Características, estrutura e funções arabinosas

O Arabining É um monossacarídeo de cinco átomos de carbono e, como possui um grupo funcional de aldeído em sua estrutura, é classificado dentro do grupo das aldopentases. Seu nome deriva da borracha árabe, onde ele foi isolado pela primeira vez.

É um açúcar exclusivo de organismos vegetais e alguns estudos indicam que ele representa entre 5 e 10 % dos tandares da parede celular nas plantas modelo Arabidopsis da Tália e Oryza sativa (arroz).

Projeção de Fisher para D-(-) e L-(+)-Arabining (fonte: Wikimedia Commons)

Faz parte da composição de pectina e hemicelulose, dois biopolímeros de grande importância do ponto de vista natural e industrial.

A polpa de beterraba de açúcar é um bom exemplo de resíduos industriais usados ​​para a extração do arabinosa, que tem várias aplicações no campo da microbiologia e medicina para fins de diagnóstico, na síntese de medicamentos anti -vazias e antivirais, entre outros.

Como é um sacarídeo extremamente abundante nas preparações vegetais, atualmente há um grande interesse em pesquisas sobre sua separação de misturas de sacarídeos por vários métodos.

Isso é verdade, especialmente quando os preparativos são usados ​​para processos fermentativos que atingem a produção de etanol, tendo em vista o fato de que poucos microorganismos disponíveis no mercado são capazes de produzir esse álcool a partir de arabinose.

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Características e estrutura

O L-Arabinosa é comercialmente como um pó cristalino branco que é frequentemente usado como adoçante na indústria de alimentos. Sua fórmula química é C5H10O5 e tem um peso molecular de cerca de 150 g/mol.

Ao contrário de grande parte dos monossacarídeos na natureza, esse açúcar é predominantemente como o isômero L-Arabinoso.

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Em geral, os isômeros L são componentes comuns na membrana glicola, que são moléculas de natureza diversa que estão ligadas por ligações glicosídicas a resíduos de carboidratos, de modo que o L-yarabinoso não é uma exceção.

Arabinosa Poyction de Haworth (Fonte: Neurotoger [Domínio Público] via Wikimedia Commons)

A forma isomérica L do arabinosa tem duas estruturas em forma de anel: o L-Arabinopirosa e o L-Arabinofuranosa. A Arabining Free existe em solução como L-Irabinopiranosa, uma vez que essa forma é mais estável que a furanosa.

No entanto, quando são observados os componentes de polissacarídeos da parede celular das plantas, bem como glicoproteínas e proteoglicanos onde o arabinosa é incluído, a forma predominante é L-anrabinOfuranosa.

É prudente que o leitor lembre -se de que os termos "Pirano" e "Furano" Eles se referem a possíveis configurações cíclicas hemiacetais que podem adquirir um açúcar, com 6 ou 5 links, respectivamente.

L-arabinosa em plantas

O Arabining é amplamente distribuído entre as plantas terrestres, incluindo fígado, musgo e muitas algas e clorofitos clorofíticos, algas verdes e marrons, respectivamente. Esse fato sugere que a rota metabólica para sua síntese foi adquirida no início das plantas "primitivas".

A maioria dos polissacarídeos, proteoglucanos, glicoproteínas e peptídeos secretados que contêm polissacarídeos com ânabor L em plantas são sintetizados no complexo de Golgi, embora pequenos gliconjugados possam ser sintetizados no citosol.

A única via de geração de L-arabinosa conhecida nas plantas é a que é sintetizada como UDP-L-anrabinopirosa do UDP-xilosa, com a participação de uma epimerização UDP-xilosa 4-epimerase, que catalisa a epimerização na posição C-4 do UDP-xilosa.

Esta reação faz parte da rota de síntese de Novo Dos açúcares nucleotídicos ou udp-açúcar, que começa com a UDP-glicose sintetizada a partir de sacarose e UDP pela sacarose sintase, ou da glicose 1-P e UTP pela pirofosforlase UDP-glicose.

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Outros mecanismos foram propostos para a produção de UDP-L-anrabinopapiranose do ácido UDP-galacturônico devido à descarboxilação do carbono C-6, no entanto, o ácido enzimático UDP-galacturônico discarboxilase udboxilase não é encontrado em plantas.

L-arabinosa em bactérias

Do ponto de vista estrutural, os autores apontam para L-arabinosa como um constituinte da parede celular de muitas bactérias. No entanto, sua importância é contemplada de um ponto de vista mais antrópico:

Os seres humanos não são capazes de absorver intestinalmente os vegetais L-arabinosa que eles consomem na dieta. Porém, E. coli, Uma bactéria residente natural do intestino humano é capaz de sobreviver às custas desse monossacarídeo como a única fonte de carbono e energia.

Esse tipo de bactéria e outros relacionados é capaz de metabolizar L-arabinosa através do uso de produtos enzimáticos operon Arabad. Uma vez que esses microorganismos tomam L-arabinosa do meio, é capaz de convertê-lo intracelularmente em d-xilulosa-5-p, que eles usam, entre outras coisas, para o caminho do fosfato de pentose.

Na biologia experimental, este operador tem sido usado em construções genéticas para a expressão controlada de homólogos e heterologistas em sistemas de expressão bacteriana.

Funções

Dependendo do contexto em que é contemplado, L-arabinosa tem funções diferentes. Além de alguns dos que foram nomeados nos pontos anteriores, pode ser feita referência ao seguinte:

-Uma das moléculas com a maior proporção de L-anabinosa nas plantas é o Arabinan Pectical.

-Arabinano petático está envolvido com o fechamento estomático e a abertura, processos cruciais para troca gasosa entre plantas e o ambiente circundante.

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-Outro exemplo da presença e funcionalidade do L-arabinoso nas plantas é a família de proteínas arabinogalactano, que são proteoglucanos compostos por uma grande região de carboidratos rica em l-irabinoso e resíduos de galactose.

-Muitos compostos vegetais secundários de flavonóides são L-tobinopiranosilados, ou seja, eles têm resíduos unidos por L-L, especialmente em PARA. Thaliana.

-A utilidade da L-arabinosa foi proposta como uma droga natural, uma vez que suas unidades monoméricas inibem Em vitro Atividades intestinais da Maltase e Lindy. A atividade de Lindy é importante para a diminuição dos níveis de açúcar no sangue.

-A inclusão de L-anabinosa na dieta de ratos mantidos em laboratório parece contribuir significativamente para a diminuição dos níveis de insulina e triacilglicerol no plasma sanguíneo e no fígado.

-Em 1973, este monossaccharid.

-Finalmente, L-arabinosa é usado em inúmeras formulações de mídia para cultivo Em vitro de vários microorganismos.

Referências

1. Garrett, r., & Grisham, C. (2010). Bioquímica (4ª ed.). Boston, EUA: Brooks/Cole. Cengage Learning.
2. Kotake, t., Yamanashi, e., IMaizumi, c., & Tsumuraya, e. (2016). Metabolismo da L-yarabinose em plantas. Jornal de Pesquisa Plant, 1-12.
3. Nelson, d. eu., & Cox, M. M. (2009). Lehninger Principles of Biochemistry. Edições Omega (5ª ed.).
4. Schleif, r. (2000). Regulação do L -Abinose Opeon de Escherichia coli. Tendências em genética, 16, 559-565.
5. Spagnuolo, m., Crescer, c., Pizigallo, m. D. R., & Ruggiero, P. (1999). Fracionamento da polpa de beterraba de açúcar em pectina, celulose e arabinose por arabinases combinadas com ultrafiltração. Biotecnologia e bioengenharia, 64, 686-691.
6. Voet, d., & Voet, J. (2006). Bioquímica (3ª ed.). Editorial médico pan -American.
7. Yurkanis Bruice, P. (2003). Química orgânica. Pearson.