Estrutura de pectina, funções, tipos, alimentos

As Pectinas Eles são o grupo de polissacarídeos de origem vegetal estruturalmente mais complexa da natureza, cuja principal estrutura é composta por resíduos de ácido d-galacturônico unidos por ligações glucosídicas do tipo α-d-1,4.

Em plantas dicotiledôneas e em alguns monocotiledôneos não -graduados, as pectinas produzem aproximadamente 35% das moléculas presentes nas paredes celulares primárias. São moléculas especialmente abundantes nas paredes das células de crescimento e divisão, bem como nas partes "suaves" dos tecidos vegetais.

Unidade Básica de Peterin, ácido galacturônico esterificado para um grupo metil (-CH3) (fonte: Simann13 [CC BY-SA 3.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenças/BY-SA/3.0)] via Wikimedia Commons)

Nas células das plantas superiores, as pectinas também fazem parte da parede celular e várias linhas de evidência sugerem que são importantes para crescimento, desenvolvimento, morfogênese, processos de adesão célula-célula, defesa, sinalização, expansão celular, hidratação de sementes, o Desenvolvimento de frutas, etc.

Esses polissacarídeos são sintetizados no complexo Golgi e são transportados para a parede celular por meio de vesículas membranais. Pensa -se que, fazendo parte da matriz da parede celular da planta, as pectinas funcionam como um local para deposição e a extensão da rede glucana que tem funções importantes na porosidade da parede e na adesão com outras células.

Além disso, as pectinas têm lucros industriais, como agentes gelificantes e estabilizadores em alimentos e cosméticos; Eles foram usados ​​na síntese de biofilmes, adesivos, substitutos de papel e produtos médicos para implantes ou transportadores de drogas.

Muitos estudos indicam seus benefícios para a saúde humana, pois foi demonstrado que eles contribuem para a diminuição dos níveis de colesterol e glicose no sangue, além da estimulação do sistema imunológico.

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Estrutura

As pectinas são uma família de proteínas essencialmente compostas de unidades de ácido galacturônico juntas covalentemente entre si. O ácido galacturônico representa mais ou menos 70% de toda a estrutura molecular das pectinas e pode ser ligada nas posições O-4 O-4.

O ácido galacturônico é uma hexose, ou seja, é um açúcar atômico de 6 carbonas cuja fórmula molecular é C6H10O.

Tem um peso molecular de cerca de 194.14 g/mol e difere estruturalmente da galactose, por exemplo, no qual o carbono na posição 6 é ligado a um grupo carboxil (-coh) e não a um grupo hidroxila (-OH).

Diferentes tipos de substituintes podem ser encontrados no desperdício de ácido galacturônico, que definem mais ou menos as propriedades estruturais de cada tipo de pectina; Alguns dos mais comuns são os grupos metil (CH3) para o carbono 6, embora os açúcares neutros também possam ser encontrados em cadeias laterais.

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Combinação de domínios

Alguns pesquisadores determinaram que as diferentes pectinas presentes na natureza nada mais são do que uma combinação de domínios homogêneos ou suaves (sem ramificações) e outros altamente ramificados ou "peludos", que se combinam entre si em diferentes proporções.

Esses domínios foram identificados como o domínio homogalacturonano, que é o mais simples de todos e aquele com cadeias laterais menos "coloridas"; O domínio ramnogalacturonano-i e o domínio ramnogalacturonano-ii, um mais complexo que o outro.

Devido à presença de diferentes substituintes e em diferentes proporções, o comprimento, a definição estrutural e o peso molecular das pectinas são extremamente variáveis, e isso também depende, em grande parte, o tipo de célula e as espécies consideradas consideradas.

Tipos ou domínios

O ácido galacturônico que forma a principal estrutura das pectinas pode ser encontrado em duas formas estruturais diferentes que constituem o esqueleto de três domínios de polissacarídeos encontrados em todos os tipos de pectinas.

Esses domínios são conhecidos como homogalacturonano (HGA), Ramnogalacturonano-I (RG-I) e Ramnogalacturonano-II (RG-II). Esses três domínios podem ser ligados covalentemente, formando uma rede espessa entre a parede celular primária e a laminilla do meio.

Homogalacturonano (HGA)

É um homopolímero linear composto por resíduos de ácido d-galactúônico ligados por links glicosídicos do tipo α-1,4. Pode conter até 200 resíduos de ácido galacturônico e é repetido na estrutura de muitas moléculas de pectina (compreende mais ou menos 65% das pectinas)

Esse polissacarídeo é sintetizado no complexo de Golgi de células vegetais, onde mais de 70% de seus resíduos foram modificados pela esterificação de um grupo metilo no carbono pertencente ao grupo carboxila da posição 6.

Estrutura química do homogalacturonano (fonte: neurotoger [domínio público] via Wikimedia Commons)

Outra modificação que pode sofrer resíduos de ácido galacturônico no domínio homogalacturonano é a acetilação (adição de um grupo acetil) de carbono 3 ou carbono 2.

Além disso, algumas pectinas têm substituições de xyllaose no carbono 3 de alguns de seus resíduos, o que gera um domínio diferente conhecido como xilogalacturonano, abundante em frutas como maçãs, melandezas, nas cenouras e na cobertura seminal das ervilhas.

Ramnogalacturonano-i (rg-i)

Este é um heteropolissacarídeo. Representa entre 20 e 35% das pectinas e sua expressão depende do tipo de célula e do momento de desenvolvimento.

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Grande parte do desperdício do Ramnile de seu esqueleto tem cadeias laterais com resíduos individuais, lineares ou ramificados D-galactopiranose. Eles também podem conter fucosa, glicose e resíduos de resíduos metilados.

Ramnogalacturonano II (RG-II)

Esta é a pectina mais complexa e representa apenas 10% das pectinas celulares em plantas. Sua estrutura é muito preservada em espécies vegetais e é formada por um esqueleto homogalacturonano de pelo menos 8 ácido D-galactúônico Waste United by Bonds 1.4.

Em suas cadeias laterais, esses resíduos têm ramificações de mais de 12 tipos diferentes de açúcares, unidos por mais de 20 tipos de links diferentes. É comum encontrar o ramnogalacturonano-II na forma de um tesão, com as duas porções ligadas entre si por um éster de vínculo Borat-Diol.

Funções

As pectinas são principalmente proteínas estruturais e, uma vez que podem ser associadas a outros polissacarídeos, como hemicelulosos, também presentes nas paredes celulares dos vegetais, conferem firmeza e dureza a essas estruturas.

No tecido fresco, a presença de grupos carboxil livre em moléculas de pectina aumenta as possibilidades e a força das moléculas de cálcio entre os polímeros de pectina, o que lhes dá uma estabilidade ainda mais estrutural.

Eles também funcionam como agente hidratante e como material de adesão para os vários componentes celulolíticos da parede celular. Além disso, eles desempenham um papel importante no controle do movimento da água e outros fluidos vegetais através das partes do tecido que crescem mais rapidamente em uma planta.

Os oligossacarídeos derivados das moléculas de algumas pectinas participam da indução da lignificação de certos tecidos vegetais, promovendo, por sua vez, o acúmulo de moléculas inibitórias de protease (enzimas que degradam proteínas).

Por estas razones es que las pectinas son importantes para el crecimiento, el desarrollo y la morfogénesis, los procesos de la señalización y de adhesión célula-célula, la defensa , la expansión celular, la hidratación de las semillas, el desarrollo de los frutos, entre outros.

Alimentos ricos em pectina

As pectinas são uma fonte de fibra importante que está presente em um grande número de vegetais e frutas consumidas diariamente pelo homem, pois é uma parte estrutural das paredes celulares da maioria das plantas verdes.

É muito abundante nas conchas de frutas cítricas, como limões, arquivos, toranjas, laranjas, tangerinas e frutas de paixão (maracujá ou patchite), no entanto, a quantidade de pectina disponível depende do estado de maturidade da maturidade dos frutos.

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Os frutos mais maduros são aqueles com maior teor de pectina, ao contrário desses frutos muito maduros ou passados.

Judeu, doce ou geléia, uma das aplicações culinárias da pectina (imagem de Ritae em Pixabay.com)

Outras frutas ricas em pectina são maçãs, pêssegos, bananas, manga, goiaba, mamão, abacaxi, morangos, damasco e vários tipos de bagas. Entre os vegetais que têm uma quantidade abundante de pectina estão tomates, feijões e ervilhas.

Além disso, as pectinas são atualmente usadas na indústria de alimentos, como aditivos ou estabilizadores gelificantes em molhos, galea e muitos outros tipos de preparações industriais.

Formulários

Na indústria de alimentos

Dada sua composição, as pectinas são moléculas altamente solúveis na água, e é por isso que elas têm várias aplicações, especialmente na indústria de alimentos.

É usado como um agente gelificante, estabilizador ou espesso para múltiplos preparações culinárias, especialmente geleias e geléias, bebidas à base de iogurte, maltadas com leite e frutas e frutas.

A pectina é popular para a preparação de atolamentos (imagem de Michal Jarmoluk em Pixabay.com)

A obtenção industrial de pectina com esses propósitos é baseada na extração dela das cascas de frutas como a maçã e algum citrino, processo realizado em alta temperatura e em condições ácidas de pH (baixo pH).

Na saúde humana

Além de estar presente naturalmente como parte da fibra de muitos dos alimentos de origem vegetal que o ser humano consome diariamente, foi demonstrado que as pectinas têm aplicações "farmacológicas":

- No tratamento da diarréia (misturado com extrato de camomila)

- Eles bloqueiam a adesão de microorganismos patogênicos na mucosa estomacal, evitando infecções gastrointestinais

- Eles têm efeitos positivos, como imuno-reguladores do sistema digestivo

- O colesterol no sangue diminui

- Diminuir a taxa de absorção de glicose no soro de pacientes obesos e diabéticos

Referências

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