бета-глюканы ( бета- глюкан ) содержат группу бета- D -глюкозы полисахаридов в природе в клеточных стенках злаков , бактерий и грибов , со значительно различающихся физико — химических свойств в зависимости от источника. Обычно β-глюканы образуют линейный остов с 1-3 β- гликозидными связями, но различаются по молекулярной массе, растворимости, вязкости, структуре разветвления и свойствам гелеобразования, вызывая различные физиологические эффекты у животных.
При уровне потребления с пищей не менее 3 г в день β-глюкан овсяных волокон снижает уровень холестерина ЛПНП в крови и, таким образом, может снизить риск сердечно-сосудистых заболеваний . β-глюканы используются в качестве текстурирующих агентов в различных нутрицевтических и косметических продуктах, а также в качестве добавок с растворимой клетчаткой .
Содержание:
СОДЕРЖАНИЕ
История
Зерновые и грибные продукты веками использовались в лечебных и косметических целях; однако конкретная роль β-глюкана не была исследована 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 было сообщено о снижающем холестерине эффекте овсяных отрубей.
В 1997 году FDA одобрило заявление о том, что потребление по крайней мере 3,0 г β-глюкана из овса в день снижает абсорбцию пищевого холестерина и снижает риск ишемической болезни сердца. Утвержденное заявление о пользе для здоровья было позже изменено, чтобы включить следующие источники β-глюкана: овсяные хлопья (овсяные хлопья), овсяные отруби, цельную овсяную муку, овсянку (растворимую фракцию овсяных отрубей, гидролизованных альфа-амилазой, или цельнозерновой овсяной муки), цельнозерновой ячмень. и бета-клетчатка 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 растворимой клетчатки β-глюкана, необходимой в день для этого эффекта. Формулировка заявления находится в Федеральном регистре 21 CFR 101.81 Заявления о вреде для здоровья: растворимая клетчатка из определенных продуктов и риск ишемической болезни сердца (ИБС).
Состав
Глюканы расположены в виде шестигранных D- глюкозных колец, связанных 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 полисахаридов D- глюкозы, связанных гликозидными связями β-типа , по соглашению не все полисахариды β- D- глюкозы классифицируются как β-глюканы. Целлюлозу обычно не считают β-глюканом, поскольку она нерастворима и не проявляет тех же физико-химических свойств, как другие β-глюканы зерновых или дрожжей.
Некоторые молекулы β-глюкана имеют ответвляющиеся боковые цепи глюкозы, прикрепленные к другим положениям на основной цепи D- глюкозы, которые ответвляются от основной цепи β-глюкана. Кроме того, эти боковые цепи могут быть присоединены к другим типам молекул, например к белкам, как в полисахариде-K .
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 ответвлений, в то время как β-глюканы злаков содержат как β-1,3, так и β-1,4 скелетные связи. Частота, расположение и длина боковых цепей могут играть роль в иммуномодуляции. Различия в молекулярной массе, форме и структуре β-глюканов определяют различия в биологической активности.
Как правило, связи β-1,3 создаются 1,3-бета-глюкансинтазой , а связи β-1,4 создаются синтазой целлюлозы . Процесс, приводящий к связям β-1,6, плохо изучен: хотя гены, важные в этом процессе, были идентифицированы, мало что известно о том, что каждый из них делает.
типы β-глюканов
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, которая влияет на его растворимость и физиологическое воздействие. Одним из наиболее распространенных источников β (1,3) D-глюкана для использования в качестве добавок является клеточная стенка пекарских дрожжей ( Saccharomyces cerevisiae ). β-глюканы, обнаруженные в клеточных стенках дрожжей, содержат 1,3-углеродный скелет с удлиненными 1,6-углеродными ответвлениями. Другие источники включают морские водоросли и различные грибы, такие как линчжи , шиитаке , чага и майтаке , которые проходят предварительные исследования на предмет их потенциального иммунного воздействия.
Ферментируемое волокно
В рационе β-глюканы являются источником растворимой ферментируемой клетчатки, также называемой пребиотической клетчаткой, которая обеспечивает субстрат для микробиоты в толстом кишечнике , увеличивает объем фекалий и производит короткоцепочечные жирные кислоты в качестве побочных продуктов с широким спектром физиологической активности. . Эта ферментация влияет на экспрессию многих генов в толстой кишке, что дополнительно влияет на пищеварительную функцию и метаболизм холестерина и глюкозы, а также на иммунную систему и другие системные функции.
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 людей с гиперхолестеринемией . Прием овсяного β-глюкана в суточном количестве не менее 3 граммов снижает общий уровень холестерина и холестерина липопротеинов низкой плотности на 5-10% у людей с нормальным или повышенным уровнем холестерина в крови.
Овес и ячмень различаются соотношением тримерных и тетрамерных 1-4 связей. Ячмень имеет более 1-4 связей со степенью полимеризации выше 4. Однако большинство блоков ячменя остаются тримерами и тетрамерами. В овсе β-глюкан находится в основном в эндосперме ядра овса, особенно во внешних слоях этого эндосперма.
абсорбция β-глюкана
Энтероциты способствуют транспортировке β (1,3) -глюканов и подобных соединений через стенку кишечных клеток в лимфу, где они начинают взаимодействовать с макрофагами для активации иммунной функции. Радиоактивно меченые исследования подтвердили, что в сыворотке обнаруживаются как маленькие, так и большие фрагменты β-глюканов, что указывает на их всасывание из кишечного тракта. М-клетки внутри пейеровских бляшек физически переносят нерастворимые цельные частицы глюкана в лимфоидную ткань кишечника .
(1,3) -β- D- глюкан медицинское применение
Анализ для обнаружения присутствия (1,3) -β- D- глюкана в крови продается как средство выявления инвазивных или диссеминированных грибковых инфекций. Однако этот тест следует интерпретировать в более широком клиническом контексте, поскольку положительный тест не позволяет поставить диагноз, а отрицательный результат не исключает инфекции. Ложноположительные результаты могут быть получены из-за грибковых примесей в антибиотиках амоксициллин-клавуланат и пиперациллин / тазобактам . Ложноположительные результаты могут также возникнуть при заражении клинических образцов бактериями Streptococcus pneumoniae , Pseudomonas aeruginosa и Alcaligenes faecalis , которые также продуцируют (1 → 3) β- D- глюкан. Этот тест может помочь в обнаружении Aspergillus , Candida и Pneumocystis jirovecii . Этот тест не может быть использован для обнаружения Mucor или Rhizopus , грибы , ответственных за мукормикоз , так как они не производят (1,3) -beta- D глюкана.
]]>
