Jump to content

Бета-глюкан

(Перенаправлено с β-глюкана )

Целлюлоза является примером (1→4)-β- D -глюкана, состоящего из глюкозы . единиц

Бета-глюканы , β-глюканы представляют собой группу β- D -глюкозы полисахаридов ( глюканов ), встречающихся в природе в клеточных стенках злаков , бактерий и грибов , со значительно различающимися физико-химическими свойствами в зависимости от источника. Обычно β-глюканы образуют линейную основную цепь с 1–3 β- гликозидными связями , но различаются по молекулярной массе, растворимости, вязкости, разветвленной структуре и свойствам гелеобразования, вызывая разнообразные физиологические эффекты у животных.

При потреблении с пищей не менее 3 г в день β-глюкан овсяной клетчатки снижает уровень холестерина ЛПНП в крови и, таким образом, может снизить риск сердечно-сосудистых заболеваний . [ 1 ] β-глюканы представляют собой натуральные смолы и используются в качестве текстурирующих агентов в различных нутрицевтических и косметических продуктах, а также в качестве добавок с растворимой клетчаткой .

Зерновые и грибковые продукты веками использовались в лечебных и косметических целях; однако конкретная роль β-глюкана не изучалась до 20 века. β-глюканы были впервые обнаружены в лишайниках, а вскоре после этого и в ячмене. Особый интерес к овсяному β-глюкану возник после того, как в 1981 году сообщалось о снижении уровня холестерина в результате воздействия овсяных отрубей. [ 2 ]

В 1997 году FDA одобрило утверждение о том, что потребление не менее 3,0 г β-глюкана из овса в день снижает всасывание пищевого холестерина и снижает риск ишемической болезни сердца . Утвержденное заявление о пользе для здоровья было позже изменено и теперь включает следующие источники β-глюкана: овсяные хлопья (овсянка), овсяные отруби, цельнозерновая овсяная мука, оатрим (растворимая фракция овсяных отрубей, гидролизованная альфа-амилазой или цельнозерновая мука), цельнозерновой ячмень. и бета-волокно ячменя. Пример разрешенного заявления на этикетке: «Растворимая клетчатка из таких продуктов, как овсянка, как часть диеты с низким содержанием насыщенных жиров и холестерина, может снизить риск сердечных заболеваний. Порция овсянки содержит 0,75 грамма из 3,0 г β». -растворимая клетчатка глюкана, необходимая в день для достижения такого эффекта». Формулировка заявления содержится в Федеральном реестре 21 CFR 101.81 «Заявления о здоровье»: «Растворимая клетчатка из определенных продуктов питания и риск ишемической болезни сердца (ИБС)». [ 3 ]

Структура

[ редактировать ]

Глюканы расположены в виде шестисторонних колец D -глюкозы, соединенных линейно в различных положениях углерода в зависимости от источника, хотя чаще всего β-глюканы включают в себя 1-3 гликозидные связи в своей основной цепи. Хотя технически β-глюканы представляют собой цепи D -глюкозы, полисахаридов соединенных гликозидными связями β-типа , по соглашению не все полисахариды β- D -глюкозы относят к категории β-глюканов. [ 4 ] Целлюлозу традиционно не считают β-глюканом, поскольку она нерастворима и не проявляет тех же физико-химических свойств, что и другие β-глюканы злаков или дрожжей. [ 5 ]

Молекула глюкозы с обозначением нумерации атомов углерода и β-ориентацией.

Некоторые молекулы β-глюкана имеют разветвленные боковые цепи глюкозы, прикрепленные к другим положениям основной цепи D -глюкозы, которые разветвляются от основной цепи β-глюкана. Кроме того, эти боковые цепи могут быть присоединены к другим типам молекул, например к белкам, как в полисахариде-К .

Наиболее распространенными формами β-глюканов являются те, которые содержат звенья D -глюкозы со связями β-1,3. β-глюканы дрожжей и грибов содержат 1–6 боковых разветвлений, тогда как β-глюканы злаков содержат как β-1,3, так и β-1,4 основные связи. Частота, расположение и длина боковых цепей могут играть роль в иммуномодуляции. Различия в молекулярной массе, форме и структуре β-глюканов диктуют различия в биологической активности. [ 6 ] [ 7 ]

Как правило, связи β-1,3 создаются 1,3-бета-глюкансинтазой , а связи β-1,4 создаются целлюлозосинтазой . Процесс, приводящий к образованию связей β-1,6, плохо изучен: хотя гены, важные в этом процессе, идентифицированы, мало что известно о том, что делает каждый из них. [ 8 ]

Структура β-глюкана по источникам
Источник (пример) Магистраль Ветвление Растворимость в воде
Бактерии ( Курдлан )
Никто нерастворимый [ 9 ]
Грибок
Короткое разветвление β-1,6 нерастворимый [ 10 ]
Дрожжи
Длинное разветвление β-1,6 нерастворимый [ 7 ]
Зерновые ( бета-глюкан овса )
Никто Растворимый [ 6 ]

типы β-глюканов

[ редактировать ]

β-глюканы образуют естественный компонент клеточных стенок бактерий, грибов, дрожжей и злаков, таких как овес и ячмень. Каждый тип бета-глюкана имеет различную молекулярную основу, уровень разветвления и молекулярную массу, что влияет на его растворимость и физиологическое воздействие. Одним из наиболее распространенных источников β(1,3)D-глюкана для пищевых добавок является клеточная стенка пекарских дрожжей ( Saccharomyces cerevisiae ). β-глюканы, обнаруженные в клеточных стенках дрожжей, содержат глюкозный остов 1,3 с удлиненными ветвями глюкозы 1,6. [ 11 ] Другие источники включают морские водоросли , [ 12 ] и различные грибы, такие как линчжи , шиитаке , чага и майтаке , которые находятся на стадии предварительных исследований на предмет их потенциального иммунного воздействия. [ 13 ]

Ферментируемая клетчатка

[ редактировать ]

В рационе β-глюканы являются источником растворимой ферментируемой клетчатки , также называемой пребиотической клетчаткой , которая обеспечивает субстрат для микробиоты в толстом кишечнике , увеличивая объем фекалий и производя короткоцепочечные жирные кислоты в качестве побочных продуктов с широким спектром физиологической активности. . [ 14 ] Эта ферментация влияет на экспрессию многих генов в толстом кишечнике. [ 15 ] что в дальнейшем влияет на пищеварительную функцию и метаболизм холестерина и глюкозы, а также на иммунную систему и другие системные функции. [ 14 ] [ 16 ]

Овсянка является распространенным пищевым источником β-глюканов.

Зерновые β-глюканы из овса, ячменя, пшеницы и ржи были изучены на предмет их влияния на уровень холестерина у людей с нормальным уровнем холестерина и у людей с гиперхолестеринемией . [ 1 ] Прием овсяного β-глюкана в суточном количестве не менее 3 граммов снижает уровень общего холестерина и холестерина липопротеинов низкой плотности на 5–10% у людей с нормальным или повышенным уровнем холестерина в крови. [ 17 ]

Овес и ячмень различаются соотношением тримерных и тетрамерных связей 1-4. Ячмень имеет больше 1-4 связей со степенью полимеризации выше 4. Однако большинство блоков ячменя остаются тримерами и тетрамерами. В овсе β-глюкан обнаруживается главным образом в эндосперме ядра овса, особенно во внешних слоях этого эндосперма. [ 6 ]

поглощение β-глюкана

[ редактировать ]

Энтероциты облегчают транспортировку β(1,3)-глюканов и подобных соединений через клеточную стенку кишечника в лимфу, где они начинают взаимодействовать с макрофагами для активации иммунной функции. [ 18 ] Исследования с радиоактивной меткой подтвердили, что в сыворотке обнаруживаются как мелкие, так и крупные фрагменты β-глюканов, что указывает на их всасывание из кишечного тракта. [ 19 ] М-клетки внутри пейеровых бляшек физически транспортируют нерастворимые цельные частицы глюкана в лимфоидную ткань, связанную с кишечником . [ 20 ]

(1,3)-β- D -глюкан медицинское применение

[ редактировать ]

Анализ для выявления присутствия (1,3)-β- D -глюкана в крови продается как средство выявления инвазивных или диссеминированных грибковых инфекций. [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ] Однако этот тест следует интерпретировать в более широком клиническом контексте, поскольку положительный тест не позволяет поставить диагноз, а отрицательный тест не исключает инфекции. Ложноположительные результаты могут возникать из-за грибковых примесей в антибиотиках амоксициллин-клавуланат . [ 24 ] и пиперациллин/тазобактам . Ложноположительные результаты могут также возникать при контаминации клинических образцов бактериями Streptococcus pneumoniae , Pseudomonas aeruginosa и Alcaligenes faecalis , которые также продуцируют (1→3)β- D -глюкан. [ 25 ] Этот тест может помочь в обнаружении Aspergillus , Candida и Pneumocystis jirovecii . [ 26 ] [ 27 ] [ 28 ] Этот тест нельзя использовать для выявления Mucor или Rhizopus , грибов, вызывающих мукормикоз , поскольку они не производят (1,3)-бета- D -глюкан. [ 29 ]

См. также

[ редактировать ]
  1. ^ Jump up to: а б Хо, Х.В.; Сивенпайпер, Дж. Л.; Зурбау, А; Бланко Мехия, С; Йовановский, Э; Ау-Юнг, Ф; Дженкинс, А.Л.; Вуксан, В (2016). «Влияние β-глюкана овса на уровень холестерина ЛПНП, холестерина не-ЛПВП и апоВ на снижение риска сердечно-сосудистых заболеваний: систематический обзор и метаанализ рандомизированных контролируемых исследований» . Британский журнал питания . 116 (8): 1369–1382. дои : 10.1017/S000711451600341X . ПМИД   27724985 .
  2. ^ Кирби Р.В., Андерсон Дж.В., Силинг Б., Рис Э.Д., Чен В.Дж., Миллер Р.Э., Кей Р.М. (1981). «Прием овсяных отрубей избирательно снижает концентрацию холестерина липопротеинов низкой плотности в сыворотке крови у мужчин с гиперхолестеринемией» . Являюсь. Дж. Клин. Нутр . 34 (5): 824–9. дои : 10.1093/ajcn/34.5.824 . ПМИД   6263072 .
  3. ^ https://www.ecfr.gov/cgi-bin/retrieveECFR?gp=1&SID=4bf49f997b04dcacdfbd637db9aa5839&ty=HTML&h=L&mc=true&n=pt21.2.101&r=PART#se21.2.101_181 21 CFR. 101.81 Заявления о пользе для здоровья: растворимая клетчатка из некоторых продуктов питания и риск ишемической болезни сердца (ИБС)
  4. ^ Зекович, Джордже Б. (10 октября 2008 г.). «Природные и модифицированные (1 → 3)-β-D-глюканы в укреплении здоровья и облегчении заболеваний». Критические обзоры по биотехнологии . 25 (4): 205–230. дои : 10.1080/07388550500376166 . ПМИД   16419618 . S2CID   86109922 .
  5. ^ Сикора, Пер (14 июня 2012 г.). «Идентификация линий овса с высоким содержанием b-глюкана, а также локализация и химическая характеристика b-глюканов их семенных зерен». Пищевая химия . 137 (1–4): 83–91. doi : 10.1016/j.foodchem.2012.10.007 . ПМИД   23199994 .
  6. ^ Jump up to: а б с Чу, Ифан (2014). Питание и технология овса . Баррингтон, Иллинойс: Уайли Блэквелл. ISBN  978-1-118-35411-7 .
  7. ^ Jump up to: а б Волман, Джулия Дж (20 ноября 2007 г.). «Диетическая модуляция иммунной функции β-глюканами». Физиология и поведение . 94 (2): 276–284. дои : 10.1016/j.physbeh.2007.11.045 . ПМИД   18222501 . S2CID   24758421 .
  8. ^ Руис-Эррера Х., Ортис-Кастелланос Л. (май 2010 г.). «Анализ филогенетических связей и эволюции клеточных стенок дрожжей и грибов» . Исследование дрожжей FEMS . 10 (3): 225–43. дои : 10.1111/j.1567-1364.2009.00589.x . ПМИД   19891730 .
  9. ^ Макинтош, М. (19 октября 2004 г.). «Курдлан и другие бактериальные (1→3)-β-D-глюканы». Прикладная микробиология и биотехнология . 68 (2): 163–173. дои : 10.1007/s00253-005-1959-5 . ПМИД   15818477 . S2CID   13123359 .
  10. ^ Хан, Ман Дык (март 2008 г.). «Солюбилизация водонерастворимого β-глюкана, выделенного из Ganoderma lucidum». Журнал экологической биологии .
  11. ^ Маннерс, Дэвид Дж. (2 февраля 1973 г.). «Структура β-(1→3)-D-глюкана из стенок дрожжевых клеток» . Биохимический журнал . 135 (1): 19–30. дои : 10.1042/bj1350019 . ПМЦ   1165784 . ПМИД   4359920 .
  12. ^ Чаи, Дж (1983). «Диетический прием ламинарина, бурых морских водорослей, и профилактика рака молочной железы». Питание и рак . 4 (3): 217–222. дои : 10.1080/01635588209513760 . ISSN   0163-5581 . ПМИД   6302638 .
  13. ^ Ваннуччи, Л; Кризан, Дж.; Тогда П; Стахеев Д; Коробка, Ф; Райсиглова, Л; Горак, В; Сайе, М (2013). «Иммуностимулирующие свойства и противоопухолевая активность глюканов (Обзор)» . Международный журнал онкологии . 43 (2): 357–64. дои : 10.3892/ijo.2013.1974 . ПМЦ   3775562 . ПМИД   23739801 .
  14. ^ Jump up to: а б МакРори-младший, Дж. В.; Маккеун, Нью-Йорк (2017). «Понимание физики функциональных волокон в желудочно-кишечном тракте: научно обоснованный подход к разрешению устойчивых заблуждений о нерастворимой и растворимой клетчатке» . Журнал Академии питания и диетологии . 117 (2): 251–264. дои : 10.1016/j.jand.2016.09.021 . ПМИД   27863994 .
  15. ^ Кинан, MJ; Мартин, Р.Дж.; Раджо, AM; Маккатчеон, КЛ; Браун, Иллинойс; Биркетт, А.; Ньюман, СС; Скаф, Дж.; Хегстед, М.; Талли, RT; Блэр, Э.; Чжоу, Дж. (2012). «Высокоамилозорезистентный крахмал повышает уровень гормонов и улучшает структуру и функцию желудочно-кишечного тракта: исследование на микрочипах» . Журнал нутригенетики и нутригеномики . 5 (1): 26–44. дои : 10.1159/000335319 . ПМК   4030412 . ПМИД   22516953 .
  16. ^ Симпсон, Х.Л.; Кэмпбелл, Би Джей (2015). «Обзорная статья: взаимодействие пищевых волокон и микробиоты» . Алиментарная фармакология и терапия . 42 (2): 158–79. дои : 10.1111/кв.13248 . ПМЦ   4949558 . ПМИД   26011307 .
  17. ^ Отман, Р.А.; Могадасян, М.Х.; Джонс, П.Дж. (2011). «Снижающее уровень холестерина действие β-глюкана овса» . Обзоры питания . 69 (6): 299–309. дои : 10.1111/j.1753-4887.2011.00401.x . ПМИД   21631511 .
  18. ^ Фрей А., Джаннаска К.Т., Вельцин Р., Джаннаска П.Дж., Реджио Х., Ленсер В.И., Нейтра М.Р. (1 сентября 1996 г.). «Роль гликокаликса в регулировании доступа микрочастиц к апикальным плазматическим мембранам эпителиальных клеток кишечника: значение для прикрепления микробов и нацеливания пероральных вакцин» . Журнал экспериментальной медицины . 184 (3): 1045–1059. дои : 10.1084/jem.184.3.1045 . ПМК   2192803 . ПМИД   9064322 .
  19. ^ Цукагоши С., Хашимото Ю., Фуджи Г., Кобаяши Х., Номото К., Орита К. «Крестин (PSK)». 11 ( 2 ): 131–155. doi : 10.1016/0305-7372 (). 84 ) 6238674   . 90005-7.PMID
  20. ^ Хонг, Ф; Ян Дж; Баран Дж.Т.; Аллендорф диджей; Хансен Р.Д.; Острофф Г.Р.; Син ПХ; Чунг Н.К.; Росс Г.Д. (15 июля 2004 г.). «Механизм, с помощью которого перорально вводимые β-1,3-глюканы усиливают туморицидную активность противоопухолевых моноклональных антител на моделях опухолей мышей» . Журнал иммунологии . 173 (2): 797–806. doi : 10.4049/jimmunol.173.2.797 . ISSN   0022-1767 . ПМИД   15240666 .
  21. ^ Обаяши Т., Ёсида М., Мори Т. и др. (1995). «Измерение (13)-бета-D-глюкана в плазме при диагностике инвазивного глубокого микоза и грибковых лихорадочных эпизодов». Ланцет . 345 (8941): 17–20. дои : 10.1016/S0140-6736(95)91152-9 . ПМИД   7799700 . S2CID   27299444 .
  22. ^ Остроски-Цейхнер Л., Александр Б.Д., Кетт Д.Х. и др. (2005). «Многоцентровая клиническая оценка анализа (1 → 3)β-D-глюкана как средства диагностики грибковых инфекций у человека». Клин Инфекционный Дис . 41 (5): 654–659. дои : 10.1086/432470 . ПМИД   16080087 .
  23. ^ Одабаси З., Маттиуцци Г., Эсти Э. и др. (2004). «Бета-D-глюкан как диагностическое дополнение при инвазивных грибковых инфекциях: валидация, разработка пороговых значений и эффективность у пациентов с острым миелогенным лейкозом и миелодиспластическим синдромом» . Клин Инфекционный Дис . 39 (2): 199–205. дои : 10.1086/421944 . ПМИД   15307029 .
  24. ^ Меннинк-Керстен М.А., Уоррис А., Вервей П.Е. (2006). «1,3-β-D-глюкан у пациентов, получающих внутривенно амоксициллин-клавулановую кислоту» . НЭМ . 354 (26): 2834–2835. дои : 10.1056/NEJMc053340 . ПМИД   16807428 .
  25. ^ Меннинк-Керстен М.А., Рюгебринк Д., Вервей П.Е. (2008). « Pseudomonas aeruginosa как причина реактивности анализа на 1,3-β-D-глюкан» . Клин Инфекционный Дис . 46 (12): 1930–1931. дои : 10.1086/588563 . ПМИД   18540808 .
  26. ^ Ламмер, Тобиас; да Коста, Кларисса Празерес; Хельд, Юрген; Раш, Себастьян; Эмер, Урсула; Шмид, Роланд М.; Хубер, Вольфганг (4 апреля 2017 г.). «Полезность обнаружения 1,3-бета-D-глюкана у больных без ВИЧ с ослабленным иммунитетом, находящихся на механической вентиляции легких, в критическом состоянии, с ОРДС и подозрением на пневмоцистную пневмонию jiroveciis». Микопатология . 182 (7–8): 701–708. дои : 10.1007/s11046-017-0132-x . ISSN   1573-0832 . ПМИД   28378239 . S2CID   3870306 .
  27. ^ Он, Сун; Ханг, Цзюй-Пин; Чжан, Лин; Ван, Фанг; Чжан, Де-Чун; Гонг, Фан-Хонг (август 2015 г.). «Систематический обзор и метаанализ диагностической точности сывороточного 1,3-β-D-глюкана при инвазивной грибковой инфекции: фокус на пороговых уровнях» . Журнал микробиологии, иммунологии и инфекций = Вэй Миан Юй Ган Ран За Чжи . 48 (4): 351–361. дои : 10.1016/j.jmii.2014.06.009 . ISSN   1995-9133 . ПМИД   25081986 .
  28. ^ Куллберг, Барт Ян; Арендарруп, Майкен Дж. (8 октября 2015 г.). «Инвазивный кандидоз». Медицинский журнал Новой Англии . 373 (15): 1445–1456. дои : 10.1056/NEJMra1315399 . hdl : 2066/152392 . ISSN   1533-4406 . ПМИД   26444731 . S2CID   43788 .
  29. ^ Остроски-Цайхнер, Луис; Александр, Барбара Д.; Кетт, Дэниел Х.; Васкес, Хосе; Паппас, Питер Г.; Саэки, Фумихиро; Кетчам, Пол А.; Вингард, Джон; Шифф, Роберт (1 сентября 2005 г.). «Многоцентровая клиническая оценка анализа (1 → 3) бета-D-глюкана как средство диагностики грибковых инфекций у человека». Клинические инфекционные болезни . 41 (5): 654–659. дои : 10.1086/432470 . ISSN   1537-6591 . ПМИД   16080087 .
[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 12addce52bc2816ca2399c5b16d1a3ad__1721840400
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/12/ad/12addce52bc2816ca2399c5b16d1a3ad.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Beta-glucan - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)