Альфа-глюкан

α-Глюканы ( альфа- глюканы ) представляют собой полисахариды мономеров D-глюкозы , связанных гликозидными связями альфа-формы. α-Глюканы используют кофакторы в кофакторном сайте для активации фермента глюканфосфорилазы . Этот фермент вызывает реакцию, которая переносит глюкозильную часть между ортофосфатом и α-I,4-глюканом. Положение кофакторов в активных сайтах на ферменте имеет решающее значение для общей скорости реакции, поэтому любое изменение в кофакторном сайте приводит к нарушению сайта связывания глюкана. ^[1]

Альфа-глюкан также часто встречается в бактериях, дрожжах, растениях и насекомых. В то время как основной путь синтеза α-глюкана осуществляется через гликозидные связи мономеров глюкозы, α-глюкан может быть синтезирован с помощью мальтозилтрансферазы GlgE и ветвящегося фермента GlgB. ^[2] Этот альтернативный путь распространен во многих бактериях, которые используют GlgB и GlgE или путь GlgE исключительно для биосинтеза α-глюкана. Путь GlgE особенно заметен у актиномицетов, таких как микобактерии и стрептомицеты. Однако α-глюканы в микобактериях имеют небольшие различия в длине линейных цепей, что указывает на тот факт, что ветвящийся фермент в микобактериях создает более короткие ветви по сравнению с синтезом гликогена. У организмов, которые могут использовать как классический синтез гликогена, так и путь GlgE, присутствует только фермент GlgB, что указывает на то, что фермент GlgB является общим для обоих путей. ^[3]

Другие применения α-глюкана были разработаны на основе его доступности в бактериях. Накопление гликогена Neisseria polysacchera и другие бактерии способны использовать α-глюкан для катализа единиц глюкозы с образованием α-1,4-глюкана и высвобождением фруктозы в этом процессе. Для регулирования углеводного обмена требовался более устойчивый крахмал. Покрытая α-глюканом молекула крахмала, полученная из Neisseria polysacchera, смогла улучшить некоторые физико-химические свойства по сравнению с сырым нормальным крахмалом, особенно в эффективности загрузки биоактивных молекул. Альфа-глюкан использовался в сочетании с модифицированными молекулами крахмала, которые содержали пористые гранулы крахмала посредством гидролиза амилотическими ферментами, такими как α-амилаза, β-амилаза и глюкоамилаза. ^[4] Покрытие α-глюканом может похвастаться защитой от пищеварительных сред, таких как тонкий кишечник, эффективной инкапсуляцией и показателями сохранности. Эта разработка способствует росту разработки биоматериалов на основе α-глюкана и имеет множество последствий для его использования в пищевой и фармацевтической промышленности. ^[5]

Примеры альфа-глюканов

декстран , α-1,6-глюкан
гликоген , α-1,4- и α-1,6-глюканы
пуллулан , α-1,4- и α-1,6-глюкан
крахмал , α-1,4- (например, амилоза ) и α-1,6-глюкан (включая амилопектин ) ^[6]

Примеры молекул альфа-глюкана с различными гликозидными связями .

Ссылки

^ Шимомура, Сёдзи; Фукуи, Тошио (1980). «Сравнительное исследование фосфорилаз .альфа.-глюкана из растений и животных: взаимосвязь между сайтами связывания полисахарида и пиридоксальфосфата с помощью аффинного электрофореза». Биохимия . 19 (11): 2287– 2294. doi :10.1021/bi00552a001. PMID 7387974.
^ Jung, Yi-Seul; Hong, Moon-Gi; Park, Se-Hee; Lee, Byung-Hoo; Yoo, Sang-Ho (2019-11-11). «Биокаталитическое изготовление пористых гранул крахмала, покрытых α-глюканом, с помощью амилолитических и синтезирующих глюкан ферментов в качестве носителя для доставки, специфичного для определенной цели». Biomacromolecules . 20 (11): 4143– 4149. doi :10.1021/acs.biomac.9b00978. ISSN 1526-4602. PMID 31556605. S2CID 203440717.
^ Jung, Yi-Seul; Hong, Moon-Gi; Park, Se-Hee; Lee, Byung-Hoo; Yoo, Sang-Ho (2019-11-11). «Биокаталитическое изготовление пористых гранул крахмала, покрытых α-глюканом, с помощью амилолитических и синтезирующих глюкан ферментов в качестве носителя для доставки, специфичного для определенной цели». Biomacromolecules . 20 (11): 4143– 4149. doi :10.1021/acs.biomac.9b00978. ISSN 1526-4602. PMID 31556605. S2CID 203440717.
^ Jung, Yi-Seul; Hong, Moon-Gi; Park, Se-Hee; Lee, Byung-Hoo; Yoo, Sang-Ho (2019-11-11). «Биокаталитическое изготовление пористых гранул крахмала, покрытых α-глюканом, с помощью амилолитических и синтезирующих глюкан ферментов в качестве носителя для доставки, специфичного для определенной цели». Biomacromolecules . 20 (11): 4143– 4149. doi :10.1021/acs.biomac.9b00978. ISSN 1526-4602. PMID 31556605. S2CID 203440717.
^ Jung, Yi-Seul; Hong, Moon-Gi; Park, Se-Hee; Lee, Byung-Hoo; Yoo, Sang-Ho (2019-11-11). «Биокаталитическое изготовление пористых гранул крахмала, покрытых α-глюканом, с помощью амилолитических и синтезирующих глюкан ферментов в качестве носителя для доставки, специфичного для определенной цели». Biomacromolecules . 20 (11): 4143– 4149. doi :10.1021/acs.biomac.9b00978. ISSN 1526-4602. PMID 31556605. S2CID 203440717.
^ Ai Y, Nelson B, Birt DF, Jane JL (2013). «In vitro и in vivo переваривание октенилянтарного крахмала». Углеводные полимеры . 98 (2): 1266– 1271. doi :10.1016/j.carbpol.2013.07.057. PMID 24053802.

[1] Страница, на которой объясняются связи альфа-глюкана в крахмале.

Эта статья по биохимии — заглушка . Вы можете помочь Википедии, расширив ее.

[1] Шимомура, Сёдзи; Фукуи, Тошио (1980). «Сравнительное исследование фосфорилаз .альфа.-глюкана из растений и животных: взаимосвязь между сайтами связывания полисахарида и пиридоксальфосфата с помощью аффинного электрофореза». Биохимия . 19 (11): 2287– 2294. doi :10.1021/bi00552a001. PMID 7387974.

[2] Jung, Yi-Seul; Hong, Moon-Gi; Park, Se-Hee; Lee, Byung-Hoo; Yoo, Sang-Ho (2019-11-11). «Биокаталитическое изготовление пористых гранул крахмала, покрытых α-глюканом, с помощью амилолитических и синтезирующих глюкан ферментов в качестве носителя для доставки, специфичного для определенной цели». Biomacromolecules . 20 (11): 4143– 4149. doi :10.1021/acs.biomac.9b00978. ISSN 1526-4602. PMID 31556605. S2CID 203440717.

[3] Jung, Yi-Seul; Hong, Moon-Gi; Park, Se-Hee; Lee, Byung-Hoo; Yoo, Sang-Ho (2019-11-11). «Биокаталитическое изготовление пористых гранул крахмала, покрытых α-глюканом, с помощью амилолитических и синтезирующих глюкан ферментов в качестве носителя для доставки, специфичного для определенной цели». Biomacromolecules . 20 (11): 4143– 4149. doi :10.1021/acs.biomac.9b00978. ISSN 1526-4602. PMID 31556605. S2CID 203440717.

[4] Jung, Yi-Seul; Hong, Moon-Gi; Park, Se-Hee; Lee, Byung-Hoo; Yoo, Sang-Ho (2019-11-11). «Биокаталитическое изготовление пористых гранул крахмала, покрытых α-глюканом, с помощью амилолитических и синтезирующих глюкан ферментов в качестве носителя для доставки, специфичного для определенной цели». Biomacromolecules . 20 (11): 4143– 4149. doi :10.1021/acs.biomac.9b00978. ISSN 1526-4602. PMID 31556605. S2CID 203440717.

[5] Jung, Yi-Seul; Hong, Moon-Gi; Park, Se-Hee; Lee, Byung-Hoo; Yoo, Sang-Ho (2019-11-11). «Биокаталитическое изготовление пористых гранул крахмала, покрытых α-глюканом, с помощью амилолитических и синтезирующих глюкан ферментов в качестве носителя для доставки, специфичного для определенной цели». Biomacromolecules . 20 (11): 4143– 4149. doi :10.1021/acs.biomac.9b00978. ISSN 1526-4602. PMID 31556605. S2CID 203440717.

[pmid24053802-6] Ai Y, Nelson B, Birt DF, Jane JL (2013). «In vitro и in vivo переваривание октенилянтарного крахмала». Углеводные полимеры . 98 (2): 1266– 1271. doi :10.1016/j.carbpol.2013.07.057. PMID 24053802.