Rakenteet ja ominaisuudet hiilihydraatteja ruokavaliot syötetään sioille: a review

Luokittelu molekyylien koon tai DP ryhmien hiilihydraattien osaksi monosakkaridit, disakkaridit, oligosakkaridit ja polysakkaridit . Monosakkaridit ovat kiraalisia, polyhydroksyloituja aldooseja tai ketooseja, joita ei voida hydrolysoida pienemmiksi hiilihydraattiyksiköiksi ., Ne voidaan luokitella sen mukaan, kuinka monta hiiliatomia niiden rakenteessa, jotka vaihtelevat kolme-yhdeksän hiiliatomia (eli triose, tetrose, pentoo -, heksoosi, heptose, octose, ja nonose), tyypin karbonyyliryhmä ne sisältävät (eli aldose tai ketose), ja niiden stereokemia (ts., d tai ʟ), ja ne ovat yleinen kemiallinen kaava on (CH2O)n . Aldoses kutsutaan pelkistävät sokerit, koska niiden vähentää vaikutus tiettyjen ionien tai yhdisteitä, jotka hapettavat niiden aldehydi-ryhmä on karbonyyliryhmä ., Yksinkertaisin aldose sokeria kiraalinen atomi on glyceraldehyde, sen toisen C-molekyylin kiinnitetty neljään eri ryhmään, jolloin kyky tähän C on kahden paikkatietojen kokoonpanoja, ja glyceraldehyde siis olemassa sekä d – ja ʟ – muotoja . Kiraalisilla hiiliatomeilla on kukin neljästä tetraedrisidoksestaan yhteydessä eri ryhmään . Se kiraalisuus sokerit ja AA ovat yleisesti nimeämä d/ʟ järjestelmän ja on nimetty suhteessa rakenne glyceraldehyde .,

Monosakkarideja

tavallisimmat monosakkaridit ovat 6-C aldohexoses, jotka sisältävät aldohexose d-glukoosia, ja ovat yleensä läsnä heidän rengas rakenteita kutsutaan pyranose rengas pikemminkin kuin avoimen ketjun rakenteita (Kuva. 1) . Oligo-ja polysakkarideissa aldopentooseja voi esiintyä 5-C rengasrakenteena, joka tunnetaan furanoosirengaana . d-glukoosi, ottaen huomioon kaikki sen yhdistetyt muodot, on runsain luonnossa esiintyvä monosakkaridi . Runsain ketoosi on D-arabino-heksuloosi, joka tunnetaan yleisemmin triviaalisella nimellään d-fruktoosi ., Näitä kolmea trioosia ovat ketoosidihydroksiasetoni ja molemmat glyseraldehydin enantiomeeriset muodot . Erytrose ja treoosi ovat esimerkkejä tetroseista, ja pentooseja ovat riboosi, arabinoosi, ksyloosi ja apioosi .

Kuva. 1

Kemiallinen rakenne monosakkarideja, jotka ovat yleisesti liittyy sulavia hiilihydraatteja ja kuitua. Mukautettu Albersheim et al.,

Sokerit, kuten glukoosi, galaktoosi, mannoosi, ja fruktoosi, joka on erilaisia rakenteita, mutta on sama kemiallinen kaava, C6H12O6, kutsutaan isomeerit . Vain yhden hiiliatomin ympärille rakenteeltaan erilaisia sokereita kutsutaan epimeereiksi, kuten d-glukoosiksi ja d-mannoosiksi, joiden rakenteet vaihtelevat C-2: n ympärillä . Pari enantiomeerit on erityinen isomeria, jossa kaksi jäsentä pari ovat peili kuvia toisilleen ja on nimetty ollessa d – tai ʟ – rakenne (ts., d-glukoosia tai ʟ-glukoosi), riippuen asema –OH-ryhmä liittyy epäsymmetrinen hiili kauimpana karbonyyliryhmä .

Muita monosakkarideja ovat alditols, tai polyolit, jotka ovat aldoses tai ketoses, joka oli heidän karbonyyli-ryhmien vähentää alkoholin . Esimerkki luonnossa esiintyvä alditol kasvit ja muut eliöt on d-glusitoli, joka tunnetaan yleisesti, kuten sorbitolia, joka on tuote vähentää d-glukoosia . Polyolien imeytyminen ja aineenvaihdunta vaihtelevat eri tyyppien välillä, mutta useimmat niistä hapatetaan paksusuolessa .,

Deoxy sokerit ovat puuttuu yksi tai useampia hydroksyyliryhmiä on kiinnitetty niiden hiiliatomia, kuten 6-deoxy-ʟ-mannoosi (ʟ-ramnoosi), joka liittyy yleisesti pektiiniä, 2-deoxy – d-riboosi, sokeri osa DNA: ta ja 6-deoxy-ʟ-galaktoosi (ʟ-fucose), osa glykoproteiineja ja glycolipids solun seinät ja nisäkässoluissa .

Uronihapot ovat sokerihappoja, joissa terminaalinen –CH2OH-ryhmä hapetetaan karboksyylihapoksi ., Uroni-happoja, jotka edistävät ravinnon kuitua sisältävät ainesosia ei-sulavia polysakkarideja kasvit ja levät, kuten d-glukuronihapon, d-galakturonihappoa, d-mannuronihappoyksiköistä happo, ja ʟ-guluronihaposta happoja . Sokeria aktivoitu muoto glukuronihapon on synteesissä käytetty glykosaminoglykaanien nisäkkäillä, ja ʟ-iduronic happo syntetisoidaan d-glukuronihapon sen jälkeen, kun se on sisällytetty hiilihydraatti ketju .

Disakkaridit

Kaksi monosakkaridia yksikköä liittyi mukaan acetal tai valtioiden, alueiden sidos kutsutaan disakkaridi ., On glykosidisidos liittyy 2 monosakkaridi yksikköä ja se voi olla joko α-glykosidisidos jos anomeric hydroksyyli-ryhmä sokeri on α kokoonpano-tai β-glykosidisidos, jos se on b-kokoonpano . On glykosidisidos on nimetty sijainnin mukaan, hiiliatomin olla sidoksissa toisiinsa, esimerkiksi α-glykosidisidos yhdistää C-1 glukoosi molekyyli-ja C-4 toisen glukoosi molekyylin maltoosi kutsutaan α-(1,4) glykosidisidos (Fig. 2) . Kolme yleisintä disakkaridia ovat maltoosi, laktoosi ja sakkaroosi ., Maltoosi on pelkistävä sokeri, joka on α-amylaasi-entsyymin tuottama tärkkelyksen hydrolyysi . Laktoosi on vähentää sokerin, joka koostuu d-glucosyl yksikkö ja α-d-galaktopyranosyyli-yksikkö yhdistää β-(1,4) glykosidisidos ja on läsnä maitoa ja maitovalmisteita, kuten rasvatonta maitoa ja heraa . Sakkaroosi koostuu glukoosista ja fruktoosista, jotka on yhdistetty α-(1,2) glykosidisidoksella ., Vastoin yleistä head-to-tail sidos (anomeric hiiliatomin hiiliatomin sisältää hydroksyyli-ryhmä) rakenne oligo – ja polysakkaridit, sakkaroosi glykosidisidoksen yhdistää an α-d-glucopyranosyl yksikkö ja β-d-fructofuranosyl yksikkö on head-to-head muoti (anomeric hiiliatomin anomeric hiiliatomin) joten se on ei-pelkistävä sokeri . Sakkaroosia syntetisoidaan fotosynteesillä, jotta saadaan energiaa ja hiiliatomeja kasvin muiden yhdisteiden synteesiin .

Kuva., 2

Kemiallinen rakenne di – ja oligosakkarideja. Sovitettu Bach Knudsen et al.

Maltoosi, laktoosi ja sakkaroosi ovat hydrolysoitu osaksi niiden osatekijän monosakkaridi yksikköä entsyymejä, maltaasi, laktaasin, ja sakkaroosi, vastaavasti ., Α-glucosidases maltaasi-glucoamylase ja sukraasi-isomaltaasi-komplekseja, jotka ovat läsnä harja raja ohutsuolen cleave glykosidisidoksella joukkovelkakirjojen maltoosi ja sakkaroosi, vastaavasti, ja suurin osa maltaasi toiminta tulevat sakkaroosi-isomaltaasin monimutkainen . Näiden disakkaridien pilkkoutumisesta johtuvat monosakkaridit imeytyvät helposti ohutsuoleen . Laktaasin, β-galaktosidaasi, myös ilmaistaan nuoret nisäkkäät, joka sulattaa laktoosia osaksi sen osatekijöiden monosakkarideja, jotka ovat myöhemmin imeytyy ohutsuolessa .,

muita luonnossa esiintyviä disakkarideja ovat trehaloosi, sellobioosi ja gentiobioosi . Trehaloosi on indusoimaton disakkaridi, joka koostuu kahdesta α-d-glukopyranosyyliyksiköstä, jotka ovat yhteydessä toisiinsa α-(1,1) glykosidisidoksella . Trehaloosi on löytynyt pieniä määriä sieniä, hiiva, hunaja, tiettyjä merilevät ja selkärangattomia, kuten hyönteisiä, katkarapuja ja hummereita . Trehaloosia pilkkoo ihmisen ja useimpien eläinten ohutsuolessa esiintyvä α-glukosidaasientsyymi trehalaasi ., Kaksi glukoosia molekyylejä ovat yhteydessä toisiinsa β-(1,4) ja β-(1,6) glykosidisidoksella joukkovelkakirjojen muodossa cellobiose ja gentiobiose, vastaavasti, ja nämä disakkaridit voidaan käyttää vasta sen jälkeen, kun mikrobien käyminen, koska sikoja ei ole entsyymejä, jotka pystyvät sulattamaan näiden joukkovelkakirjalainojen . Cellobiose on tuote selluloosan hajoamista, kun taas gentiobiose uskotaan rooli aloittamista kypsymistä tomaatin hedelmiä .,

Oligosakkarideja

Oligosakkarideja koostuvat galakto-oligosakkaridit, frukto-oligosakkaridit, ja mannan-oligosakkaridit, joita ei voida pilkottu haiman tai suoliston entsyymien, mutta liukenevat 80% etanolia . Galakto-oligosakkarideja, tai α-galaktosidit, jotka ovat läsnä suuria määriä palkokasveja, koostuvat raffinoosi, stakyoosi, ja verbascose, joka on rakenne, joka koostuu yksikön sakkaroosia liittyy yksi, kaksi, tai kolme yksikköä d-galaktoosi, vastaavasti (Kuva. 2) ., Nämä oligosakkaridit aiheuttaa ilmavaivoja sioilla ja ihmisillä johtuu puute entsyymiä, alfa-galaktosidaasi, joka hydrolysoi glykosidisidoksella joukkovelkakirjat yhdistää monosakkarideja, jotka muodostavat nämä α-galaktosidit ja ovat näin ollen käyttää bakteerien paksusuolessa . Vuonna raffinoosi, d-galaktoosi on linkitetty sakkaroosia, jonka α-(1,6) bond, kun taas kaksi yksikköä ja kolme yksikköä d-galaktoosi liittyvät sakkaroosi, myös kautta α-(1,6) glykosidisidoksella joukkovelkakirjoja, stakyoosi ja verbascose, vastaavasti ., Transgalacto-oligosakkaridit ovat toinen tyyppi galakto-oligosakkarideja, joilla voi olla prebioottisia vaikutuksia nuorten sikojen ja ovat kaupallisesti syntetisoitu transglycosylation toimia β-glycosidases laktoosista, luoda β-(1,6) polymeerit galaktoosin liittyvät terminaali-glukoosi-yksikön kautta α-(1,4) glykosidisidos . Transgalakto-oligosakkarideja ei kuitenkaan syntetisoida luonnostaan .

Frukto-oligosakkaridit, tai fructans, ovat ketjut fruktoosi monosakkarideja terminaalin glukoosi yksikkö ja luokitellaan inulins tai levans ., Inuliinia esiintyy lähinnä dikotyledoneissa, kun taas levalaisia tavataan lähinnä monokotiledoneissa . Frukto-oligosakkaridit eivät ole hydrolysoitu ohutsuolessa, koska β-yhteyksiä niiden monomeerit, mutta voidaan käymisen maitohappoa ja SCFA paksusuolessa . Inuliini esiintyy luonnostaan sipuli, valkosipuli, parsa, banaanit, maa-artisokka, vehnä, ja sikuri varastointi hiilihydraatti . Inuliini koostuu β-d-fruktofuranosyyliyksiköistä, jotka ovat yhteydessä β – (2,1) glykosidisidoksiin ja joiden DP-arvo on 2-60 ., Polymeeri koostuu fruktoosi jäämiä läsnä furanose rengas muodossa ja usein terminal sakkaroosi yksikön vähentää end . Levans ovat fructans, että on keskimääräinen pituus 10 12 fruktoosi yksiköt toisiinsa β-(2,6) – yhteyksiä, mutta voi olla DP yli 100000 fruktoosi-yksikköä ja on löytynyt bakteeri fructans ja monissa monocotyledons ., Levans ovat peräisin transglycosylation reaktioita katalysoivat entsyymin levansucrase, joka erittyy tiettyjen bakteerien ja sienten, että ensisijaisesti käyttää d-glykosyyli yksikkö sakkaroosia, mikä muuntaa sakkaroosin levans kanssa β-(2,1) liittyy side-ketjut . Polysakkarideista, jotka sisältävät merkittävän määrän β-(2,1) – sidoksia, voidaan käyttää myös nimitystä ”levan” . Kolmas fruktaanityyppi, jota kutsutaan graminaanityyppiseksi fruktaaniksi, sisältää sekä β-(2,1) että β-(2,6)-sidosten yhdistelmän ja esiintyy vehnässä ja ohrassa .,

Mannan-oligosakkaridien koostuvat polymeereistä ja mannoosi, jotka ovat peräisin hiiva solun seinät, ja sijaitsevat ulkopinnalla hiiva solun seinät kiinnitetty β-glukaaneja sisä-matriisin kautta β-(1,6) ja β-(1,3) glykosidisidoksella yhteyksiä . Mannan-oligosakkaridit ja frukto-oligosakkaridit voi käyttäytyä kuin prebiootteja, koska niiden hyödyllisiä vaikutuksia terveyteen isäntä stimuloimalla kasvua tai aktiivisuutta tiettyjen bakteerien paksusuolen ., On ehdotettu, että mannan-oligosakkaridien säädellä vastaus immunologisia haasteita sikojen ja voi estää munasarjojen isäntä eläimen immuunijärjestelmä seuraavat infektio .

Polysakkaridit

Polysakkaridit ovat korkea-molekyylipaino hiilihydraatteja, jotka ovat polymeereihin mono . Polysakkaridit koostuvat sokeripolymeereistä, joiden koko vaihtelee ja jotka voivat olla joko lineaarisia tai haarautuneita . DP vaihtelee tyypin polysakkaridi ja voi vaihtelevat 7000 15000 selluloosa ja jopa yli 90000 vuonna amylopektiini ., Polysakkaridit voidaan luokitella homopolysaccharides, jos ne sisältävät vain yhdenlaista sokeria jäännös (esim. tärkkelys, glykogeeni, ja selluloosa) tai heteropolysaccharides, jos ne sisältävät kahta tai useampaa erilaista sokeria jäämiä niiden rakenne (esim, arabinoksylaaneja, glucomannans, ja hyaluronihappoa; 2). Polysakkaridit ovat läsnä suuria määriä sika ruokavalion, ja on jaettu tärkkelyksen ja glykogeenin ja polysakkarideja kuin tärkkelystä (NSP) .,

Tärkkelys voi olla lineaarinen tai haaroittunut ja on varastointi hiilihydraattien kasveja, kun glykogeenin on hyvin haaroittunut ja on läsnä vain eläinten kudoksen, pääasiassa lihaskudoksen ja maksan . Tärkkelys on yksi runsaimmista hiilihydraateista luonnossa . Se syntetisoidaan varastoimaan energiaa kasvien kasvua varten ja varastoidaan siemeniin, mukuloihin, juuriin, varsiin, lehtiin ja joihinkin hedelmiin . Tärkkelys on D-glukoosin polymeeri, joka koostuu kahdentyyppisistä molekyyleistä, amyloosista ja amylopektiinistä (Kuva. 3) ., Amyloosia on lyhyt lineaarinen polymeeri glukoosia keskimäärin DP 1000 glukoosi-yksiköiden kautta liitetty α-(1,4) joukkovelkakirjoja. Amylopektiini sisältää suurempia ketjuja glukoosi DP 10000 100000 branch pistettä α-(1,6) – yhteyksiä jokaista 20 25 glukoosi-yksikköä . Α-(1,6) – sidosten kokonaismäärä on vain noin neljästä viiteen prosenttia amylopektiinin glykosidisidosten kokonaismäärästä . Natiivi tärkkelys sisältää molempia muotoja kuten semi-kiteistä rakeet vaihteleva määrä amyloosia ja amylopektiinin, riippuen kasvi lähde ., Tärkkelysrakeiden rakenne-ja kemiallinen koostumus vaihtelee kasvilajin ja sen laitoksen osan mukaan, jossa se sijaitsee . Koko tärkkelys rakeet vaikuttaa pinta-tilavuus-suhde ja pienempi rae, suurempi pinta-tilavuus-suhde, mikä lisää pinta-entsyymin hydrolyysi ruoansulatuskanavan . Ruoansulatus tärkkelys alkaa suussa, jossa syljen α-amylaasi erittyy, joka toimii vain α-(1,4), jotka liittyvät lineaarisia ketjuja amyloosia ja amylopektiinin, kunnes tämä entsyymi on deaktivoitu, jonka alhainen pH mahassa ., Suuria määriä haiman α-amylaasi erityinen vain α-(1,4) yhteydet ovat erittyy ontelon pohjukaissuolen, tuottaa maltoosi ja maltotriose tuotteet luminal amyloosia ja amylopektiinin ruoansulatusta, yhdessä haarautunut oligosaccharide α-dekstriini, jotka johtuvat osittainen hydrolyysi amylopektiini, koska kyvyttömyys α-amylaasi hajottaa α-(1,6) – yhteyksiä . Tärkkelyksen pilkkoutumista täydentävät ohutsuolen rauhasten ilmaisemat oligosakkaridaasit (eli α-glukosidaasit). Näitä α-glukosidaaseja ovat sakkaroosi-isomaltaasi ja maltaasi-glukoamylaasikompleksit ., Molemmat komplekseja on eroja niiden jonkinasteinen spesifisyys tuotteiden α-amylaasi ruoansulatusta ja cleave α-(1,4) – ja α-(1,6) joukkovelkakirjojen α-dekstriini toisiaan täydentävästi, tuottaa vapaata glukoosia, joka kuljetetaan osaksi enterosyyttien .

Kuva. 3

Kemiallinen rakenne amyloosia, amylopektiini, ja selluloosa. Sovitettu Bach Knudsen et al.,

Tärkkelystä voidaan jakaa kolmeen tyyppiin: Tyyppi tärkkelys on avoin rakenne ja on läsnä vilja; Tyyppi B-tärkkelys on läsnä mukulat ja näyttää enemmän kompakti, ja Tyyppi C-tärkkelys seos, tyypit A-ja B-tärkkelys ja on läsnä palkokasvit . Tärkkelys rakeet raakaa perunaa ja vihreitä banaaneja, jotka ovat ylittäisi runsaasti amyloosia sisältöä johtaa enemmän tiiviisti pakattu rakeet, jotka ovat liukenemattomia ja kestävät ruoansulatusta verrattuna amylopektiini-sisältävät rakeita, jotka ovat enemmän haarautunut ja vähemmän tiiviisti pakattu ., Maissi, vehnä ja peruna, tärkkelys voi sisältää noin 20% amyloosia ja 80% amylopektiini . Kuitenkin, vahamainen maissi voi olla tärkkelystä sisältävät lähes 100% amylopektiini, kun taas ylittäisi runsaasti amyloosia maissi, voivat olla jopa 75% amyloosia . Siksi tärkkelys ei ehkä aina ole sulavaa α-amylaasi, ellei viljan jyvät ovat muuta fyysistä käsittelyä (esim. hionta tai telalla jyrsintä) ja lämmitys (esim., pelletointi -, laajennus -, tai puristamiseen) .,

osa tärkkelys ei sula α-amylaasi tai entsyymejä, harja rajan ja mahdollisesti tehdään mikrobien käyminen paksusuolessa; tätä kutsutaan resistentti tärkkelys (RS) . Tärkkelys voi vastustaa ruoansulatusta, koska se on fyysisesti saavuttamattomissa, koska kotelon sisällä koko kasvin soluja tai matriiseja (eli RS-1). Native tai kypsentämätön tärkkelys (RS-2) myös vastustaa ruoansulatusta, koska ungelatinized kiteinen rakenne rae, ja retrograded tärkkelys (RS-3), kestää ruoansulatusta, koska se jäähdytetään nopeasti sen jälkeen, kun se on ollut hyytynyt kautta lämmitys., Jos tärkkelystä muunnetaan kemiallisesti, se voi myös vastustaa ruoansulatusta ja siitä käytetään nimitystä RS-4 . Resistentti tärkkelys toimii alustana paksusuolen käyminen, mutta määrästä riippumatta kirjoittamalla hindgut, tärkkelys on yleensä täysin fermentoitu vuonna hindgut . Tärkkelystä sisältävät ainesosat sisältävät luonnollisesti RS: ää, mutta tärkkelyksen määrä ja tyyppi vaikuttavat RS: n kokonaistärkkelyksen osuuteen . Käsittely saattaa vaikuttaa osuus tärkkelyksen kestävä ruoansulatusta ja RS-arvot vaihtelevat tyypillisesti välillä 0-19% vuonna eniten vilja-ja 10-20% palkokasveja (Taulukko 1) ., Ruoanlaitto tai kypsyminen vähentää RS: n määrää raaoissa tai kypsymättömissä hedelmissä tai vihanneksissa, kuten vihreissä banaaneissa ja perunoissa .

Taulukko 1 Hiilihydraatit ja ligniini viljanjyvät (g/kg DM)a, b

Glykogeenin, joka α-(1,4)-d-glukaani, jossa α-(1,6) sidoksissa oksat, on korkeampi aluevaltaus verrattuna amylopektiinin ja on läsnä eläinperäisten kudosten, lähinnä luurankolihaksessa ja maksassa . Tämän seurauksena glykogeeniä kuluttavat vain siat, jotka syövät eläinperäisiä tuotteita sisältäviä ruokavalioita., Glykogeenin haarapisteet syntyvät keskimäärin 8-10 glykosyyliyksikön jälkeen . Glykogeenin polymeeri voi sisältää jopa 100 000 yksikköä glukoosia . Glykogeenin pilkkoutuminen on samanlaista kuin amylopektiinin, mikä johtaa glukoosin imeytymiseen ohutsuolessa . Glykogeenin laaja haarautuminen lisää sen liukoisuutta, jolloin glukoosi voidaan mobilisoida helpommin .,

Nonstarch polysakkaridit

Nonstarch polysakkaridit ovat pääasiassa läsnä ensisijainen tai toissijainen kasvi solun seinät ja koostuvat sekä liukenevat ja liukenemattomat polysakkaridit, että toisin kuin tärkkelystä ei sisällä α-(1,4)-liittyy glykosyyli-yksikköä . Ensisijainen solun seinät ympärillä kasvavat solut koostuvat pääasiassa polysakkaridien ja joitakin rakenteellisia proteiineja, kun taas kypsät solut, jotka on jo eriytetty ympäröivät toissijainen solun seinät, jotka myös sisältävät polysakkaridit ja proteiinit, sekä ligniinin ja suurempi määrä selluloosaa ., Soluseinän polysakkaridit koostuvat pentoses (ts, arabinoosia ja ksyloosia), hexoses (eli glukoosi, galaktoosi ja mannoosi), 6-deoxyhexoses (ts, ramnoosi ja fucose), ja uroni-hapot (esim, glukuronihapon ja galacturonic hapot) . Näitä osia voivat olla niiden pyranose ja furanose muotoja ja muodostaa α – tai β – yhteyksiä milloin tahansa niiden saatavilla hydroksyyliryhmiä tuloksena on laaja valikoima toiminnallisia pintoja mukauttamalla lukuisia 3-ulotteinen muotoja . Fenoliset jäämiä ligniiniä tai sen hydroksyyli-side-ketjut voi myös side glykosidisidoksella yhteyksiä NSP ., Nonstarch polysakkaridit voivat hankkia hydrofobisia ominaisuuksia linkittämällä ligniini ja suberin, kun taas esteröitymisaste ja uroni-hapot voivat vaikuttaa sen ionic ominaisuudet . Suberin, hydrofobinen monimutkainen hydroksyloitujen rasvahappojen ja rasvahappojen seos, esiintyy verisuonten kudoksissa, jotka tarjoavat liukenemattoman esteen normaalin kehityksen aikana ja vastauksena haavoittumiseen tai sieni-infektioihin . Nonstarch polysakkaridit myös voidaan luokitella liukeneva ja liukenematon, jossa termi liukoinen viittaa liukoisuus NSP vedessä tai heikko alkali-ratkaisuja .,

soluseinien yleisimmät NSP: t ovat selluloosa ja muut polysakkaridit (NCP) . Primaarisoluseinien selluloosapitoisuus on keskimäärin 20-30 prosenttia, kun taas sekundaarisoluseinissä voi olla jopa 50 prosenttia selluloosaa . Ensisijainen solun seinät on talletettu välillä lähi-lamelli ja solukalvon aikana solujen kasvua, ottaa huomioon tiettyjä erikoistuneita soluja talletus paksumpi sisempi kerros kutsutaan toissijainen solun seinämän alkaessa eriyttäminen . Selluloosa koostuu lineaarisista β-(1,4)-sidoksista d-glukopyranosyyliyksiköistä, joiden DP-arvo vaihtelee 500: sta 14 000: een., Lineaarista yksikköä selluloosa on vakiintunut vety liimaus vierekkäisten glukoosi jäämiä, jotka muodostavat järjestetty järjestely selluloosa molekyylit sisällä microfibrils (Fig. 3) . Kiteiset alueet muodostuvat, kun hyvin järjestetty selluloosa microfibrils ovat linjassa rinnakkain toisiaan, jotta maksimaalinen vety liimaus, kun taas paracrystalline tai amorfiset osat on muodostettu alueita, jotka ovat vähemmän järjestäytynyt ., 3-ulotteinen hila muodostuu tiiviisti pakattu lineaarisia ja haarautumattomia rakenne selluloosa muodostaa microfibrils, jotka antavat rakenteen kasvin soluseinän . Selluloosan vähemmän järjestäytyneet amorfiset alueet hydrolysoituvat endoglukanaasien avulla, jolloin syntyy ketjupäitä, jotka hydrolysoituvat eksoglukanaasien (eli sellobiohydrolaasien) avulla . Tuloksena oleva disakkaridi, sellobioosi, hydrolysoituu β-glukosidaasin vaikutuksesta muodostaen kaksi glukoosimonomeeriä .,

Erittäin haarautunut NCP koostuvat heteropolymers ja pentoses ja hexoses, joista yleisin on nimeltään ksylaani, tai ketju β-(1,4)-sitoutuneista d-ksylopyranosyyli yksiköiden kanssa puoli-ketjuja, jotka ovat yleensä koostuu ʟ-arabinofuranosyl, d-galaktopyranosyyli -, d-glucuronopyranosyl, ja/tai 4-O-metyyli-d-glucuronopyranosyl yksikköä . Ei-selluloosa-polysakkaridi voi sisältää myös uroni-happoja, jotka ovat peräisin glukoosi ja galaktoosi, jolloin kyky muodostaa suoloja kanssa Ca ja Zn ., Muut polysakkaridit toimivat usein rakennepolysakkarideina kasvikudoksissa ja liittyvät läheisesti selluloosaan ja ligniiniin .

ligniini ei ole hiilihydraatti, vaan siihen liittyy soluseinän polysakkarideja . Se koostuu polymeroitu fenyylipropaani yksikköä (eli coniferyl, p-coumaryl, ja sinapyl alkoholit) toisiinsa eetteri-ja hiili-hiili-sidoksen epäsäännöllinen 3-ulotteinen malli . A lignified solun seinä voi koostua ohut ensisijainen kerros, jonka jälkeen paksu multilamellar toissijainen kerros, joka on runsaasti selluloosaa, ja mahdollisesti kolmas kerros ., Ligniinin voi linkittää polysakkaridit muodostamalla kovalenttisia sidoksia sokeri jäämiä tai ferulic happoja, jotka ovat esteröity näitä polysakkarideja . Lignification tapahtuu vasta sen jälkeen, kun solunjakautumisen, solun laajeneminen, ja solujen venymä on lakannut, ja siksi on terminaali eriyttäminen, joka seuraa tyypillisesti ohjelmoitu solun kuolema . Ligniini estää biokemiallinen hajoaminen ja fyysistä vahinkoa solun seinät vahvistaminen ja ankkurointi selluloosa microfibrils ja muut matriisi polysakkaridit, siksi, vahvistaa rakenteellista eheyttä soluseinän ., Ligniini toimii myös taudinaiheuttajien ja tuholaisten esteenä . Kasvikudokset lignöityvät tai puuistuvat, kun ligniinipitoisuus on korkea . Ligniini on enemmän keskittynyt ulompi kuori kerros jyviä verrattuna endospermin soluseinissä on selvästi kohonnut pitoisuus ainesosa sivutuotteita (Taulukko 2).

Taulukko 2 Hiilihydraatit ja ligniini viljan viljan sivutuotteita (g/kg DM)a, b

Share

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *