkeit, als Beschützer des Lipidbilays zu fungieren. Dies verhindert gegen die Fusion und Trennung der membranalen Phasen und vermeidet daher die Auseinandersetzung und Auflösung.

Die strukturelle Konformation der Almeja Trehalosa (Bivalvo), die von zwei miteinander konfrontierten Zuckerringen gebildet wird, ermöglicht den Schutz von Proteinen und die Aktivität vieler Enzyme. Trehalosa ist in der Lage, nicht kristalline Glasstrukturen bei Dehydratisierungsbedingungen zu bilden.

Da es sich um ein weit verbreitetes signifikantes Disaccharid handelt, ist es auch Teil der Struktur vieler Oligosaccharide, die in Wirbellosenpflanzen und Tieren vorhanden sind.

Es ist das Hauptkohlenhydrat von Insekten -Hämolymphe und wird schnell in intensiven Aktivitäten wie dem Flug konsumiert.

Funktionen in der Branche

In der Lebensmittelindustrie wird es als Stabilisierungs- und Feuchtigkeitsmittel verwendet, um es in aromatisierten Milchgetränken, kalten Tees und verarbeiteten Produkten zu finden, die auf Fisch oder pulverförmigen Produkten basieren. Es hat auch Anwendungen in der Pharmaindustrie.

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Es wird verwendet, um gefrorene Lebensmittel zu schützen und stabil zu Temperaturänderungen zu sein, um die dunkle Farbewechsel vor Getränken zu vermeiden. Es wird auch verwendet, um Gerüche zu unterdrücken.

Aufgrund seiner großen Feuchtigkeitskraft und der Proteinschutzfunktion ist sie in vielen Produkten enthalten, die für die Haut und Haarpflege bestimmt sind.

Industriell wird es auch als Süßstoff zum Ersatz von Zucker in Süßigkeiten und Bäckereien, Schokoladen und alkoholischen Getränken verwendet.

Experimentelle biologische Funktionen

Bei experimentellen Tieren haben einige Studien gezeigt, dass die Trehalosa ein Gen aktivieren kann (Aloxe 3) Das verbessert die Insulinempfindlichkeit, verringert die Leberglukose und erhöht den Fettstoffwechsel. Diese Untersuchungen scheinen in Zukunft vielversprechend für die Behandlung von Fettleibigkeit, Fettleber und Typ -II -Diabetes zu sein.

Andere Arbeiten haben einige Vorteile der Verwendung von Trehalosa bei experimentellen Tieren gezeigt, wie die Zunahme der Makrophagenaktivität zur Reduzierung von furchterregenden Platten und damit "die Arterien reinigen".

Diese Daten sind sehr wichtig, da sie in Zukunft die Vorbeugung einiger sehr häufiger Herz -Kreislauf -Erkrankungen wirksam beeinflussen können.

Verweise

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