Caratteristiche arabinose, struttura e funzioni

IL Arabuso È un monosaccaride di cinque atomi di carbonio e poiché ha un gruppo funzionale aldeide nella sua struttura, è classificato all'interno del gruppo delle aldopentasi. Il suo nome deriva dalla gomma araba, dove è stato isolato per la prima volta.

È uno zucchero esclusivo di organismi vegetali e alcuni studi indicano che rappresenta tra il 5 e il 10 % delle Tarrid della parete cellulare nelle piante del modello Thalian Arabidopsis E Oryza sativa (riso).

Proiezione Fisher per d-(-) e l-(+)-Arabinous (Fonte: Wikimedia Commons)

Fa parte della composizione della pectina e dell'emicellulosa, due biopolimeri di grande importanza dal punto di vista naturale e industriale.

La polpa di barbabietola da zucchero è un buon esempio di rifiuti industriali utilizzati per l'estrazione dell'arabuso, che ha varie applicazioni nel campo della microbiologia e della medicina per scopi diagnostici, nella sintesi di farmaci anti -oplastici e antivirali,.

Dal momento che è un saccaride estremamente abbondante nelle preparazioni vegetali, attualmente c'è un grande interesse per la ricerca sulla sua separazione dalle miscele di saccaridi con vari metodi.

Ciò è vero soprattutto quando i preparativi vengono utilizzati per i processi fermentativi che raggiungono la produzione di etanolo, in considerazione del fatto che pochi microrganismi disponibili in commercio sono in grado di produrre questo alcol da Arabinose.

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Caratteristiche e struttura

La L-arabinosa è commercialmente come una polvere cristallina bianca che viene spesso utilizzata come dolcificante nell'industria alimentare. La sua formula chimica è C5H10O5 e ha un peso molecolare di circa 150 g/mol.

A differenza di gran parte dei monosaccaridi in natura, questo zucchero è prevalentemente simile all'isomero arabulso a L.

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In generale, gli isomeri L sono componenti comuni in membrana glyconed, che sono molecole di natura diversifica.

L'Arabinosa Poyction di Haworth (fonte: Neurotoger [dominio pubblico] tramite Wikimedia Commons)

La forma L-isomerica dell'arabuso ha due strutture a forma di anello: L-Arabinopiramosa e L-Arabinofuranosa. Il libero arabuso esiste in soluzione come l-irabinopiranosa, poiché questa forma è più stabile del furanosa.

Tuttavia, quando si osservano i componenti polisaccaridici della parete cellulare delle piante, nonché glicoproteine ​​e proteoglicani in cui è incluso arabuso, la forma predominante è l-anrabinofuranosa.

È prudente che il lettore ricordi che i termini "Pirano" e "Furano" Si riferiscono a possibili configurazioni cicliche emiacetali che possono acquisire uno zucchero, con 6 o 5 anelli di collegamento, rispettivamente.

L-arabinosa nelle piante

L'arabuso è ampiamente distribuito tra le piante terrestri, tra cui fegato, muschi e molte alghe e clorofite clorofitiche, alghe verdi e marroni, rispettivamente. Questo fatto suggerisce che la via metabolica per la sua sintesi è stata acquisita all'inizio delle piante "primitive".

La maggior parte dei polisaccaridi, dei proteoglucani, delle glicoproteine ​​e dei peptidi secreti che contengono polisaccaridi con L-anabolina nelle piante sono sintetizzati nel complesso del Golgi, sebbene piccoli glycongiugati possano essere sintetizzati nel citosol.

L'unica via di generazione di L-arabosa conosciuta nelle piante è quella in cui questo è sintetizzato come UDP-L-anrabinopiramosa da UDP-xilosa, con la partecipazione di una UDP-Xilosa 4-Epimerasi, che catalizza l'epimerizzazione in posizione C-4 dell'UDP-xilosa.

Questa reazione fa parte della via della sintesi di novo Degli zuccheri nucleotidici o Sugar UDP, che inizia con l'UDP-glucosio sintetizzato da saccarosio e UDP dalla sintasi di saccarosio, o dal glucosio 1-P e UTP dalla pirofosforillasi UDP-glucosio.

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Altri meccanismi sono stati proposti per la produzione di UDP-L-anrabinopapiranosio dall'acido UDP-galattuononico a causa della decarbossilazione del carbonio C-6, tuttavia, l'acido enzimatico UDP-galattuonico discarbossilasi UDBoxilase non si trova nelle piante.

L-arabinosa nei batteri

Dal punto di vista strutturale, gli autori indicano L-Arabinosa come un componente della parete cellulare di molti batteri. Tuttavia, la sua importanza è contemplata da un punto di vista più antropico:

Gli esseri umani non sono in grado di assorbire intestinalmente la L-Arabinosa vegetale che consumano nella dieta. Tuttavia, E. coli, Un batterio residente naturale dell'intestino umano è in grado di sopravvivere a spese di questo monosaccaride come unica fonte di carbonio ed energia.

Questo tipo di batteri e altri correlati, è in grado di metabolizzare L-Arabinosa attraverso l'uso di prodotti enzimatici dell'operone Arabad. Una volta che questi microrganismi prendono l-arabinosa del mezzo sono in grado di convertirlo intracellulare in d-xilulosa-5-p, che usano, tra le altre cose, per il percorso del pentosio fosfato.

In biologia sperimentale questo operatore è stato utilizzato nelle costruzioni genetiche per l'espressione controllata di omologhi ed eterologi nei sistemi di espressione batterica.

Funzioni

A seconda del contesto in cui è previsto, L-Arabinosa ha funzioni diverse. Oltre ad alcuni di quelli che sono stati nominati nei punti precedenti, si può fare riferimento ai seguenti:

-Una delle molecole con la più alta percentuale di L-anabolina nelle piante è l'arabinano pettico.

-Arabinano pettico è coinvolto nella chiusura stomatica e nei processi cruciali per lo scambio di gas tra le piante e l'ambiente circostante.

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-Un altro esempio della presenza e della funzionalità di L-Arabinosa nelle piante è la famiglia delle proteine ​​di arabinogalattani, che sono proteoglucani composti da una grande regione di carboidrati ricche di rifiuti L-irabinosi e galattosio.

-Molti composti vegetali secondari di flavonoidi sono l-tobinopiranosilati, cioè hanno residui di placcatura L-L uniti, specialmente in A. Thaliana.

-L'utilità di l-arabinosa è stata proposta come un farmaco naturale, poiché le sue unità monomeriche inibiscono In vitro Attività intestinali di maltase e lindy. L'attività di Lindy è importante per la diminuzione dei livelli di zucchero nel sangue.

-L'inclusione di L-anabolina nella dieta dei ratti mantenuti in laboratorio sembra contribuire in modo significativo alla diminuzione degli insulina e dei livelli di triacilglicerolo nel plasma nel sangue e nel fegato.

-Nel 1973 questo monosaccarido.

-Infine, L-Arabinosa viene utilizzato in numerose formulazioni dei media per la coltivazione In vitro di vari microrganismi.

Riferimenti

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