Karakteristik, komposisi, fungsi, jenis oligosaccharides

Itu Oligosakarida (Dari bahasa Yunani, Oligo = sedikit; gulma = Gula) adalah molekul yang terdiri dari dua hingga sepuluh limbah monosakarida bersatu dengan ikatan glikosida. Oligosakarida berasal dari berbagai sumber makanan, seperti susu, tomat, pisang, gula merah, bawang, gandum, kedelai, gandum hitam dan bawang putih.

Dalam industri pangan dan pertanian, banyak perhatian telah diberikan kepada oligosakarida untuk aplikasi mereka sebagai prebiotik, zat yang tidak dapat dicerna, bermanfaat berkat stimulasi selektif dari pertumbuhan dan aktivitas spesies bakteri di usus besar.

Sumber: Pixabay.com

Prebiotik ini diperoleh dari sumber alami, atau dengan hidrolisis polisakarida. Oligosakarida pada tanaman adalah glukosa oligosakarida, oligosakarida galaktosa dan oligosakarida sukrosa, yang terakhir menjadi yang paling banyak dari semuanya.

Oligosakarida juga dapat disatukan dengan protein, membentuk glikoprotein, yang kandungan beratnya berkisar antara 1% dan 90%. Glikoprotein memiliki peran penting dalam pengenalan sel, serikat lektin, pembentukan matriks ekstraseluler, infeksi virus, pengenalan penerima-sustrato dan penentu antigenik.

Glikoprotein memiliki komposisi variabel karbohidrat, yang dikenal sebagai mikroheterogenitas. Karakterisasi struktur karbohidrat adalah salah satu tujuan glikomik.

[TOC]

Karakteristik

Oligosaccharides, seperti karbohidrat lainnya, terdiri dari monosakarida yang bisa menjadi ketosas (dengan kelompok keto) dan aldose (dengan kelompok aldehida). Kedua jenis gula memiliki banyak gugus hidroksil, yaitu, mereka adalah zat polihidroksilasi, yang kelompok alkoholnya dapat menjadi primer atau sekunder.

Struktur monosakarida yang membentuk oligosakarida adalah siklus, dan dapat dari tipe piranosa atau furanosa. Misalnya, glukosa adalah aldosa yang struktur siklusnya adalah piranosa. Sedangkan fruktosa adalah zea yang struktur siklusnya adalah furan.

Semua monosakarida yang membentuk oligosakarida memiliki konfigurasi D dari gliseraldehida. Karena itu, glukosa adalah D-glukopoparan dan fruktosa. Konfigurasi di sekitar karbon anomer, C1 glukosa dan C2 dalam fruktosa, menentukan konfigurasi alfa atau beta.

Kelompok anomer dari gula dapat mengembun dengan alkohol untuk membentuk tautan α- Dan β-Glukosida.

Oligosaccharides yang tidak dapat dicerna (ond) memiliki konfigurasi β, yang tidak dapat dihidrolisis dengan enzim pencernaan usus dan air liur. Namun, mereka sensitif terhadap hidrolisis karena enzim bakteri usus besar.

Komposisi

Sebagian besar oligosakarida memiliki antara 3 dan 10 residu monosakarida. Pengecualian adalah inulin, yang merupakan ond yang memiliki lebih dari 10 limbah monosakarida. Kata residu mengacu pada fakta bahwa ketika ikatan glikosida terbentuk, antara monosakarida, ada penghapusan molekul air.

Komposisi oligosakarida dijelaskan, kemudian, di bagian tentang jenis utama oligosakarida.

Fungsi

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

Ada peningkatan berkelanjutan dalam artikel ilmiah yang diterbitkan tentang sifat kesehatan OND sebagai prebiotik.

Beberapa fungsi OND yang merupakan prebiotik adalah untuk mempromosikan pertumbuhan bakteri gender Bifidobacteria dan mengurangi kolesterol. OND berfungsi sebagai pemanis buatan, memiliki peran dalam osteoporosis dan dalam kontrol diabetes mellitus 2, mempromosikan pertumbuhan mikroflora usus.

Selain itu, properti telah dikaitkan dengan OND.

Teman-teman

Oligosakarida dapat dibagi menjadi oligosakarida yang umum dan langka. Yang pertama adalah disakarida, seperti sukrosa dan laktosa. Detik memiliki tiga atau lebih residu monosakarida dan sebagian besar ditemukan pada tanaman.

Dapat melayani Anda: sistem saraf yang menarik

Oligosakarida yang ditemukan di alam berbeda dalam monosakarida yang menyusunnya.

Dengan cara ini, ada oligosakarida berikut: fructooligosaccharides (FOS), galatooligosaccharides (GOS); lactulooligosaccharides yang berasal dari galatooligosaccharides (LDGOS); Xilooligosaccharides (XOS); Arabinooligosaccharides (AOS); Derivatif ganggang laut (ADMO).

Oligosakarida lainnya adalah asam turunan pektin (PAO), metalloligosaccharides (MOS), siklodekstrinas (CD), isomalt-oligosakarida (IMO) dan oligosakarida susu manusia (HMO).

Cara lain untuk mengklasifikasikan oligosakarida adalah dengan memisahkannya menjadi dua kelompok: 1) oligosakarida primer, yang ditemukan pada tanaman, dan dibagi lagi menjadi dua jenis berdasarkan glukosa dan sukrosa; 2) Oligosakarida sekunder yang terbentuk dari oligosakarida primer.

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

Oligosakarida sekunder adalah yang terbentuk In vivo salah satu In vitro Melalui hidrolisis oligosakarida besar, polisakarida, glikoprotein, dan glikolipid.

Disakarida

Disakarida yang paling melimpah pada tanaman adalah sukrosa, dibentuk oleh glukosa dan fruktosa. Nama sistematis Anda adalah SALAH SATU-α-D-Glucopiranosil- (1-2)-β-D- fructofuranosido. Karena C1 dalam glukosa dan C2 dalam fruktosa berpartisipasi dalam ikatan glikosida, sukrosa bukanlah gula pengurangan.

Laktosa terdiri dari galaktosa dan glukosa, dan hanya dalam susu. Konsentrasinya bervariasi dari 0 hingga 7% tergantung pada spesies mamalia. Nama sistematis laktosa SALAH SATU-β-D-Galatopiranoil- (1-4) -d-Glucopiranosa.

Oligosakarida utama

Fructooligosaccharides (FOS)

Istilah fructooligosaccharide sering digunakan untuk 1^F(1-β-Dfructofuranosil)_N-sukrosa, dimana N Itu adalah 2 hingga 10 unit fruktosa. Misalnya, dua unit fruktosa membentuk 1-destosa; Tiga unit membentuk 1-nistosa; dan empat unit membentuk 1-fruktofuranosyl-nistosa.

FOS adalah serat larut dan sedikit manis, mereka membentuk gel, menunjukkan resistensi terhadap enzim yang terlibat dalam pencernaan seperti alfa-amilase, sacaase dan maltase. Mereka hadir dalam sereal, buah -buahan dan sayuran. Mereka juga dapat diekstraksi dari berbagai sumber melalui reaksi enzimatik.

Di antara manfaat kesehatan adalah pencegahan infeksi usus dan saluran pernapasan, meningkatkan respons sistem kekebalan tubuh, merangsang pertumbuhan spesies spesies Lactobacilli Dan Bifidobacteria, dan meningkatkan penyerapan mineral.

Galatooligosaccharides (GOS)

Galctooligosaccharides juga disebut transghalactools. Secara umum, molekul GOS dapat direpresentasikan sebagai: gal ^X(GAL)_N ^DAN Glc.

Dimana gal galaktosa dan n adalah tautannya β-1.4 yang bergabung dengan limbah galaktosa. Formula juga menunjukkan itu β-Galactosidasas juga mensintesis tautan lain: β-(1-3) dan β-(1-6).

Goss diproduksi dari laktosa melalui transgatorctosilation yang dikatalisis oleh β-galactosidases. Susu mamalia adalah sumber alami GOS. GOS mempromosikan pertumbuhan bifidobacteria.

Goss diproduksi secara komersial dengan nama Oligomat 55, yang disiapkan berdasarkan β-Galactosidasas de Aspergillus oryzae Dan Streptoccoccus Themophilus. Ini mengandung 36% dari tri, tetra-, penta- dan hexa-galacto-oligosaccharides, 16% galaktosil-glukosa dan galaktosil-galaktosa disakarida, 38% monosakarida, dan 10% laktosa.

Meskipun komposisi goss, diproduksi secara komersial, dapat bervariasi sesuai dengan asal usul β-galactosidase yang mereka gunakan. Perusahaan gula frieslandcampina dan nissin menggunakan enzim dari Sirkulasi Bacillus Dan Cryptococcus laurentii, masing -masing

Di antara manfaat konsumsi GO adalah penataan ulang flora usus, regulasi sistem kekebalan usus dan penguatan penghalang usus.

Oligosakarida yang tidak lactulous, tagatous dan acidolactobionic juga dapat diperoleh dari laktosa, dengan menggunakan oksiduktase.

Xilooligosaccharides (xos)

XOS terdiri dari unit Xilosa yang disatukan oleh tautan β-(1-4). Polimeriza antara dua dan sepuluh monosakarida. Beberapa XOS mungkin memiliki alasan arabinyl, asetil atau glukoronil.

Dapat melayani Anda: peptidoglikan: sintesis, struktur, fungsi

XOSS secara enzimatik diproduksi oleh hidrolisis xilano dari kulit birch, gandum, jantung, atau bagian jagung yang tidak dapat dimakan. XOSS terutama digunakan di Jepang, di bawah persetujuan Foshu (makanan untuk penggunaan kesehatan tertentu).

Xylogosaccharides atau oligosakarida Feruloil hadir dalam roti gandum, kulit jelai, cangkang almond, bambu dan jantung, bagian jagung yang tidak bisa dimakan. XOS dapat diekstraksi dengan degradasi Xilanos enzimatik.

Oligosakarida ini memiliki sifat mengurangi kolesterol total pada pasien dengan diabetes mellitus tipe 2, kanker usus besar. Mereka bifidogenik.

Arabinooligosaccharides (AOS)

Tahun diperoleh melalui hidrolisis polisakarida Arabinan yang memiliki hubungan α-(1-3) dan α- (1-5) dari L-arabinofuranosa. Orang Arab yang hadir di Arabinan, Arabinagalaktanos atau Arabino Xilanos, yang merupakan komponen dari dinding sel tanaman. Jenis tautan tahun tergantung pada sumbernya.

Tahun mengurangi peradangan pasien dengan kolitis ulserativa, juga merangsang pertumbuhan Bifidobacterium Dan Lactobacillus.

Isomalt-oligosaccharides (IMO)

Struktur IMO terdiri dari limbah glikosil yang disatukan untuk maltosa atau isomalt α-(1-6), menjadi yang paling buruk dan stagnan.

IMO diproduksi di industri dengan nama Isomalto-900, yang terdiri dari inkubasi α-amilase, pulrulanas dan α-Glukosidase dengan tepung jagung. Oligosakarida utama dalam campuran yang dihasilkan adalah isomaltosa (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).

Di antara manfaat kesehatan adalah pengurangan produk nitrogen. Mereka memiliki efek antidiabetes. Metabolisme lipid membaik.

Aplikasi prebiotik pada kanker usus besar

Diperkirakan bahwa 15% dari faktor -faktor yang mempengaruhi penampilan penyakit ini berkaitan dengan gaya hidup. Salah satu faktor ini adalah diet, diketahui bahwa daging dan alkohol meningkatkan risiko penampilan penyakit ini, sedangkan diet yang kaya serat dan susu menguranginya.

Telah ditunjukkan bahwa ada hubungan dekat antara aktivitas metabolisme bakteri usus dan pembentukan tumor. Penggunaan rasional prebiotik didasarkan pada pengamatan bahwa bifidobacteria dan lactobacilus tidak menghasilkan senyawa karsinogenik.

Banyak penelitian telah dilakukan pada model hewan dan sangat sedikit pada manusia. Pada manusia, mirip dengan model hewan, ditunjukkan bahwa konsumsi prebiotik menghasilkan pengurangan yang signifikan dari sel usus besar dan genotoksisitas, dan meningkatkan fungsi penghalang usus.

Aplikasi prebiotik pada penyakit radang usus

Penyakit usus inflamasi ditandai dengan peradangan saluran pencernaan yang tidak terkendali. Ada dua kondisi terkait, yaitu: penyakit Crohn dan kolitis ulserativa.

Menggunakan model hewan kolititis ulseratif, ditunjukkan bahwa penggunaan antibiotik spektrum luas mencegah perkembangan penyakit. Penting untuk menyoroti bahwa mikrobiota orang sehat berbeda dari orang yang menderita penyakit radang usus.

Karena itu, ada minat khusus untuk menggunakan prebiotik untuk mengurangi kondisi peradangan. Studi yang dilakukan dalam model hewan menunjukkan bahwa konsumsi FOS dan inulin secara signifikan mengurangi penanda kekebalan hewan proinflamasi hewan.

Oligosakarida dalam glikoprotein

Protein plasma darah, banyak susu dan protein telur, mucinas, komponen jaringan ikat, beberapa hormon, protein membran plasma komprehensif dan banyak enzim adalah glikoprotein (GP). Secara umum, oligosakarida di GP memiliki rata -rata 15 unit monosakarida.

Dapat melayani Anda: sitogenetika: riwayat, studi apa, teknik, aplikasi

Oligosakarida terkait dengan protein dengan tautan N-Glucosidicos u SALAH SATU-glikosida. Persatuan N-Glukosida, terdiri dari pembentukan ikatan kovalen antara N-acetyl-glucosamine (GLCNAC) dan nitrogen dari gugus AMIDA dari residu Asam Amino (ASN), yang umumnya ditemukan sebagai Seri Asn-X atau AS- X-thr.

Glikosilasi protein, protein oligosakarida penyatuan, biosintesis protein terjadi secara bersamaan. Langkah-langkah yang tepat dari proses ini bervariasi dengan identitas glikoprotein, tetapi semua oligosakarida N-united memiliki pentapéptide dengan struktur: GLCNACβ (1-4) GLCNACβ (1-4) Manusia [manα (1-6)]]₂.

Persatuan SALAH SATU-glikosida, terdiri dari penyatuan disakarida β-Galactosyl- (1-3)-α-N-Acetylgalactosamine ke kelompok OH serin (menjadi) atau treonine (THR). Oligosakarida SALAH SATU-Ukuran bersatu bervariasi, misalnya dapat mencapai hingga 1000 unit disakarida dalam proteoglikan.

Fungsi oligosakarida dalam glikoprotein

Komponen karbohidrat dalam GPS mengatur banyak proses. Misalnya, dalam interaksi antara sperma dan ovula selama pemupukan. Ovule dewasa dikelilingi oleh lapisan ekstraseluler, yang disebut Area Pelukid (ZP). Penerima pada permukaan sperma mengenali oligosakarida yang melekat pada ZP, yang merupakan GP.

Interaksi reseptor sperma dengan ZP oligosakarida menghasilkan pelepasan protease dan hyaluronidases. Enzim ini melarutkan ZP. Dengan cara ini sperma dapat menembus ovula.

Contoh kedua adalah oligosakarida sebagai penentu antigenik. Antigen dari gugus darah ABO adalah oligosakarida glikoprotein dan glikolipid pada permukaan sel individu seseorang. Individu dengan sel tipe A memiliki antigen di permukaan selnya, dan mengangkut antibodi anti-B dalam darah mereka.

Individu dengan sel B membawa antigen B, dan mengangkut antibodi anti-A. Individu dengan sel AB-tipe memiliki antigen A dan B, dan tidak memiliki antibodi anti-A atau anti-B.

Tipe O individu memiliki sel yang tidak memiliki antigen, dan memiliki antibodi anti-A dan semut. Informasi ini adalah kunci realisasi transfusi darah.

Referensi

1. Belorkar, s. KE., Gupta, a. K. 2016. Oligosaccharides: Boon dari Nature's Desk. Amb Express, 6, 82, doi 10.1186/S13568-016-0253-5.
2. Eggleston, g., Côté, g. L. 2003. Oligosakarida dalam pangan dan pertanian. American Chemical Society, Washington.
3. Gänzle, m.G., Pengikut, r. 2012. Metabolisme Oligosakarida dan Pati di Lactobacilli: A Review. Perbatasan dalam mikrobiologi, doi: 10.3389/fmicb.2012.00340.
4. Kim, s.K. 2011. Kitin, kitosan, oligosakaridida dan kegiatan dan aplikasi biologis turunannya. CRC Press, Boca Raton.
5. Liptak, a., Szurmai, Z., Fügedi, hlm., Harangi, J. 1991. Buku Pegangan CRC Oligosakarida: Volume III: Oligosakarida yang lebih tinggi. CRC Press, Boca Raton.
6. Moreno, f. J., Sanz, m. L. Makanan oligosakarida: produksi, analisis dan bioaktivitas. Wiley, Chichester.
7. Mussatto, s. yo., Mancilha, i. M. 2007. Oligosakarida yang tidak dapat dicerna: ulasan. Polimer Karbohidrat, 68, 587-597.
8. Nelson, d. L., Cox, m. M. 2017. Prinsip -prinsip biokimia lehninger. W. H. Freeman, New York.
9. Oliveira, d. L., Wilbey, a., Grandison. KE. S., Roseiro, l. B. Susu Oligosaccharides: Review. International Journal of Dairy Technology, 68, 305-321.
10. Rastall, R. KE. 2010. Oligosakarida Fungsional: Aplikasi dan Pembuatan. Tinjauan Tahunan Ilmu dan Teknologi Pangan, 1, 305-339.
11. Sinnott, m. L. 2007. Struktur dan mekanisme kimia dan biokimia karbohidrat. Royal Society of Chemistry, Cambridge.
12. Tongkat, r. V., Williams, s. J. 2009. Karbohidrat: Molekul Esensial Kehidupan. Elsevier, Amsterdam.
13. Tomasik, hlm. 2004. Sifat kimia dan fungsional sakarid makanan. CRC Press, Boca Raton.
14. Voet, d., Voet, J. G., Pratt, c. W. 2008. Dasar -dasar Biokimia - Kehidupan di Tingkat Molekuler. Wiley, Hoboken.