Левана полисахарид

Левана полисахарид
Имена
	Другие имена Полифруктоза
Идентификаторы
Номер CAS	9013-95-0 ;
ЧЭБИ	ЧЕБИ:16703 ;
ХимическийПаук	17216231 ;
	Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). проверить ( что такое ?) Ссылки на инфобоксы

Леван – это природный фруктан , присутствующий во многих растениях и микроорганизмах. ^[1] Этот полимер состоит из фруктозы , моносахарида, соединенного 2,6-бета -гликозидными связями . Леван может иметь как разветвленную, так и линейную структуру относительно низкой молекулярной массы. ^[2] Разветвленный леван образует очень маленькую сферическую структуру. ^[3] с базальными цепочками длиной 9 ед. Разветвление 2,1 позволяет метиловым эфирам образовывать сферическую форму. Концы левана также имеют тенденцию содержать остаток глюкозы. ^[4] Разветвленный леван имеет тенденцию быть более стабильным, чем линейные полисахариды. ^[5] Однако количество разветвлений и продолжительность полимеризации имеют тенденцию различаться у разных видов. ^[4] Самый короткий леван — это 6- кестоза , цепочка из двух молекул фруктозы и терминальной молекулы глюкозы.

Открытие

Леван был впервые обнаружен в результате исследования натто , традиционного японского блюда. ^[5] Натто был известен как « суперпродукт », который способствовал здоровью и долголетию в Японии в конце 1800-х годов. ^[5] В 1881 году Эдмунд Оскар фон Липпманн впервые обнаружил «левулан» (леван) как оставшуюся камедь из патоки при производстве сахарной свеклы. ^[6] Позже, в 1901 году, Грейг-Смит придумал название «леван», основываясь на левовращающих свойствах этого вещества в поляризованном свете .

Производство

Леван синтезируется в археях , грибах, бактериях и ограниченном числе видов растений. Фруктаны, такие как леван, синтезируются из сахарозы , дисахарида, содержащего глюкозу и фруктозу. ^[5] У растений вакуоль — это место, где происходит производство фруктана. Сахароза:сахароза/фруктан-6-фруктозилтрансфераза представляет собой фруктозилтрансферазу в вакуоли, которая создает бета-2,6-связи с образованием линейной формы левана. ^[5] Бактерии также используют фруктозилтрансферазу, известную как левансахараза, для образования левана. ^[5] Эти ферменты бактерий образуют связи 2,1 в линейных базальных цепях левана, обеспечивая возникновение точек ветвления. ^[5] Многие бактерии производят леван внутри клеток. ^[5] Это производство может быть чувствительным к температуре, концентрации кислорода, pH и другим факторам. ^[5] Производство левана бактериями обычно является признаком роста популяции. ^[5] Возможны также способы получения путем дробления соевой слизи . ^{[ нужна ссылка ]}

Леваны производятся микробами при колонизации пищевого субстрата . Erwinia amylovora выделяет леван и амиловоран как часть своей биопленки . Вместе они способствуют его патогенности . ^[7] В 2016 году Уа-Арак и др. разработал метод закваски с высоким выходом левана (среди других экзополисахаридов ). ^[8]

Характеристики

Бета-2,6-связи левана позволяют ему растворяться как в воде, так и в масле; однако температура воды варьирует степень растворимости . ^[9] Леван также нерастворим во многих органических растворителях, таких как метанол, этанол и изопропанол. ^[4] Разветвление левана позволяет ему иметь высокую прочность на разрыв и когезию, а гидроксильные группы способствуют адгезии с другими молекулами. ^[4] Характеристическая вязкость n, мера влияния вещества на вязкость раствора, для левана имеет тенденцию быть очень низкой. ^[4] Это позволяет использовать леван в фармацевтических целях.

Последствия для реального мира

Многие отрасли промышленности, такие как пищевая промышленность , производство напитков, косметика и даже медицина, используют леван в своей продукции. Одна из причин, по которой леван можно использовать столь универсально, заключается в том, что он соответствует всем правилам безопасности. Леван не вызывает раздражения кожи или глаз , не оказывает аллергенного действия и не представляет угрозы цитотоксичности . ^[10]

Еда

В пищевой промышленности леван применяется благодаря его пребиотическим эффектам, способности снижать уровень холестерина и адгезионным свойствам. ^[4] Он также встречается в природе в небольших количествах в продуктах питания, предназначенных для потребления человеком. ^[4] Леван также включен во многие молочные продукты в качестве клетчатки или подсластителя. ^[4] В коммерческих безалкогольных напитках леван также используется в сиропах со сверхвысоким содержанием фруктозы. ^[11] Интересно, что леван вызывает рост и пролиферацию полезных бактерий, что может быть особенно важно в кишечнике, поскольку вызывает уменьшение популяции патогенных бактерий. ^[12]

Косметика

Леван можно использовать для ухода за волосами и отбеливания кожи . В средствах по уходу за волосами леван образует пленку, которая создает эффект фиксации волос, используемый в различных гелях и муссах. ^[5] Леван также используется в качестве отбеливателя кожи, поскольку было проверено, что он ингибирует выработку меланина за счет снижения активности фермента тирозиназы , который отвечает за меланогенез . ^[5]

Лекарство

Леван продемонстрировал использование при ожогах тканей, в противовоспалительных целях и в аквакультуре . Объединив леван в тонкую пленку, он способен активировать фермент, известный как металлопротеиназа, который ускоряет процесс восстановления и заживления. ^[13] В случае воспаления леван взаимодействует с агрегирующими клетками и влияет на их адгезию к кровеносному сосуду, вызывая снижение накопления. ^[14] В аквакультуре результаты показали, что диеты с добавлением левана могут вызывать увеличение агрегации вирусов, что облегчает их фагоцитарное удаление. ^[15] Сообщалось, что леван, продуцируемый Pantoea agglomerans ZMR7, снижает жизнеспособность клеток рабдомиосаркомы (RD) и рака молочной железы (MDA) по сравнению с необработанными раковыми клетками. Кроме того, он обладает высокой противопаразитарной активностью в отношении промастиготы Leishmania tropica. ^[16]

См. также

Ссылки

^ Мейер, Дидерик (01 января 2015 г.), Генри, Джеякумар (редактор), «Глава вторая - Польза пребиотических волокон для здоровья» , «Достижения в области исследований продуктов питания и питания» , 74 , Academic Press: 47–91, doi : 10.1016/ bs.afnr.2014.11.002 , PMID 25624035 , получено 10 мая 2020 г.
^ Гехатия, М.; Фейнгольд, DS (1 февраля 1957 г.). «Структура и свойства левана, полимера D-фруктозы, продуцируемого культурами и бесклеточными экстрактами aerobacter levanicum». Журнал полимерной науки . 23 (104): 783–790. Бибкод : 1957JPoSc..23..783F . дои : 10.1002/pol.1957.1202310421 . ISSN 1542-6238 .
^ Арвидсон, Сара А.; Райнхарт, Б.Тодд; Гадала-Мария, Франциск (июль 2006 г.). «Режимы концентрации растворов полисахарида левана Bacillus sp». Углеводные полимеры . 65 (2): 144–149. дои : 10.1016/j.carbpol.2005.12.039 . ISSN 0144-8617 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час Шрикант, Рапала; Редди, Чинта ХСС Сундхар; Сиддартха, Гудималла; Рамайя, М. Джанаки; Уппулури, Киран Бабу (апрель 2015 г.). «Обзор производства, характеристики и применения микробного левана». Углеводные полимеры . 120 : 102–114. дои : 10.1016/j.carbpol.2014.12.003 . ISSN 0144-8617 . ПМИД 25662693 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к ^л Онер, Эбру Токсой; Эрнандес, Ласаро; Комби, Джоан (сентябрь 2016 г.). «Обзор полисахарида Левана: от столетия прошлого опыта к будущим перспективам». Достижения биотехнологии . 34 (5): 827–844. doi : 10.1016/j.biotechadv.2016.05.002 . ISSN 0734-9750 . ПМИД 27178733 .
^ в. Липпманн, Эдмунд О. (январь 1881 г.). «О левулане, новом виде камеди, встречающейся в патоке свеклосахарных заводов» . Отчеты Немецкого химического общества . 14 (1): 1509–1512. дои : 10.1002/cber.188101401316 . ISSN 0365-9496 .
^ Мэнсфилд, Джон; Генин, Стефан; Магор, Шимпей; Цитовский, Виталий; Шриариянум, Малини; Рональд, Памела; Доу, Макс; Вердье, Валери; Бир, Стивен В.; Мачадо, Маркос А.; Тот, Ян; Салмонд, Джордж; Фостер, Гэри Д. (5 июня 2012 г.). «10 крупнейших фитопатогенных бактерий в молекулярной патологии растений» . Молекулярная патология растений . 13 (6). Британское общество патологии растений ( Уайли ): 614–629. дои : 10.1111/j.1364-3703.2012.00804.x . ISSN 1464-6722 . ПМК 6638704 . ПМИД 22672649 .
^ Линч, Киран М.; Дзаннини, Эмануэле; Уилкинсон, Стюарт; Даэнен, Люк; Арендт, Эльке К. (2 апреля 2019 г.). «Физиология уксуснокислых бактерий и их роль в уксусе и ферментированных напитках» . Комплексные обзоры в области пищевой науки и безопасности пищевых продуктов . 18 (3). Институт пищевых технологов ( Уайли ): 587–625. дои : 10.1111/1541-4337.12440 . hdl : 10468/7852 . ISSN 1541-4337 . ПМИД 33336918 . S2CID 132210454 .
^ Оувеханд, Артур (18 июня 2012 г.). «Пребиотические разработки» . Микробная экология в здоровье и болезнях . 23 : 10.3402/mehd.v23i0.18583. дои : 10.3402/mehd.v23i0.18583 . ISSN 1651-2235 . ПМЦ 3747740 .
^ «Корпорация Монтана Полисахариды» . www.polysaccharides.us . Проверено 15 мая 2019 г.
^ Белло, Фабио Даль; Уолтер, Йенс; Хертель, Кристиан; Хаммес, Уолтер П. (январь 2001 г.). «Изучение in vitro пребиотических свойств экзополисахаридов левана типа из лактобактерий и неперевариваемых углеводов с использованием денатурирующего градиентного гель-электрофореза». Систематическая и прикладная микробиология . 24 (2): 232–237. дои : 10.1078/0723-2020-00033 . ISSN 0723-2020 . ПМИД 11518326 .
^ Рицема, Тита; Смикенс, Сьеф (июнь 2003 г.). «Фруктаны: полезны для растений и человека». Современное мнение в области биологии растений . 6 (3): 223–230. дои : 10.1016/s1369-5266(03)00034-7 . ISSN 1369-5266 . ПМИД 12753971 .
^ Сёзген, Гюлер; Оздоган, Гёкченаз; Каплан Тюркёз, Бурджу (01.11.2018). «Использование фермента левансахазы Zymomonas mobilis в производстве левана» [Использование левансахазы Zymomonas mobilis в производстве левана]. Гида / Журнал еды (на турецком языке). 43 (6): 1061–1074. дои : 10.15237/gida.gd18087 . ISSN 1300-3070 .
^ Апостолопулос, Никос К. (2018), «Исследование первое: острая воспалительная реакция на растяжение», Интенсивность растяжения и воспалительная реакция: сдвиг парадигмы , Springer International Publishing, стр. 131–143, doi : 10.1007/978-3-319 -96800-1_3 , ISBN 9783319967998
^ Райрахвада, Д.; Пал, А.; Бхатена, З.; Саху, Н.; Джа, А.; Мукерджи, С. (май 2007 г.). «Диетический микробный леван повышает клеточный неспецифический иммунитет и выживаемость молоди карпа (Cyprinus carpio)». Иммунология рыб и моллюсков . 22 (5): 477–486. дои : 10.1016/j.fsi.2006.06.005 . ISSN 1050-4648 . ПМИД 17158064 .
^ Аль-Кайси, Сафаа А.С.; Аль-Хайдери, Халах; Аль-Шиммари, Сана М.; Абдулхамид, Джасим М.; Алажрави, Осман И.; Аль-Хальбосий, Мохаммад М.; Мусса, Тарек А.; Фарахат, Мохамед Г. (05 апреля 2021 г.). «Биоактивный экзополисахарид левана типа, производимый Pantoea agglomerans ZMR7: характеристика и оптимизация для увеличения производства» . Журнал микробиологии и биотехнологии . 31 (5): 696–704. дои : 10.4014/jmb.2101.01025 . ISSN 1738-8872 . ПМЦ 9705920 . ПМИД 33820887 .

[1] Мейер, Дидерик (01 января 2015 г.), Генри, Джеякумар (редактор), «Глава вторая - Польза пребиотических волокон для здоровья» , «Достижения в области исследований продуктов питания и питания» , 74 , Academic Press: 47–91, doi : 10.1016/ bs.afnr.2014.11.002 , PMID 25624035 , получено 10 мая 2020 г.

[:12-2] Гехатия, М.; Фейнгольд, DS (1 февраля 1957 г.). «Структура и свойства левана, полимера D-фруктозы, продуцируемого культурами и бесклеточными экстрактами aerobacter levanicum». Журнал полимерной науки . 23 (104): 783–790. Бибкод : 1957JPoSc..23..783F . дои : 10.1002/pol.1957.1202310421 . ISSN 1542-6238 .

[3] Арвидсон, Сара А.; Райнхарт, Б.Тодд; Гадала-Мария, Франциск (июль 2006 г.). «Режимы концентрации растворов полисахарида левана Bacillus sp». Углеводные полимеры . 65 (2): 144–149. дои : 10.1016/j.carbpol.2005.12.039 . ISSN 0144-8617 .

[:22-4] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час Шрикант, Рапала; Редди, Чинта ХСС Сундхар; Сиддартха, Гудималла; Рамайя, М. Джанаки; Уппулури, Киран Бабу (апрель 2015 г.). «Обзор производства, характеристики и применения микробного левана». Углеводные полимеры . 120 : 102–114. дои : 10.1016/j.carbpol.2014.12.003 . ISSN 0144-8617 . ПМИД 25662693 .

[:02-5] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к ^л Онер, Эбру Токсой; Эрнандес, Ласаро; Комби, Джоан (сентябрь 2016 г.). «Обзор полисахарида Левана: от столетия прошлого опыта к будущим перспективам». Достижения биотехнологии . 34 (5): 827–844. doi : 10.1016/j.biotechadv.2016.05.002 . ISSN 0734-9750 . ПМИД 27178733 .

[6] в. Липпманн, Эдмунд О. (январь 1881 г.). «О левулане, новом виде камеди, встречающейся в патоке свеклосахарных заводов» . Отчеты Немецкого химического общества . 14 (1): 1509–1512. дои : 10.1002/cber.188101401316 . ISSN 0365-9496 .

[Mansfield-et-al-2012-7] Мэнсфилд, Джон; Генин, Стефан; Магор, Шимпей; Цитовский, Виталий; Шриариянум, Малини; Рональд, Памела; Доу, Макс; Вердье, Валери; Бир, Стивен В.; Мачадо, Маркос А.; Тот, Ян; Салмонд, Джордж; Фостер, Гэри Д. (5 июня 2012 г.). «10 крупнейших фитопатогенных бактерий в молекулярной патологии растений» . Молекулярная патология растений . 13 (6). Британское общество патологии растений ( Уайли ): 614–629. дои : 10.1111/j.1364-3703.2012.00804.x . ISSN 1464-6722 . ПМК 6638704 . ПМИД 22672649 .

[Lynch-et-al-2019-8] Линч, Киран М.; Дзаннини, Эмануэле; Уилкинсон, Стюарт; Даэнен, Люк; Арендт, Эльке К. (2 апреля 2019 г.). «Физиология уксуснокислых бактерий и их роль в уксусе и ферментированных напитках» . Комплексные обзоры в области пищевой науки и безопасности пищевых продуктов . 18 (3). Институт пищевых технологов ( Уайли ): 587–625. дои : 10.1111/1541-4337.12440 . hdl : 10468/7852 . ISSN 1541-4337 . ПМИД 33336918 . S2CID 132210454 .

[9] Оувеханд, Артур (18 июня 2012 г.). «Пребиотические разработки» . Микробная экология в здоровье и болезнях . 23 : 10.3402/mehd.v23i0.18583. дои : 10.3402/mehd.v23i0.18583 . ISSN 1651-2235 . ПМЦ 3747740 .

[10] «Корпорация Монтана Полисахариды» . www.polysaccharides.us . Проверено 15 мая 2019 г.

[11] Белло, Фабио Даль; Уолтер, Йенс; Хертель, Кристиан; Хаммес, Уолтер П. (январь 2001 г.). «Изучение in vitro пребиотических свойств экзополисахаридов левана типа из лактобактерий и неперевариваемых углеводов с использованием денатурирующего градиентного гель-электрофореза». Систематическая и прикладная микробиология . 24 (2): 232–237. дои : 10.1078/0723-2020-00033 . ISSN 0723-2020 . ПМИД 11518326 .

[:32-12] Рицема, Тита; Смикенс, Сьеф (июнь 2003 г.). «Фруктаны: полезны для растений и человека». Современное мнение в области биологии растений . 6 (3): 223–230. дои : 10.1016/s1369-5266(03)00034-7 . ISSN 1369-5266 . ПМИД 12753971 .

[13] Сёзген, Гюлер; Оздоган, Гёкченаз; Каплан Тюркёз, Бурджу (01.11.2018). «Использование фермента левансахазы Zymomonas mobilis в производстве левана» [Использование левансахазы Zymomonas mobilis в производстве левана]. Гида / Журнал еды (на турецком языке). 43 (6): 1061–1074. дои : 10.15237/gida.gd18087 . ISSN 1300-3070 .

[14] Апостолопулос, Никос К. (2018), «Исследование первое: острая воспалительная реакция на растяжение», Интенсивность растяжения и воспалительная реакция: сдвиг парадигмы , Springer International Publishing, стр. 131–143, doi : 10.1007/978-3-319 -96800-1_3 , ISBN 9783319967998

[:42-15] Райрахвада, Д.; Пал, А.; Бхатена, З.; Саху, Н.; Джа, А.; Мукерджи, С. (май 2007 г.). «Диетический микробный леван повышает клеточный неспецифический иммунитет и выживаемость молоди карпа (Cyprinus carpio)». Иммунология рыб и моллюсков . 22 (5): 477–486. дои : 10.1016/j.fsi.2006.06.005 . ISSN 1050-4648 . ПМИД 17158064 .

[16] Аль-Кайси, Сафаа А.С.; Аль-Хайдери, Халах; Аль-Шиммари, Сана М.; Абдулхамид, Джасим М.; Алажрави, Осман И.; Аль-Хальбосий, Мохаммад М.; Мусса, Тарек А.; Фарахат, Мохамед Г. (05 апреля 2021 г.). «Биоактивный экзополисахарид левана типа, производимый Pantoea agglomerans ZMR7: характеристика и оптимизация для увеличения производства» . Журнал микробиологии и биотехнологии . 31 (5): 696–704. дои : 10.4014/jmb.2101.01025 . ISSN 1738-8872 . ПМЦ 9705920 . ПМИД 33820887 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]