Caractéristiques des oligosaccharides, composition, fonctions, types

Les oligosaccharides (Du grec, Oligo = petit; herbe = sucre) sont des molécules composées de deux à dix déchets de monosaccharides unis par des liaisons glycosidiques. Les oligosaccharides proviennent d'une grande variété de sources alimentaires, comme le lait, les tomates, la banane, la cassonade, l'oignon, l'orge, le soja, le seigle et l'ail.

Dans l'industrie de l'alimentation et de l'agriculture, une grande attention a été accordée aux oligosaccharides pour leur application en tant que prébiotiques, substances non digestables et bénéfiques grâce à la stimulation sélective de la croissance et de l'activité des espèces de bactéries dans le côlon.

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Ces prébiotiques sont obtenues à partir de sources naturelles ou par hydrolyse polysaccharide. Les oligosaccharides dans les plantes sont des oligosaccharides de glucose, des oligosaccharides en galactose et des oligosaccharides de saccharose, ces derniers étant les plus abondants de tous.

Les oligosaccharides peuvent également être unis aux protéines, formant des glycoprotéines, dont la teneur en poids varie entre 1% et 90%. Les glycoprotéines ont un rôle important dans la reconnaissance cellulaire, l'union de lectine, la formation de matrice extracellulaire, les infections virales, la reconnaissance de réception-substato et les déterminants antigéniques.

Les glycoprotéines ont une composition variable de glucides, appelée microhétérogénéité. La caractérisation de la structure des glucides est l'un des objectifs de la glycomique.

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Caractéristiques

Les oligosaccharides, tels que les autres glucides, sont composés de monosaccharides qui peuvent être des ketosas (avec un groupe céto) et de l'aldose (avec un groupe d'aldéhyde). Les deux types de sucres ont de nombreux groupes hydroxyles, c'est-à-dire qu'ils sont des substances polyhydroxylées, dont les groupes d'alcool peuvent être primaires ou secondaires.

La structure des monosaccharides qui composent les oligosaccharides est cyclique et peut être de type piranosa ou furanosa. Par exemple, le glucose est un aldosa dont la structure cyclique est un piranosa. Tandis que le fructose est un zea dont la structure cyclique est un furan.

Tous les monosaccharides qui composent les oligosaccharides ont la configuration d du glycéraldéhyde. Pour cette raison, le glucose est un D-glucopoparan et du fructose. La configuration autour du carbone anomérique, C1 du glucose et C2 en fructose, détermine la configuration alpha ou bêta.

Le groupe anomérique d'un sucre peut se condenser avec un alcool pour former des liens α- et β-Glucosides.

Les oligosaccharides non digestibles (OND) ont une configuration β, qui ne peut pas être hydrolysé par les enzymes digestives de l'intestin et de la salive. Cependant, ils sont sensibles à l'hydrolyse due aux enzymes des bactéries du côlon.

Composition

La plupart des oligosaccharides ont entre 3 et 10 résidus monosaccharides. Une exception est l'inuline, qui est un ond qui a beaucoup plus de 10 déchets monosaccharides. Le mot résidu fait référence au fait que lorsqu'une liaison glycoside se forme, entre les monosaccharides, il y a l'élimination d'une molécule d'eau.

La composition des oligosaccharides est décrite plus tard dans la section sur les principaux types d'oligosaccharides.

Les fonctions

Les disaccharides les plus courants tels que le saccharose et le lactose sont une source d'énergie, sous forme de trphosphate adérosite (ATP).

Il y a une augmentation soutenue des articles scientifiques publiés sur les propriétés de santé de l'OND comme prébiotiques.

Certaines des fonctions ond qui sont des prébiotiques doivent favoriser la croissance des bactéries de genre Bifidobactéries et réduire le cholestérol. L'OND sert d'édulcorants artificiels, a un rôle dans l'ostéoporose et dans le contrôle du diabète sucré 2, favorise la croissance de la microflore de l'intestin.

De plus, les biens ont été attribués à l'OND.

Gars

Les oligosaccharides pourraient être divisés en oligosaccharides communs et rares. Les premiers sont des disaccharides, comme le saccharose et le lactose. Les secondes ont trois résidus ou plus de monosaccharides et se trouvent principalement dans les plantes.

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Les oligosaccharides trouvés dans la nature diffèrent dans les monosaccharides qui les composent.

De cette façon, il y a les oligosaccharides suivants: fructooligosaccharides (FOS), galatooligosaccharides (GO); Lactulooligosaccharides dérivés de galatooligosaccharides (LDGO); Xilooligosaccharides (XOS); Arabinooligosaccharides (AOS); Dérivés des algues marines (ADMO).

Les autres oligosaccharides sont les acides dérivés de la pectine (PAOS), les métalloligosaccharides (MOS), les cyclodextrinas (CD), les isomalt-oligosaccharides (IMO) et les oligosaccharides de lait maternel (HMO).

Une autre façon de classer les oligosaccharides est de les séparer en deux groupes: 1) les oligosaccharides primaires, qui se trouvent dans les plantes, et sont subdivisés en deux types à base de glucose et de saccharose; 2) oligosaccharides secondaires formés à partir d'oligosaccharides primaires.

Les oligosaccharides primaires sont ceux qui sont synthétisés à partir de mono-U oligosacardide. Exemple, saccharose.

Les oligosaccharides secondaires sont ceux formés In vivo soit In vitro Par une grande hydrolyse des oligosaccharides, des polysaccharides, des glycoprotéines et des glycolipides.

Disaccharides

Le disaccharide le plus abondant dans les plantes est le saccharose, formé de glucose et de fructose. Votre nom systématique est SOIT-α-D-glucopiranosil- (1-2)-β-D- fructofuranosido. Parce que C1 dans le glucose et le C2 en fructose participent à la liaison glycosidique, le saccharose n'est pas un sucre réducteur.

Le lactose est composé de galactose et de glucose, et n'est que dans le lait. Sa concentration varie de 0 à 7% selon les espèces de mammifères. Le nom systématique du lactose SOIT-β-D-Galatopiranoil- (1-4) -D-Glucopiranosa.

Oligosaccharides principaux

Fructooligosaccharides (FOS)

Le terme fructooligosaccharide est fréquemment utilisé pour 1^F(1-β-dfructofuranosil)_n-saccharose, où n C'est 2 à 10 unités de fructose. Par exemple, deux unités de fructose forment 1-destosa; Trois unités forment 1-nistosa; et quatre unités forment 1 fructofuranosyl-nistosa.

Les FOS sont des fibres solubles et légèrement sucrées, elles forment des gels, présentent une résistance aux enzymes impliquées dans la digestion telles que l'alpha-amylase, la sacaase et la maltase. Ils sont présents dans les céréales, les fruits et légumes. Ils peuvent également être extraits de diverses sources par le biais de réactions enzymatiques.

Parmi les avantages pour la santé, la prévention des infections intestinales et les voies respiratoires augmentent la réponse du système immunitaire, stimulent la croissance des espèces d'espèces Lactobacilles et Bifidobactéries, et augmenter l'absorption des minéraux.

Galatooligosaccharides (GOS)

Les galctooligosaccharides sont également appelés transghalactools. Généralement, les molécules GOS peuvent être représentées comme: GAL ^X(FILLE)_n ^ET Glc.

Où la gal est galactose et n est le lien β-1.4 qui rejoint les déchets de galactose. La formule indique également que β-Les galactosidasas synthétisent également d'autres liens: β-(1-3) et β-(1-6).

Les gosses sont produites à partir du lactose par une transgatorctosilation catalysée par β-galactosidases. Le lait de mammifère est une source naturelle de GOS. Le GOS favorise la croissance des bifidobactéries.

Les goss sont produits commercialement avec le nom Oligomate 55, qui est préparé sur la base de β-galactosidasas de Aspergillus oryzae et Streptococcus themophilus. Il contient 36% des tri, des tétra-, penta- et hexa-galacto-oligosaccharides, 16% des disaccharides galactosyl-glucose et galactosyl-galactose, 38% des monosaccharides et 10% de lactose.

Bien que la composition de GOSS, produite commercialement, puisse varier en fonction de l'origine du β-galactosidase qu'ils utilisent. Frieslandcampina et Nissin Sugar Companies utilisent des enzymes Circulations de Bacillus et Cryptococcus laurentii, respectivement

Parmi les avantages de la consommation de GOS figurent le réarrangement de la flore intestinale, la régulation du système immunitaire intestinal et le renforcement de la barrière intestinale.

Les oligosaccharides lactulaires, tagatés et acidolactobioniques peuvent également être obtenus à partir du lactose, en utilisant des oxyductases.

Xiloligosaccharides (XOS)

Les XOS sont composés d'unités de Xilosa unis par des liens β-(1-4). Polymérisa entre deux et dix monosaccharides. Certains XOS peuvent avoir des raisons d'arabinyle, d'acétyle ou de glucoronil.

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Les Xoss sont produits enzymatiquement par l'hydrolyse Xylano de l'écorce de bouleau, de l'avoine, du cœur ou de la partie non édible du maïs. Xoss sont principalement utilisés au Japon, sous l'approbation de Foshu (aliments pour une utilisation en santé spécifique).

Les xylogosaccharides ou oligosaccharides de Feruloil sont présents dans le pain de blé, la peau d'orge, les coquilles d'amande, le bambou et le cœur, une partie non édible du maïs. XOS peut être extrait par dégradation enzymatique des Xilanos.

Ces oligosaccharides ont la propriété de réduire le cholestérol total chez les patients atteints de diabète sucré de type 2, cancer du côlon. Ils sont bifidogènes.

Arabinooligosaccharides (AOS)

Des années sont obtenues par l'hydrolyse du polysaccharide arabinan qui a des liens α-(1-3) et α- (1-5) de L-arabinofuranosa. L'arabine est présent en arabinan, arabinagalactanos ou arabino xilanos, qui sont des composants de la paroi cellulaire des plantes. Le type de lien de l'année dépend de la source.

Des années réduisent l'inflammation des patients atteints de colite ulcéreuse, stimulent également la croissance de Bifidobacterium et Lactobacillus.

Isomalt-oligosaccharides (IMO)

La structure de l'OMI se compose de déchets de glycosil unis au maltose ou à l'isomal α-(1-6), étant le raffineux et la stagnation le plus abondant.

L'OMI est produit dans l'industrie sous le nom d'Isomalto-900, qui consiste à incuber α-amylase, pulrulanas et α-Glucosidase avec amidon de maïs. Les principaux oligosaccharides du mélange résultant sont l'isomaltose (Glu α-1-6 glu), Isomaltriosa (Glu α-1-6 glu α-1-6 glu) et panosa (glu α-1-6 glu α-1-4 glu).

Parmi les avantages pour la santé est la réduction des produits d'azote. Ils ont un effet antidiabétique. Le métabolisme lipidique s'améliore.

Applications prébiotiques dans le cancer du côlon

On estime que 15% des facteurs qui influencent l'apparition de cette maladie ont à voir avec le mode de vie. L'un de ces facteurs est le régime alimentaire, il est connu que la viande et l'alcool augmentent le risque de l'apparence de cette maladie, tandis qu'un régime riche en fibres et en lait le réduit.

Il a été démontré qu'il existe une relation étroite entre les activités métaboliques des bactéries intestinales et la formation de tumeurs. L'utilisation rationnelle des prébiotiques est basée sur l'observation que les bifidobactéries et le lactobacile ne produisent pas de composés cancérigènes.

De nombreuses études ont été menées dans des modèles animaux et très peu chez l'homme. Chez l'homme, similaire aux modèles animaux, il a été démontré que la consommation prébiotique produit la réduction significative des cellules du côlon et de la génotoxicité, et augmente la fonction de la barrière intestinale.

Applications prébiotiques de la maladie inflammatoire de l'intestin

La maladie intestinale inflammatoire se caractérise par une inflammation incontrôlée du tractus gastro-intestinal. Il y a deux conditions connexes, à savoir: la maladie de Crohn et la colite ulcéreuse.

En utilisant des modèles animaux de colite ulcéreuse, il a été démontré que l'utilisation d'antibiotiques à large spectre empêche le développement de la maladie. Il est important de souligner que le microbiote d'individus en bonne santé est différent des individus souffrant de la maladie inflammatoire de l'intestin.

Pour cette raison, il y a un intérêt particulier à utiliser les prébiotiques pour réduire la condition inflammatoire. Les études menées dans des modèles animaux ont montré que la consommation de FOS et d'inuline diminue considérablement les marqueurs immunitaires pro-inflammatoires des animaux.

Oligosaccharides dans les glycoprotéines

Protéines plasmatiques sanguines, de nombreuses protéines de lait et d'oeufs, mucinas, composants du tissu conjonctif, certaines hormones, des protéines de membrane plasmique complètes et de nombreuses enzymes sont des glycoprotéines (GP). En général, l'oligosaccharide en GP a en moyenne 15 unités de monosaccharides.

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Les oligosaccharides sont liés aux protéines par des liens N-glucosidicos u SOIT-glycosidique. L'Union N-glucosidique, se compose de la formation d'une liaison covalente entre la N-acétyl-glucosamine (GlcNAC) et l'azote d'un groupe Amida de la résidu d'asparagine d'acide aminé (Asn) X-Thr.

Glycosylation des protéines, Union des oligosaccharides protéiques, Biosynthèse des protéines se produit simultanément. Les étapes exactes de ce processus varient avec l'identité des glycoprotéines, mais tous les oligosaccharides n-untés ont un pentapéptide avec la structure: GlcNACβ (1-4) Glcnacβ (1-4) Man [Manα (1-6)]₂.

L'Union SOIT-glycosidique, se compose de l'union de disaccharide β-galactosyl- (1-3)-α-N-acétylgalactosamine au groupe OH d'une sérine (être) ou d'un treonine (thr). Les oligosaccharides SOIT-United varié en taille, par exemple peut atteindre jusqu'à 1000 unités de disaccharides dans les protéoglycanes.

Fonction des oligosaccharides dans les glycoprotéines

Le composant glucidique dans le GPS régule de nombreux processus. Par exemple, dans l'interaction entre le sperme et l'ovule pendant la fertilisation. L'ovule mature est entouré d'une couche extracellulaire, appelée zone pélukide (ZP). Le récepteur à la surface du sperme reconnaît les oligosaccharides attachés au ZP, qui est un GP.

L'interaction du récepteur des spermatozoïdes avec les oligosaccharides ZP entraîne la libération de protéases et de hyaluronidases. Ces enzymes dissolvent le ZP. De cette façon, le sperme peut pénétrer l'ovule.

Un deuxième exemple est les oligosaccharides comme déterminants antigéniques. Les antigènes des groupes sanguins ABO sont des oligosaccharides de glycoprotéines et de glycolipides à la surface des cellules d'un individu. Les personnes atteintes de cellules de type A ont des antigènes à la surface de leur cellule et transportent des anticorps anti-B dans leur sang.

Les personnes atteintes de cellules B transportent des antigènes B et transportent des anticorps anti-A. Les personnes atteintes de cellules de type AB ont des antigènes A et B et n'ont pas d'anticorps anti-A ou anti-B.

Les individus de type O ont des cellules qui n'ont pas d'antigène et ont des anticorps anti-A et ANT. Cette information est la clé de la réalisation des transfusions sanguines.

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