Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Леван полисахарид
Леван.png
Имена
Другие имена
Полифруктоза
Идентификаторы
ЧЭБИ
ChemSpider
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☒N проверить  ( что есть   ?)проверитьY☒N
Ссылки на инфобоксы
Леван в линейной форме с бета 2,6 гликозидными связями.
Леван разветвлен от бета 2,1 глюкозидной связи.

Леван - это естественный фруктан, присутствующий во многих видах растений и микроорганизмов. [1] Первоначальное открытие левана началось с исследования традиционного японского блюда, известного как натто. [2] Натто был известен как своего рода суперпродукт, способствовавший здоровью и долголетию в Японии в конце 1800-х годов. [2] В 1881 году Липпманн впервые обнаружил «лавулан» (леван) как оставшуюся жевательную резинку от патоки, производимой на свекловодческих предприятиях. [3]Позже, в 1901 году, Грейг-Смит придумал название «леван» на основании левовращающих свойств этого вещества в поляризованном свете. Этот полимер состоит из фруктозы, моносахарида сахара, соединенного 2,6-бета-гликозидными связями. Леван может иметь как разветвленную, так и линейную структуру с относительно низкой молекулярной массой. [4] В разветвленной версии леван образует очень маленькую сферическую структуру. [5] Эта структура имеет базальные цепи длиной 9 единиц, которые содержат 2,1 разветвления, что позволяет метиловым эфирам образовывать и создавать сферическую форму. Концы левана также имеют тенденцию содержать остаток глюкозила. [6] Разветвленная структура левана имеет тенденцию быть более стабильной, чем линейная структура. [2]Однако количество разветвлений и продолжительность полимеризации имеют тенденцию различаться у разных видов. [6] Самый короткий леван - это 6-кестоза, представляющая собой цепь из двух молекул фруктозы и конечной молекулы глюкозы.

Производство [ править ]

Леван синтезируется в архее, грибах, бактериях и ограниченном количестве видов растений. Фруктаны, такие как леван, синтезируются из сахарозы, дисахарида сахара, содержащего глюкозу и фруктозу. [2] У растений в вакуоли происходит производство фруктана. Сахароза: сахароза / фруктан-6-фруктозилтрансфераза - это фруктозилтрансфераза в вакуоли, которая создает связи бета 2,6 для образования линейной формы левана. [2] Бактерии также используют фруктозилтрансферазу, известную как левансахараза, для образования левана. [2] Эти ферменты в бактериях образуют связи 2,1 в линейных базальных цепях левана, что позволяет возникать точкам ветвления. [2] Многие бактерии производят леван снаружи клетки. [2]Это производство может быть чувствительным к температуре, концентрации кислорода, pH и другим факторам. [2] Производство левана бактериями обычно является признаком роста популяции. [2] Есть также возможные способы получения путем измельчения соевой слизи .

Свойства [ править ]

Леван также содержит разнообразный набор свойств. Связи бета 2,6 левана позволяют ему быть растворимым как в воде, так и в масле, однако температура воды меняет степень растворимости. [7] Леван также нерастворим во многих органических растворителях, таких как метанол, этанол, изопропанол и т. Д. [6] Разветвление левана также позволяет ему иметь большую прочность на разрыв и когезию, в то время как гидроксильные группы способствуют адгезии. с другими молекулами. [6] Кроме того, характеристическая вязкость n, мера влияния вещества на вязкость раствора, имеет тенденцию быть очень низкой для левана. [6] Это позволяет использовать леван в фармацевтике, как будет обсуждаться позже.

Последствия для реального мира [ править ]

Многие отрасли, такие как производство продуктов питания, напитков, косметики и даже медицины, используют леван в своих продуктах. Одна из причин, по которой levan может использоваться таким универсальным образом, заключается в том, что он соответствует всем правилам безопасности. Леван не вызывает раздражения кожи или глаз в какой-либо форме, не проявляет аллергических эффектов и не представляет угрозы цитотоксичности. [8]

Еда [ править ]

В пищевой промышленности леван используется из-за его пребиотических эффектов, способности снижать уровень холестерина и адгезионной способности. [6] Он также содержится в пищевых продуктах в небольших количествах для потребления человеком. [6] Леван также входит во многие молочные продукты в виде клетчатки или подсластителя. [6] В коммерческих безалкогольных напитках леван также содержится в сиропах со сверхвысоким содержанием фруктозы. [9] Интересно, что леван вызывает полезный рост и размножение бактерий, что может быть особенно важно в кишечнике, поскольку вызывает уменьшение популяции патогенных бактерий. [10]

Косметика [ править ]

Что касается косметического ухода, леван можно использовать для ухода за волосами и отбеливания кожи. В продуктах по уходу за волосами леван образует пленку, которая создает эффект удержания волос, используемый в различных гелях и муссах. [2] Леван также используется в качестве отбеливателя кожи, поскольку он был протестирован на ингибирование выработки меланина за счет снижения активности фермента тирозиназы, ответственного за меланогенез. [2]

Медицина [ править ]

Леван показал применение для ожоговой ткани, противовоспалительных средств и аквакультуры. Объединяя леван в тонкую пленку, он может активировать фермент, известный как металлопротеиназа, который ускоряет процесс восстановления и заживления. [11] В случае воспаления леван взаимодействует с агрегирующими клетками и влияет на их адгезию к кровеносному сосуду, вызывая снижение накопления. [12] В аквакультуре результаты показали, что рационы, содержащие леван, могут вызывать увеличение агрегации вирусов, что облегчает удаление фагоцитов. [13]

См. Также [ править ]

  • Пищевая микробиология
  • Промышленная микробиология

Ссылки [ править ]

  1. ^ Мейер, Дидерик (2015-01-01), Генри, Джеякумар (редактор), «Глава вторая - Польза пребиотических волокон для здоровья» , « Достижения в исследованиях пищевых продуктов и питания» , Academic Press, 74 , стр. 47–91, doi : 10.1016 / bs.afnr.2014.11.002 , PMID  25624035 , получено 10 мая 2020 г.
  2. ^ Б с д е е г ч я J K L Онер, Эбру Toksoy; Эрнандес, Лазаро; Комби, Джоан (сентябрь 2016 г.). «Обзор полисахарида Левана: от векового опыта к будущим перспективам». Достижения биотехнологии . 34 (5): 827–844. DOI : 10.1016 / j.biotechadv.2016.05.002 . ISSN 0734-9750 . PMID 27178733 .  
  3. ^ v. Липпманн, Эдмунд О. (январь 1881 г.). "Ueber das Lävulan, eine neue, in der Melasse der Rübenzuckerfabriken vorkommende Gummiart" . Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft . 14 (1): 1509–1512. DOI : 10.1002 / cber.188101401316 . ISSN 0365-9496 . 
  4. ^ Gehatia, M .; Фейнгольд, Д.С. (1957-02-01). «Структура и свойства левана, полимера D-фруктозы, продуцируемого культурами и бесклеточными экстрактами aerobacter levanicum». Журнал науки о полимерах . 23 (104): 783–790. Bibcode : 1957JPoSc..23..783F . DOI : 10.1002 / pol.1957.1202310421 . ISSN 1542-6238 . 
  5. ^ Арвидсон, Сара А .; Райнхарт, Б. Тодд; Гадала-Мария, Франциск (июль 2006 г.). «Режимы концентрирования растворов полисахарида левана из Bacillus sp.». Углеводные полимеры . 65 (2): 144–149. DOI : 10.1016 / j.carbpol.2005.12.039 . ISSN 0144-8617 . 
  6. ^ a b c d e f g h Срикантх, Рапала; Редди, Чинта ХСС Сундхар; Сиддартха, Гудималла; Рамая, М. Джанаки; Уппулури, Киран Бабу (апрель 2015 г.). «Обзор производства, характеристики и применения микробного левана». Углеводные полимеры . 120 : 102–114. DOI : 10.1016 / j.carbpol.2014.12.003 . ISSN 0144-8617 . PMID 25662693 .  
  7. ^ Ouwehand, Артур (2012-06-18). «Пребиотические разработки» . Микробная экология в здоровье и болезнях . 23 : 10.3402 / mehd.v23i0.18583. DOI : 10,3402 / mehd.v23i0.18583 . ISSN 1651-2235 . PMC 3747740 .  
  8. ^ "Montana Polysaccharides Corp" . www.polysaccharides.us . Проверено 15 мая 2019 .
  9. ^ Белло, Фабио Даль; Уолтер, Йенс; Гертель, Кристиан; Хэммс, Уолтер П. (январь 2001 г.). «Исследование in vitro пребиотических свойств экзополисахаридов типа Левана из лактобацилл и неперевариваемых углеводов с использованием денатурирующего градиентного гель-электрофореза». Систематическая и прикладная микробиология . 24 (2): 232–237. DOI : 10.1078 / 0723-2020-00033 . ISSN 0723-2020 . PMID 11518326 .  
  10. ^ Рицема, Тита; Smeekens, Sjef (июнь 2003 г.). «Фруктаны: полезны для растений и человека». Текущее мнение в биологии растений . 6 (3): 223–230. DOI : 10.1016 / s1369-5266 (03) 00034-7 . ISSN 1369-5266 . PMID 12753971 .  
  11. ^ Сезген, Гюлер; Оздоган, Гёкченаз; Каплан Тюркёз, Бурджу (1 ноября 2018 г.). "Zymomonas mobilis levansukraz enziminin levan üretiminde kullanılması" [Использование левансахаразы Zymomonas mobilis в производстве левана]. Gida / The Journal of Food (на турецком языке). 43 (6): 1061–1074. DOI : 10,15237 / gida.gd18087 . ISSN 1300-3070 . 
  12. ^ Apostolopoulos, Никос С. (2018), "Исследование Один: Острый воспалительный ответ на Растяжение", Натяжная Интенсивность и воспалительная реакция: сдвиг парадигмы , Спрингер International Publishing, стр 131-143,. DOI : 10.1007 / 978-3- 319-96800-1_3 , ISBN 9783319967998
  13. ^ Rairakhwada, D .; Pal, A .; Bhathena, Z .; Sahu, N .; Jha, A .; 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. DOI : 10.1016 / j.fsi.2006.06.005 . ISSN 1050-4648 . PMID 17158064 .