Karakteristik trehalosa, struktur, fungsi

Itu Trehalosa Ini adalah disakarida yang dibentuk oleh dua α-D-glukosa yang ditemukan di banyak serangga, jamur dan mikroorganisme, tetapi tidak dapat disintesis oleh vertebrata. Seperti sukrosa, ini adalah disakarida yang tidak berkurang dan yang dapat membentuk kristal sederhana.

Trehalosa adalah karbohidrat dengan sedikit daya pemanis, sangat larut dalam air dan digunakan sebagai sumber energi dan untuk pembentukan eksoskeleton kitin di banyak serangga. Ini adalah bagian dari membran sel dari beberapa serangga dan mikroorganisme, yang mensintesisnya.

Representasi Haworth untuk Trehalosa (Sumber: Fvasconcellos 18:56, 17 April 2007 (UTC) [domain publik] melalui Wikimedia Commons)

Ini digunakan dalam industri makanan sebagai penstabil dan pelembab. Ini hadir dalam jus tebu sebagai produk yang terbentuk setelah potongan tongkat, dan sangat stabil untuk pemanasan dan lingkungan asam.

Di usus manusia, karena enzim trehalase (hadir dalam vili usus kecil), trehalosa terurai menjadi glukosa, yang diserap bersama dengan natrium. Tidak adanya trehalase menghasilkan intoleransi jamur.

[TOC]

Karakteristik dan Struktur

Trehalosa pertama kali dijelaskan oleh wiggers pada tahun 1832 sebagai gula yang tidak diketahui hadir di "Cornez of the Centeno" (Claviceps purpurea), jamur beracun.

Selanjutnya, Berthelot menemukannya di capulos kumbang yang disebut Larinus maculata, biasa dipanggil Trehala. Dari sana nama trehalosa berasal.

Trehalose (α-D-glucopyranosyl α-D-glucopyranoside) adalah disakarida yang tidak mengurangi di mana dua residu D-glikosa bergabung, satu dengan satu sama lain, melalui hidrogen anomerik. Trehalosa didistribusikan secara luas pada tanaman, ragi, serangga, jamur dan bakteri, tetapi tidak ditemukan pada vertebrata.

Dapat melayani Anda: aldosteron: fungsi, sintesis, mekanisme aksi

Kitin exoskeleton serangga terbentuk dari UDP-N-acetyl-glucosamine dengan aksi glikosiltransferase yang disebut sintetasa pemindahan. Pada serangga, UDP-N-acetyl-glucosamine disintesis dari trehalosa.

Biosintesis

Ada lima jalan utama untuk biosintesis trehalosa, yang tiga adalah yang paling umum.

Yang pertama dijelaskan dalam ragi dan melibatkan kondensasi UDP-glukosa dan glukosa 6-fosfat oleh glikosiltransferase trehalosa 6-syntheted fosfat.

Rute kedua pertama kali dijelaskan dalam spesies genus Pimelobacter dan menyiratkan transformasi maltosa menjadi trehalosa, reaksi yang dikatalisis oleh enzim sintetase, transglukosidase.

Rute ketiga telah dijelaskan dalam genre prokariotik yang berbeda, dan menyiratkan isomerisasi dan hidrolisis residu terminal maltosa dari malto-oligosakarida karena aksi serangkaian enzim untuk menghasilkan trehalosa.

Sementara sebagian besar organisme hanya menggunakan salah satu jalur ini untuk pembentukan trehalosa, mycobacteria dan corinebacteria menggunakan tiga cara untuk sintesis trehalosa.

Trehalosa dihidrolisis oleh hidrolase glucóside yang disebut trehalase. Sementara vertebrata tidak mensintesis trehalosa, itu dicapai di usus ketika dicerna dan dihidrolisis oleh trehalase.

Secara industri, trehalosa disintesis secara enzim dari substrat tepung jagung dengan enzim malto-oligosil-trothalose Arthrobacter Ramosus.

Fungsi

Tiga fungsi biologis mendasar untuk trehalosa telah dijelaskan.

1- Sebagai sumber karbon dan energi.

2- Sebagai pelindung stres (kekeringan, salinisasi tanah, panas dan stres oksidatif).

Dapat melayani Anda: pewarnaan negatif

3- Sebagai molekul sinyal atau pengaturan metabolisme tanaman.

Dibandingkan dengan gula lainnya, trehalosa memiliki keterampilan yang jauh lebih besar untuk menstabilkan membran dan protein terhadap dehidrasi. Selain itu, trehalosa melindungi sel dari stres oksidatif dan kalori.

Beberapa organisme dapat bertahan hidup bahkan ketika mereka telah kehilangan hingga 90% dari kadar air mereka dan kemampuan ini, dalam banyak kasus, itu terkait dengan produksi trehalosa dalam jumlah besar.

Misalnya, di bawah dehidrasi lambat, nematoda Aphelenchus avenae Itu mengubah lebih dari 20% dari berat keringnya dan kelangsungan hidupnya terkait dengan sintesis gula ini.

Kemampuan Trehalosa untuk bertindak sebagai pelindung lipid bilay. Ini mencegah merger dan pemisahan fase membranal dan, oleh karena itu, menghindari perpisahan dan disintegrasi.

Konformasi struktural Almeja trehalosa (Bivalvo), yang dibentuk oleh dua cincin gula yang dihadapi satu sama lain, memungkinkan melindungi protein dan aktivitas banyak enzim. Trehalosa mampu membentuk struktur vitreous non -kristalin dalam kondisi dehidrasi.

Menjadi disakarida signifikan yang didistribusikan secara luas, ia juga merupakan bagian dari struktur banyak oligosakarida yang ada pada tanaman dan hewan invertebrata.

Ini adalah karbohidrat utama hemolimf serangga dan dengan cepat dikonsumsi dalam kegiatan yang intens seperti penerbangan.

Fungsi di industri ini

Dalam industri makanan digunakan sebagai agen penstabil dan pelembab, dimungkinkan untuk menemukannya dalam minuman susu beraroma, teh dingin, produk olahan berdasarkan ikan atau produk bubuk. Ini juga memiliki aplikasi di industri farmasi.

Dapat melayani Anda: biomaterial

Ini digunakan untuk melindungi makanan beku dan, menjadi stabil terhadap perubahan suhu, untuk menghindari perubahan warna gelap dari minuman. Itu juga digunakan untuk menekan bau.

Karena daya pelindung pelembabnya yang luar biasa dan fungsi pelindung, itu termasuk dalam banyak produk yang ditakdirkan untuk perawatan kulit dan rambut.

Secara industri juga digunakan sebagai pemanis dalam penggantian gula dalam permen dan toko roti, cokelat dan minuman beralkohol.

Fungsi Biologis Eksperimental

Pada hewan percobaan, beberapa penelitian telah menunjukkan bahwa trehalosa mampu mengaktifkan gen (Aloxe 3) yang meningkatkan sensitivitas insulin, mengurangi glukosa hati dan meningkatkan metabolisme lemak. Investigasi ini tampaknya menjanjikan di masa depan untuk pengobatan obesitas, hati berlemak dan diabetes tipe II.

Karya -karya lain telah menunjukkan beberapa manfaat penggunaan trehalosa pada hewan eksperimental, seperti peningkatan aktivitas makrofag untuk mengurangi pelat yang menakutkan dan dengan demikian "membersihkan arteri".

Data ini sangat penting, karena mereka akan memungkinkan, di masa depan, secara efektif mempengaruhi pencegahan beberapa penyakit kardiovaskular yang sangat sering.

Referensi

1. Crowe, J., Crowe, l., & Chapman, D. (1984). Pelestarian Membran dalam Organisme Anhidrobiotik: Peran Trehalose. Sains, 223(4637), 701-703.
2. Elbein, a., Roti, dan., Pastusazak, i., & Carroll, D. (2003). Wawasan Baru tentang Trehalose: Molekul Multifungsi. Glikobiologi, 13(4), 17-27.
3. Finch, hlm. (1999). Karbohidrat: Struktur, Sintesis dan Dinamika. London, Inggris: Springer-science+Media Bisnis, B.V.
4. Tongkat, r. (2001). Karbohidrat. Molekul kehidupan yang manis. Pers Akademik.
5. Tongkat, r., & Williams, s. (2009). Karbohidrat: Molekul Esensial Kehidupan (Edisi ke -2.). Elsevier.