Struttura, funzioni, tipi, alimenti pectina

IL Pectina Sono il gruppo di polisaccaridi di origine vegetale strutturalmente più complessa della natura, la cui struttura principale è composta da residui di acido d-galatturonico uniti da legami glucosidici di tipo α-D-1,4.

Nelle piante dicotyledoni e in alcuni monocotiledoni non agrasse, le pectine fanno circa il 35% delle molecole presenti nelle pareti cellulari primarie. Sono molecole particolarmente abbondanti nelle pareti delle cellule in crescita e di divisione, nonché nelle parti "morbide" dei tessuti vegetali.

Unità peterina di base, acido galattuonico esterificato in un gruppo metilico (-ch3) (fonte: Simann13 [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/3.0)] via Wikimedia Commons)

Nelle cellule delle piante superiori, le pectine fanno anche parte della parete cellulare e molteplici linee di evidenza suggeriscono che sono importanti per la crescita, lo sviluppo, la morfogenesi, i processi di adesione delle cellule, la difesa, la segnalazione, l'espansione cellulare, l'idratazione dei semi, il Sviluppo di frutta, ecc.

Questi polisaccaridi sono sintetizzati nel complesso del Golgi e vengono quindi trasportati alla parete cellulare per mezzo di vescicole membrane. Si pensa che, essendo parte della matrice della parete cellulare vegetale, le pectine funzionano come sito per la deposizione e l'estensione della rete di glucano che ha importanti funzioni nella porosità della parete e nell'adesione con altre cellule.

Inoltre, le pectine hanno profitti industriali come agenti gelificanti e stabilizzanti negli alimenti e nei cosmetici; Sono stati usati nella sintesi di biofilm, adesivi, sostituti cartacei e prodotti medici per protesi o trasportatori.

Molti studi indicano i suoi benefici per la salute umana, poiché è stato dimostrato che contribuiscono alla diminuzione dei livelli di colesterolo e glucosio nel sangue, oltre alla stimolazione del sistema immunitario.

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Struttura

Le pectine sono una famiglia di proteine ​​essenzialmente composte da unità di acido galattuonico insieme covalentemente tra loro. L'acido galattuonico rappresenta più o meno il 70% dell'intera struttura molecolare delle pectine e può essere collegato nelle posizioni O-4 O-4.

L'acido galatturonico è un esosio, cioè è uno zucchero atomico a 6 carbonio la cui formula molecolare è C6H10O.

Ha un peso molecolare di circa 194.14 g/mol e differisce strutturalmente dal galattosio, ad esempio, in cui il carbonio in posizione 6 è attaccato a un gruppo carbossilico (-coh) e non a un gruppo idrossilico (-OH).

Diversi tipi di sostituenti possono essere trovati sui rifiuti di acido galattuonico, che definiscono più o meno le proprietà strutturali di ciascun tipo di pectina; Alcuni dei più comuni sono i gruppi metil (CH3) per il carbonio 6, sebbene gli zuccheri neutri si trovino anche nelle catene laterali.

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Combinazione di domini

Alcuni ricercatori hanno determinato che le diverse pectine presenti in natura non sono altro che una combinazione di domini omogenei o morbidi (senza ramificazioni) e altri altamente ramificati o "pelosi", che si combinano tra loro in proporzioni diverse.

Questi domini sono stati identificati come il dominio omogolatturonano, che è il più semplice di tutti e quello con catene laterali meno "colorate"; Il dominio Ramnogalactronano-I e il dominio Ramnogalactronano-II, uno più complesso dell'altro.

A causa della presenza di diversi sostituenti e in proporzioni diverse, la lunghezza, la definizione strutturale e il peso molecolare delle pectine sono estremamente variabili e questo dipende anche in larga misura, il tipo di cellula e la specie considerata.

Tipi o domini

L'acido galattuonico che forma la struttura principale delle pectine può essere trovato in due diverse forme strutturali che costituiscono lo scheletro di tre domini polisaccaridici presenti in tutti i tipi di pectine.

Questi domini sono conosciuti come omogalactronano (HGA), Ramnogalactronano-I (RG-I) e Ramnogalactronano-II (RG-II). Questi tre domini possono essere legati in modo covalente, formando una rete spessa tra la parete cellulare primaria e la laminilla centrale.

Homogalactronano (HGA)

È un omopolimero lineare composto da rifiuti di acido d-galattuonico collegato insieme da collegamenti glicosidici di tipo α-1,4. Può contenere fino a 200 rifiuti di acido galattuonico ed è ripetuto nella struttura di molte molecole di pectina (comprende più o meno il 65% delle pectine)

Questo polisaccaride è sintetizzato nel complesso Golgi di cellule vegetali, dove oltre il 70% dei loro rifiuti è stato modificato dalla sterilizzazione di un gruppo Metilo nel carbonio appartenente al gruppo carbossilico di posizione 6.

Struttura chimica dell'omogalattonano (fonte: Neurotoger [dominio pubblico] via Wikimedia Commons)

Un'altra modifica che può subire residui di acido galattuonico nel dominio omogalatturonano è l'acetilazione (aggiunta di un gruppo acetilico) di carbonio 3 o carbonio 2.

Inoltre, alcune pectine hanno sostituzioni di xillaosio nel carbonio 3 di alcuni dei loro rifiuti, che produce un dominio diverso noto come XylogalacTuronano, abbondante in frutta come mele, angurie, nelle carote e sulla copertura seminale dei piselli.

Ramnogalactronano-I (RG-I)

Questo è un eteropolisaccaride. Rappresenta tra il 20 e il 35% delle pectine e la loro espressione dipende dal tipo di cellula e dal momento di sviluppo.

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Gran parte degli sprechi Ramnile del loro scheletro ha catene laterali che hanno residui D-galattopiranosio individuali, lineari o ramificati. Possono anche contenere residui di fucosa, glucosio e rifiuti messelati.

Ramnogalactronano II (RG-II)

Questa è la pectina più complessa e rappresenta solo il 10% delle pectine cellulari nelle piante. La sua struttura è molto conservata nelle specie vegetali ed è formata da uno scheletro di omogalatturonano di almeno 8 rifiuti di acido G-galattuonico uniti da legami 1.4.

Nelle loro catene laterali, questi rifiuti hanno ramificazioni di oltre 12 diversi tipi di zuccheri, uniti attraverso più di 20 tipi di collegamenti diversi. È comune trovare il RamnogalacTuronano-II sotto forma di un boner, con le due porzioni collegate tra loro da un estere di bond borat-diol.

Funzioni

Le pectine sono principalmente proteine ​​strutturali e, poiché possono essere associate ad altri polisaccaridi come emicelluli, presenti anche nelle pareti cellulari delle verdure, conferiscono fermezza e durezza a queste strutture.

Nel tessuto fresco, la presenza di gruppi carbossilici liberi nelle molecole di pectina aumenta le possibilità e la forza delle molecole di calcio tra i polimeri della pectina, il che dà loro una stabilità ancora più strutturale.

Funzionano anche come agente idratante e come materiale di adesione per i vari componenti cellulolitici della parete cellulare. Inoltre, svolgono un ruolo importante nel controllo del movimento dell'acqua e di altri fluidi vegetali attraverso le porzioni tissutali che crescono più velocemente in una pianta.

Gli oligosaccaridi derivati ​​dalle molecole di alcune pectine partecipano all'induzione della lignificazione di alcuni tessuti vegetali, promuovendo, a loro volta, l'accumulo di molecole inibitorie della proteasi (enzimi che degradano le proteine).

Per questi motivi, le pectine sono importanti per la crescita, lo sviluppo e la morfogenesi, i processi di segnalazione e adesione cellulare, difesa, espansione cellulare, idratazione dei semi, sviluppo di frutti, tra gli altri.

Alimenti ricchi di pectina

Le pectine sono un'importante fonte di fibre presente in un gran numero di verdure e frutti consumate quotidianamente dall'uomo, poiché è una parte strutturale delle pareti cellulari della maggior parte delle piante verdi.

È molto abbondante nei gusci di frutti di agrumi come limoni, file, pompelmi, arance, mandarini e frutti di passione (passione o patchite), tuttavia la quantità di pectina disponibile dipende dallo stato di maturità.

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I frutti più maturi sono quelli con un contenuto di pectina più elevato, contrariamente a quelli di frutta troppo maturi o passati.

Ebraico, dolce o gelatina, una delle applicazioni culinarie della pectina (l'immagine di Ritae in Pixabay.com)

Altri frutti di pectina sono mele, pesche, banane, mango, guava, papaia, ananas, fragole, albicocche e vari tipi di bacche. Tra le verdure che hanno una quantità abbondante di pectina ci sono pomodori, fagioli e piselli.

Inoltre, le pectine sono attualmente utilizzate nell'industria alimentare come additivi gelificanti o stabilizzatori in salse, galea e molti altri tipi di preparazioni industriali.

Applicazioni

Nell'industria alimentare

Data la sua composizione, le pectine sono molecole altamente solubili in acqua, motivo per cui hanno più applicazioni, specialmente nel settore alimentare.

Viene usato come agente gelify, stabilizzante o ispessimento per molteplici preparazioni culinarie, in particolare gelatine e marmellate, bevande a base di yogurt, malto con latte e frutta e frutta.

La pectina è popolare per la preparazione di jam (immagine di Michal Jarmoluk in Pixabay.com)

L'ottenimento industriale con la pectina con questi scopi si basa sull'estrazione di essa dalle bucce di frutta come la mela e alcuni agrumi, il processo che viene eseguito ad alta temperatura e in condizioni acide di pH (basso pH).

Nella salute umana

Oltre ad essere presenti naturalmente come parte della fibra di molti alimenti di origine vegetale che l'essere umano consuma quotidianamente, è stato dimostrato che le pectine hanno applicazioni "farmacologiche":

- Nel trattamento della diarrea (miscelato con estratto di Camomila)

- Blocano l'adesione di microrganismi patogeni nella mucosa dello stomaco, evitando le infezioni gastrointestinali

- Hanno effetti positivi come gli immuno-regolatori del sistema digestivo

- Il colesterolo nel sangue diminuisce

- Ridurre il tasso di assorbimento del glucosio nel siero dei pazienti obesi e diabetici

Riferimenti

1. Bemiller, J. N. (1986). Un'introduzione a Pintins: Struttura e proprietà. Chimica e funzione delle peinine, 310, 2-12.
2. Dergal, s. B., Rodríguez, h. B., & Morales, a. A. (2006). Chimica alimentare. Pearson Education.
3. Mohnen, d. (2008). Struttura della pectina e biosintesi. Opinione attuale in biologia delle piante, 11 (3), 266-277.
4. Thakur, b. R., Singh, r. K., HANDA, a. K., & Rao, M. A. (1997). Chimica e usi della revisione della pectina-a. Recensioni critiche in Food Science & Nutrition, 37 (1), 47-73. Thakur, b. R., Singh, r. K., HANDA, a. K., & Rao, M. A. (1997). Chimica e usi della revisione della pectina-a. Recensioni critiche in scienze alimentari e nutrizione, 37(1), 47-73.
5. Voragen, a. G., Coenen, g. J., Verhoef, r. P., & Schols, H. A. (2009). Pectina, un polisaccaride versatile presente nelle pareti cellulari vegetali. Chimica strutturale, venti(2), 263.
6. Willats, w. G., McCartney, l., Mackie, w., & Knox, J. P. (2001). Pectina: biologia cellulare e prospettive per l'analisi funzionale. Biologia molecolare vegetale, 47 (1-2), 9-27.