Estrutura, características e funções de glucanos

O Glucanos Eles são talvez os carboidratos mais abundantes na biosfera. A maioria compõe a parede celular de bactérias, plantas, leveduras e outros organismos vivos. Alguns compõem as substâncias de reserva de vertebrados.

Todos os glucanos são compostos de um tipo de monossacarídeo que é repetido: glicose. No entanto, estes podem ser encontrados em uma grande diversidade de formas e com uma grande variedade de funções.

Um exemplo de links comuns em B-glucanos (Fonte: Jatlas2 / Domínio Público via Wikimedia Commons)

O nome do glucano tem sua principal origem da palavra grega "Glykys", O que significa" doce ". Alguns livros didáticos se referem aos glucanos como polímeros não celulósicos formados por moléculas de glicose ligadas pelas ligações β 1-3 (dizendo "não-celulósico" são excluídas deste grupo para aqueles que fazem parte da parede celular das plantas).

No entanto, todos os polissacarídeos compostos de glicose, incluindo aqueles que compõem a parede celular das plantas podem ser classificados como glucanos.

Muitos glucanos fizeram parte dos primeiros compostos que foram isolados de diferentes modos de vida para estudar os efeitos fisiológicos que tiveram nos vertebrados, especialmente no sistema imunológico de mamíferos.

[TOC]

Estrutura

Os glucanos têm uma composição relativamente simples, apesar da grande diversidade e complexidade das estruturas que podem ser encontradas na natureza. Todos são grandes polímeros de glicose unidos por links glucosídicos, sendo os sindicatos mais frequentes α (1-3), β (1-3) e β (1-6).

Esses açúcares, como todos os sacarides que têm base de glicose, são fundamentalmente compostos por três tipos de átomos: carbono (c), hidrogênio (h) e oxigênio (O), que formam estruturas cíclicas que podem ser unidas entre sim, formando uma cadeia.

A maioria dos glucanos consiste em cadeias lineares, mas aquelas que apresentam ramificações se ligam a elas através de ligações glucosídicas α (1-4) ou α (1-4) em combinação com links α (1-6) (1-6).

Pode atendê -lo: Flora e Fauna de Tabasco: Espécies mais representativas

É importante mencionar que a maioria dos glucanos com links "α" é usada por seres vivos como suprimento de energia, metabolicamente falando.

Glucanos que têm uma proporção maior de links "β" são carboidratos bastante estruturais. Eles têm uma estrutura mais rígida e são mais difíceis de quebrar por ação mecânica ou enzimática, portanto nem sempre servem como fonte de energia e carbono.

Tipos de glucanos

Essas macromoléculas variam de acordo com a configuração anômérica das unidades de glicose que as compõem; a posição, tipo e número de ramificações que são unidas. Todas as variantes foram classificadas em três tipos de glucanos:

- Os β-glucanos (celulose, liquenina, cmesan ou zimosano, etc.)

Estrutura química do Zimano

- Os α, β-glucanos

- Os α-glucanos (glicogênio, amido, dextrano, etc.)

Estrutura química de dextrano

Α, β-glucanos também são conhecidos como "glucanos mistos", pois combinam diferentes tipos de links glucosídicos. Eles têm as estruturas mais complexas nos carboidratos e, geralmente, têm estruturas difíceis para separar em cadeias menores de carboidratos.

Geralmente os glucanos possuem compostos de alto peso molecular, com valores que variam entre milhares e milhões de daltons.

Características do Glucano

Todos os glucanos têm mais de 10 moléculas de glicose ligadas entre si e o mais comum é encontrar esses compostos formados por centenas ou milhares de resíduos de glicose formando uma única corrente.

Cada glucano possui características físicas e químicas especiais, que variam dependendo de sua composição e do ambiente onde são encontrados.

Quando os glucanos são purificados, eles não têm cor, aroma ou sabor, embora a purificação nunca seja tão precisa que obtenha uma única molécula isolada e isolada e seja sempre quantificada e estudada "aproximadamente", uma vez que o isolado contém várias moléculas diferentes.

Pode servir a você: Seleção do estabilizador: o que é e exemplos

Glucanos podem ser encontrados como homoglucanos ou heteroglucanos.

- Os homoglucanos são compostos de um único tipo de anômer de glicose

- Os heteroglucanos são formados por diferentes anômeros de glicose.

É comum para os heteroglucanos, quando dissolvidos em água, formam suspensões coloidais (elas são dissolvidas mais facilmente se forem submetidas ao calor). Em alguns casos, quando as estruturas ordenadas e/ou de gel são produzidas.

A união entre os resíduos que forma a principal estrutura dos glucanos (o polímero) ocorre graças aos links glucosídicos. No entanto, a estrutura é estabilizada através de interações "hidrostáticas" e algumas pontes de hidrogênio.

Exemplo de ligação glicosídica em glicogênio (fonte: Glykogen.SVG-Neurotkerrivative-Work-Marek-M-Public Domain via Wikimedia Commons)

Funções

Glucanos são estruturas muito versáteis para células vivas. Nas plantas, por exemplo, a combinação de ligações β (1-4) entre as moléculas de β-glicose fornece grande rigidez à parede celular de cada uma de suas células, formando o que é conhecido como celulose.

Estrutura de celulose (Fonte: Vicente Net/CC por (https: // criativeCommons.Org/licenças/por/4.0) via Wikimedia Commons)

Como nas plantas, em bactérias e fungos, uma estrutura de fibras de glucano representa as moléculas que compõem a parede celular rígida que protege a membrana plasmática e o citosol que está localizado dentro das células.

Em animais de vertebrados, a principal molécula de reserva é glicogênio. Este é um glucano formado por muitos resíduos unidos de glicose, formando uma corrente, que é ramificada ao longo da estrutura.

Geralmente o glicogênio é sintetizado no fígado de todos os vertebrados e uma parte é armazenada nos tecidos musculares.

Glycogen, o "amido" dos animais (fonte: Mikael Häggström / Domínio Público, via Wikimedia Commons)

Em resumo, os glucanos não apenas têm funções estruturais, mas também são importantes do ponto de vista do armazenamento de energia. Qualquer organismo que possua o dispositivo enzimático para degradar os links e separar moléculas de glicose para usá -las como "combustível" usa esses compostos para sobreviver.

Pode atendê -lo: relacionamentos interespecíficos: tipos e exemplos

Aplicações do setor

Os glucanos são amplamente utilizados na indústria de alimentos em todo o mundo, pois têm características muito variadas e a maioria não tem efeitos tóxicos para o consumo humano.

Muitos ajudam a estabilizar a estrutura dos alimentos interagindo com a água, criando emulsões ou géis que proporcionam maior consistência a certas preparações culinárias. Um exemplo, pode ser o amido ou amido de milho.

Os sabores artificiais dos alimentos são geralmente o produto da adição de adoçantes que, na maioria das vezes, são compostos de glucanos. Estes precisam passar por períodos muito extremos ou longos de tempo para perder seus efeitos.

O alto ponto de fusão de todos os glucanos serve para proteger muitos dos compostos sensíveis a baixas temperaturas alimentares. Os glucanos "sequestram" moléculas de água e impedem que os cristais de gelo quebrem as moléculas que compõem as outras partes da comida.

Além disso, as estruturas formadas pelos glucanos nos alimentos são termorrerversíveis, ou seja, aumentando ou diminuindo a temperatura dentro dos alimentos, eles podem recuperar seu sabor e textura na temperatura certa.

Referências

1. Diga Luzio, n. R. (1985, dezembro). Atualização sobre as atividades de imunomodulador de glucanos. Em Seminários Springer em Imunopatologia (Vol. 8, não. 4, pp. 387-400). Springer-Verlag.
2. Nelson, d. eu., & Cox, M. M. (2015). Lehninger: Princípios da Bioquímica.
3. Novak, m., & Vetvicka, V. (2009). Glucanos como modificadores de resposta biológica. Distúrbios endócrinos, metabólicos e imunes-DROURS (anteriormente alvos de drogas atuais -imne, distúrbios endócrinos e metabólicos), 9 (1), 67-75.
4. Synytsya, a., & Novak, M. (2014). Análise estrutural de Gluchans. Anais da Medicina Translacional, 2 (2).
5. Vetvicka, v., & Vetvickova, J. (2018). Glucans e câncer: comparação de β-glucans-par de comerciais. Anticancer Research, 38 (3), 1327-1333.