Войти
Целлюлоза представляет собой пример (1 → 4) -β- D -глюкана, состоящего из глюкозы единиц β-глюканов (бета- глюканы ) содержат группу β- D -глюкоза полисахаридов, встречающихся в природе в клеточных стенках злаков, бактерии и грибы со значительно отличающимися физико-химическими свойствами в зависимости от источника. Обычно β-глюканы образуют линейный остов с 1–3 β- гликозидными связями, но различаются по молекулярной массе, растворимости, вязкости, разветвленной структуре и свойствам гелеобразования, вызывая различные физиологические эффекты у животных.
При уровне потребления с пищей не менее 3 г в день β-глюкан овсяных волокон снижает уровень холестерина ЛПНП в крови и, таким образом, может снизить риск сердечно-сосудистых заболеваний. β-глюканы используются в качестве текстурирующих агентов в различных нутрицевтических и косметических продуктах, а также в качестве добавок с растворимой клетчаткой.
Зерновые и грибные продукты веками использовались в медицинских и косметических целях; однако конкретная роль β-глюкана не была исследована до 20 века. β-глюканы были впервые обнаружены в лишайниках, а вскоре после этого и в ячмене. Особый интерес к овсяному β-глюкану возник после того, как в 1981 году было сообщено о снижающем холестерин эффекте овсяных отрубей.
В 1997 году FDA одобрило утверждение, что потребление не менее 3,0 г β-глюкана из овса на день снижает всасывание пищевого холестерина и снижает риск ишемической болезни сердца. Утвержденное заявление о пользе для здоровья позже было изменено, чтобы включить следующие источники β-глюкана: овсяные хлопья (овсяные хлопья), овсяные отруби, цельнозерновую овсяную муку, овсянку (растворимую фракцию овсяных отрубей, гидролизованных альфа-амилазой или цельнозерновой овсяной муки), цельнозерновой ячмень и бета-клетчатка ячменя. Пример разрешенного заявления на этикетке: растворимая клетчатка из таких продуктов, как овсянка, как часть диеты с низким содержанием насыщенных жиров и холестерина, может снизить риск сердечных заболеваний. Порция овсянки содержит 0,75 грамма из 3,0 г растворимой клетчатки β-глюкана, необходимой в день для достижения этого эффекта. Формулировка заявления находится в Федеральном регистре 21 CFR 101.81 Заявления о вреде для здоровья: растворимая клетчатка из определенных пищевых продуктов и риск ишемической болезни сердца (ИБС).
Глюканы расположены в форме буквы D. -глюкозные кольца соединены линейно в различных положениях углерода в зависимости от источника, хотя чаще всего β-глюканы включают в себя 1-3 гликозидные связи в своей основной цепи. Хотя технически β-глюканы представляют собой цепи D-глюкозы полисахаридов, связанных гликозидными связями β-типа, по соглашению не все полисахариды β- D -глюкозы относятся к категории как β-глюканы. Целлюлозу обычно не считают β-глюканом, поскольку она нерастворима и не проявляет тех же физико-химических свойств, что и другие β-глюканы зерновых или дрожжей.
Молекула глюкозы с нумерацией атомов углерода и β-ориентацией. Некоторые β-глюканы. Молекулы -глюкана имеют ответвляющиеся боковые цепи глюкозы, прикрепленные к другим положениям на основной цепи D-глюкозы, которые ответвляются от основной цепи β-глюкана. Кроме того, эти боковые цепи могут быть присоединены к другим типам молекул, например к белкам, как в полисахариде-K.
. Наиболее распространенными формами β-глюканов являются те, которые содержат звенья D-глюкозы с β-1, 3 ссылки. Β-глюканы дрожжей и грибов содержат 1-6 боковых ответвлений, в то время как β-глюканы злаков содержат как β-1,3, так и β-1,4 связи основной цепи. Частота, расположение и длина боковых цепей могут играть роль в иммуномодуляции. Различия в молекулярной массе, форме и структуре β-глюканов определяют различия в биологической активности.
В общем, связи β-1,3 создаются 1,3-бета-глюкансинтазой, и связи β-1,4 создаются синтазой целлюлозы. Процесс, приводящий к связям β-1,6, плохо изучен: хотя гены, важные в этом процессе, были идентифицированы, мало что известно о том, что делает каждый из них.
| Источник (пример) | Основа | Ветвление | Растворимость в воде |
|---|---|---|---|
| Бактерии (Курдлан ) |  | Нет | Нерастворимые |
| Грибок | | Короткое разветвление β-1,6 | Нерастворимое |
| Дрожжи | | Длинное разветвление β-1,6 | Нерастворимое |
| Зерновые (Бета-глюкан овса ) |  | Нет | Растворимые |
β-глюканы образуют естественный компонент клеточных стенок бактерий, грибов, дрожжей и злаков, таких как овес и ячмень. Каждый тип бета-глюкана включает в себя различную молекулярную основу, уровень разветвления и молекулярную массу, которые влияют на его растворимость и физиологическое воздействие. Один из наиболее распространенных источников β (1,3) D-глюкана для использования в качестве добавок получают из клеточной стенки пекарских дрожжей (Saccharomyces cerevisiae ). β-глюканы, обнаруженные в клетке стенки дрожжей содержат 1,3-углеродный скелет с удлиненными 1,6-углеродными ответвлениями. Другие источники включают водоросли и различные грибы, такие как линчжи, шиитаке, чага и маитаке, которые проходят предварительные исследования на предмет их потенциальных иммунных эффектов.
В рационе β-глюканы являются источником растворимых, ферментируемых клетчатка, также называемая пребиотической клетчаткой, которая обеспечивает субстрат для микробиоты в толстой кишке, увеличивая фекальный объем и производя короткоцепочечные жирные кислоты как побочные продукты с широким спектром физиологической активности. Эта ферментация влияет на экспрессию многих генов в толстой кишке, что дополнительно влияет на пищеварительную функцию и метаболизм холестерина и глюкозы, а также на иммунную систему и другие системные функции.
Овсянка является обычным пищевым источником β-глюканов Зерновые β-глюканы из овса, ячменя, пшеницы и ржи были изучены на предмет их влияния на холестерин уровни у людей с нормальным уровнем холестерина и у людей с гиперхолестеринемией. Прием овсяного β-глюкана в ежедневном количестве не менее 3 граммов снижает общий липопротеин низкой плотности уровень холестерина на 5-10% у людей с нормальным или повышенным уровнем холестерина в крови.
Овес и ячмень различаются соотношением 1-4 связей тримеров и тетрамеров. Ячмень имеет более 1-4 связей со степенью полимеризации выше 4. Однако большинство блоков ячменя остаются тримерами и тетрамерами. В овсе β-глюкан обнаружен в основном в эндосперме ядра овса, особенно во внешних слоях этого эндосперма.
энтероциты способствуют транспортировке β (1, 3) -глюканы и аналогичные соединения через стенку кишечных клеток в лимфу, где они начинают взаимодействовать с макрофагами для активации иммунной функции. Радиоактивно меченые исследования подтвердили, что в сыворотке обнаруживаются как маленькие, так и большие фрагменты β-глюканов, что указывает на то, что они абсорбируются из кишечного тракта. М-клетки в пейеровских бляшках физически транспортировать нерастворимые цельные частицы глюкана в лимфоидную ткань, ассоциированную с кишечником.
Анализ для обнаружения присутствия (1,3) -β- D -глюкана в крови продается как средство идентификации инвазивных или диссеминированных грибковых инфекций. Однако этот тест следует интерпретировать в более широком клиническом контексте, поскольку положительный тест не позволяет поставить диагноз, а отрицательный результат не исключает инфекции. Ложноположительные результаты могут быть получены из-за грибковых примесей в антибиотиках амоксициллин-клавуланат и пиперациллин / тазобактам. Ложноположительные результаты могут также иметь место при заражении клинических образцов бактериями Streptococcus pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa и Alcaligenes faecalis, которые также продуцируют (1 → 3) β - D -глюкан. Этот тест может помочь в обнаружении Aspergillus, Candida и Pneumocystis jirovecii. Этот тест нельзя использовать для обнаружения Mucor или Rhizopus, грибов, вызывающих мукормикоз, поскольку они не продуцируют (1,3) -бета- D -глюкан.
