Značilnosti, strukture in funkcije Xilosa

The ksiloza To je monosaharid petih ogljikovih atomov, ki ima funkcionalno skupino aldehida, zato je razvrščena, skupaj z drugimi povezanimi sladkorji, kot sta riboza in arabino, znotraj skupine aldopentosas.

Koch, leta 1881, ga je prvi odkril in izoliral iz lesa. Od takrat so ga mnogi znanstveniki katalogizirali kot enega najbolj "redkih" in nenavadnih sladkorjev glede na težave in stroške njihovega pridobitve.

Fisherjeva projekcija za D- in L-Xilosa (vir: akane700 [cc by-sa 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/3.0)] prek Wikimedia Commons)

Leta 1930 pa ga je ameriški zadrugi uspelo pridobiti iz lupine bombažnega semena, veliko cenejšega materiala, in od takrat je postal priljubljen kot sladkor, pridobljen po cenah, primerljivih s cenami proizvodnje saharoze.

Trenutno se uporabljajo različne metode za izolacijo iz lesa iz različnih vrst lesenih rastlin in nekaj odpadnih pridelkov.

Njeni derivati ​​se pogosto uporabljajo kot sladila v hrani in pijačah, ki se razvijejo za diabetične ljudi, saj ne prispevajo k povečanju ravni glukoze v krvi. Najbolj sintetiziran in uporabljen derivat kot sladilo je Xilitol.

Uporaba ksiloze kot vira ogljika v industriji alkoholne fermentacije je postala ta čas v eni najpomembnejših točk znanstvenih raziskav.

[TOC]

Značilnosti

Tako kot glukoza ima tudi ksiloza sladek okus in nekatere študije so dokazale, da ima približno 40% okusa sladkega glukoze.

Kot reagent je komercialno dosežen kot beli kristalni prašek. Ima, tako kot mnogi drugi pentozni sladkorji, molekulska teža, ki je okoli 150.13 g/mol in molekularna formula C5H10O5.

Glede na svojo polarno strukturo je ta monosaharid zlahka topen v vodi in ima tališče okoli 150 ° C.

Vam lahko služi: flora in favna Tlaxcala: več reprezentativnih vrst

Struktura

Najpogostejši izomer ali izomer v naravi je D-Xilosa, medtem ko je oblika L-ksiloze tisto, kar dobimo s kemijsko sintezo za komercialno uporabo.

Ta ogljikovi hidrat ima štiri skupine OH in zahvaljujoč svoji brezplačni skupini aldehida velja za zmanjšanje sladkorja. Kot drugi sladkorji, odvisno od medija, kjer ste, je lahko tudi na različne načine (glede na obliko njegovega obroča).

Haworth Projekcija za Xylose (vir: Neurotokeker [Public Domain] prek Wikimedia Commons)

Ciklične izomere (hemiacetals) najdemo v raztopini, kot so pirani ali furani, torej kot prstani šestih ali petih povezav, ki posledično, odvisno od položaja hidroksilne skupine (-OH), imajo lahko več izomernega oblike.

Funkcije

V celicah

Tako kot drugi saharidi, kot so glukoza, fruktoza, galaktoza, rok in arabin, kot tudi nekateri amino derivacijski sladkorji.

Predstavlja več kot 30% materiala, pridobljenega s hidrolizo hemiceluloze rastlinskega izvora in ga lahko fermentirajo v etanol z nekaterimi bakterijami, kvasovkami in glivami.

Kot glavna sestavina Xilano polimerov v rastlinah, ksiloza velja za enega najpogostejših ogljikovih hidratov na zemlji po glukozi.

Hemiceluloza je večinoma sestavljena iz arabinoksilano, polimera, katerega okostje je sestavljen iz Xilosas, povezanih z β -1,4 povezava. Te povezave lahko razgradijo mikrobni encimi.

Skozi presnovno pot pentoznega fosfata v evkariontskih organizmih se ksiloza katabolizira v ksilulozo-5-P, ki deluje kot posrednik te poti za kasnejšo sintezo nukleotidov.

Ksiloza v nektarju

Do več kot več kot desetletja so bili glavni sladkorji, ki jih najdemo v cvetličnem nektarju, glukoza, fruktoza in saharoza. Kljub njim imata dva zvrsti družine Proteaceae četrti monosaharid: ksiloza.

Vam lahko služi: 12 stopenj človeškega razvoja in njegove značilnosti

Spolov Protea  in Faurea Ta saharid imajo v koncentracijah do 40% v svojem nektarju, kar je bilo težko razložiti, saj se zdi, da za večino naravnih opraševalcev teh rastlin ni primerljiv (presenetljiv ali vesel).

Nekateri avtorji menijo, da je to značilnost kot mehanizem za preprečevanje nespecifičnih cvetnih obiskovalcev, drugi pa menijo, da je njihova prisotnost povezana z razgradnjo celičnih sten gliv ali bakterijskih nektarov.

V medicini

D-ksiloza se uporablja tudi kot posrednik pri proizvodnji zdravil s terapevtskimi funkcijami. Uporablja se kot nadomestek sladkorja za protibonične namene (proti karieri).

Na veterinarskem področju se uporablja za jugorijski test in na enak način je vključen v postopke za oceno črevesne absorpcijske sposobnosti preprostih sladkorjev pri ljudeh pri ljudeh.

V industriji

Kot smo že omenili, ena najpogostejših uporab ksiloze (Uprava za hrano in zdravila, Upravljanje z zdravili in hrano).  

Proizvodnja alternativnih goriv, ​​kot je etanol.

Ksiloza je drugi najpogostejši ogljikovi hidrat v naravi, saj je del heceluloze, heteropolisaharida, ki je prisoten v celični steni rastlinskih celic, in to je pomemben del vlaken v lesu.

Trenutno je veliko truda za dosego fermentacije tega sladkorja, da bi iz rastlinskega tkiva ustvarili več etanola, pri čemer v ta namen uporabimo gensko spremenjene mikroorganizme (zlasti bakterije in kvasovke).

Vam lahko služi: DNK polimeraza

Učinki ksiloze na presnovo živali

Zdi se, da je ksiloza zelo malo izkoriščene monogastrične živali (živali z enim samim želodcem, ki se razlikujejo od prežvekovanih živali, z več kot eno želodčno votlino).

Tako pri pticah kot prašičih, ko je preveč D-miloza vključena v vsakodnevno prehrano, lahko opazimo linearno zmanjšanje povprečnega dnevnega povečanja telesne mase, pri učinkovitosti hrane in vsebnosti suhe snovi.

To je razloženo z nezmožnostjo večine živali za razgradnjo hemiceluloznih polimerov, zato so različne raziskovalne skupine dale nalogo iskanja alternativ, kot so eksogeni encimi, vključitev probiotikov in mikroorganizmov v prehrano itd.

O metabolični uporabi ksiloze pri vretenčarjih je znano zelo malo, vendar je znano, da se njegov dodatek kot prehranski dodatek običajno konča kot proizvodnjo izločanja v urinu.

Reference

1. Garrett, r., & Grisham, c. (2010). Biokemija (4. izd.). Boston, ZDA: Brooks/Cole. Cengage učenje.
2. Huntley, n. F., & Potrpežljivost, J. F. (2018). Ksiloza: absorpcija, fermentacija in post-absorptivni presnovi pri prašiču. Journal of Animal Science and Biotechnology, 9(4), 1-9.
3. Jackson, s., & Nicolson, s. W. (2002). Ksiloza o nektarnem sladkorju: od biokemije do ekologije. Primerjalna biokemija in fiziologija, 131, 613-620.
4. Jeffries, t. W. (2006). Inženirski yasts za presnovo ksiloze. Trenutno mnenje v biotehnologiji, 17, 320-326.
5. Kotter, str., & Ciriacy, m. (1993). Ksiloza fermentacija Saccharomyces cerevisiae. Appl. Mikrobiol. Biotehnol, 38, 776-783.
6. Mathews, c., Van Holde, k., & Ahern, k. (2000). Biokemija (3. izd.). San Francisco, Kalifornija: Pearson.
7. Miller, m., & Lewis, h. (1932). Pentosse metabolizem. J. Biol. Kem., 98, 133-140.
8. Nacionalni center za informacije o biotehnologiji. Baza podatkov Pubchem. (+)-Xylose, CID = 644160, www.Pubchem.NCBI.NLM.ameriški nacionalni inštitut za zdravje.Gov/comunund/644160 (dostopano na apr. 12, 2019)
9. Schneider, h., Wang, str., Chan in., & Illaleszka, r. (1981). Pretvorba D-ksiloze v ethanol s kvasom Pachysolen Tannophilus. Pisma o biotehnologiji, 3(2), 89–92.