PECTIN: ISTRAKTURA, PAG-ANDAR, URI, PAGKAIN, APLIKASYON - BIOLOGY - 2026

Ang mga pectins ay ang pangkat ng polysaccharides ng pinagmulan ng gulay na istruktura na mas kumplikadong likas na katangian, na ang pangunahing istraktura ay binubuo ng mga nalalabi ng D-galacturonic acid na nakatali sa pamamagitan ng mga glucosidic bond na may uri ng α-1,4-D.

Sa mga dicotyledonous na halaman at ilang mga nongramineous monocots, ang mga pectins ay bumubuo ng humigit-kumulang na 35% ng mga molecule na naroroon sa mga pangunahing pader ng cell. Lalo na ang mga ito ay masaganang molekula sa mga pader ng lumalagong at naghahati ng mga cell, pati na rin sa "malambot" na mga bahagi ng mga tisyu ng halaman.

Ang pangunahing yunit ng pectin, galacturonic acid ay tinukoy sa isang pangkat na methyl (-CH3) (Pinagmulan: Simann13 sa pamamagitan ng Wikimedia Commons)

Sa mga cell ng mas mataas na halaman, ang mga pectins ay bahagi rin ng pader ng cell at maraming mga linya ng katibayan na iminumungkahi na mahalaga sila para sa paglago, pag-unlad, morphogenesis, mga proseso ng pagdidikit ng cell-cell, pagtatanggol, senyas, pagpapalawak ng cell, hydration ng mga buto, pagbuo ng mga prutas, atbp.

Ang mga polysaccharides na ito ay synthesized sa Golgi complex at pagkatapos ay dinala sa pader ng cell sa pamamagitan ng mga lamad na lamad. Ang mga pectins, na bahagi ng halaman ng cell wall matrix, ay naisip na gumana bilang isang site para sa pag-aalis at pagpapalawak ng glucan network na may mahalagang papel sa pader porosity at pagsunod sa iba pang mga cell.

Bukod dito, ang mga pectin ay may pang-industriya na gamit bilang gelling at pag-stabilize ng mga ahente sa pagkain at kosmetiko; ginamit ang mga ito sa synthesis ng mga biofilms, adhesives, mga kapalit ng papel at mga produktong medikal para sa mga implant o mga tagadala ng droga.

Maraming mga pag-aaral ang tumuturo sa mga pakinabang nito para sa kalusugan ng tao, dahil ipinakita na nag-aambag sila sa pagbaba ng mga antas ng kolesterol at glucose sa dugo, bilang karagdagan sa pagpapasigla ng immune system.

Istraktura

Ang mga pectins ay isang pamilya ng mga protina na mahalagang binubuo ng mga yunit ng galacturonic acid na magkasama na naka-link na magkasama. Ang Galacturonic acid ay kumakatawan sa mga 70% ng buong istruktura ng molekular ng mga pectins at maaaring mai-attach sa mga posisyon ng O-1 o O-4.

Ang Galacturonic acid ay isang hexose, iyon ay, isang asukal na may 6 na carbon atoms na ang formula ng molekular ay C6H10O.

Mayroon itong isang molekular na bigat ng higit pa o mas mababa sa 194.14 g / mol at naiiba sa istruktura mula sa galactose, halimbawa, sa carbon na nasa posisyon 6 ay nakakabit sa isang pangkat na carboxyl (-COOH) at hindi sa isang hydroxyl group (-OH ).

Ang iba't ibang mga uri ng substituents ay matatagpuan sa galacturonic acid residues, na higit pa o mas kaunting tukuyin ang mga katangian ng istruktura ng bawat uri ng pectin; ang ilan sa mga pinaka-karaniwang ay mga grupo ng methyl (CH3) na tinukoy sa carbon 6, kahit na ang mga neutral na asukal ay maaari ding matagpuan sa mga kadena sa gilid.

Kombinasyon ng domain

Ang ilang mga mananaliksik ay nagpasiya na ang iba't ibang mga pectins na naroroon sa likas na katangian ay hindi hihigit sa isang kumbinasyon ng mga homogenous o makinis na mga domain (walang mga sanga) at ang iba ay lubos na branched o "mabalahibo", na pinagsama sa bawat isa sa iba't ibang proporsyon.

Ang mga domain na ito ay nakilala bilang ang domain homogalacturonan, na kung saan ay ang pinakasimpleng ng lahat at ang isa na may pinakakaunting "showy" na mga tanikala; ang rhamnogalacturonan-I domain at ang rhamnogalacturonan-II domain, isa pang mas kumplikado kaysa sa iba pa.

Dahil sa pagkakaroon ng iba't ibang mga kahalili at sa iba't ibang mga proporsyon, ang haba, kahulugan ng istruktura at ang bigat ng molekula ng mga pectins ay lubos na nagbabago, at ito ay depende din, sa isang malaking lawak, sa uri ng cell at mga species na isinasaalang-alang.

Mga uri o domain

Ang galacturonic acid na bumubuo sa pangunahing istraktura ng mga pectins ay matatagpuan sa dalawang magkakaibang mga form na istruktura na bumubuo ng gulugod ng tatlong mga domain na polysaccharide na matatagpuan sa lahat ng mga uri ng pectins.

Ang mga domain na ito ay kilala bilang homogalacturonan (HGA), rhamnogalacturonan-I (RG-I) at rhamnogalacturonan-II (RG-II). Ang tatlong mga domain na ito ay maaaring maiugnay sa covalently, na bumubuo ng isang makapal na network sa pagitan ng pangunahing pader ng cell at sa gitnang lamella.

Homogalacturonan (HGA)

Ito ay isang guhit na homopolymer na binubuo ng mga residue ng D-galacturonic acid na naka-link na magkasama ng mga bono ng glucosidic ng uri ng α-1,4. Maaari itong maglaman ng hanggang sa 200 galacturonic acid residues at paulit-ulit sa istraktura ng maraming mga pectin molekula (binubuo ito ng higit pa o mas mababa sa 65% ng mga pectins)

Ang polysaccharide na ito ay synthesized sa Golgi complex ng mga cell cells, kung saan higit sa 70% ng mga nalalabi ang nabago sa pamamagitan ng esterification ng isang grupo ng methyl sa carbon na kabilang sa pangkat ng carboxyl sa posisyon 6.

Ang istrukturang kemikal ng homogalacturonan (Pinagmulan: NEUROtiker sa pamamagitan ng Wikimedia Commons)

Ang isa pang pagbabago na ang natitirang mga galacturonic acid sa homogalacturonan domain ay maaaring sumailalim sa acetylation (karagdagan ng isang acetyl group) ng carbon 3 o carbon 2.

Bilang karagdagan, ang ilang mga pectins ay may xylose substitutions sa carbon 3 ng ilan sa kanilang mga nalalabi, na nagbubunga ng ibang domain na kilala bilang xylogalacturonan, na sagana sa mga prutas tulad ng mga mansanas, pakwan, sa karot at sa seed coat ng mga gisantes.

Ramnogalacturonan-I (RG-I)

Ito ay isang heteropolysaccharide na binubuo lamang sa ilalim ng 100 na pag-ulit ng disaccharide na binubuo ng L-rhamnose at D-galacturonic acid. Ito ay kumakatawan sa pagitan ng 20 at 35% ng mga pectins at ang pagpapahayag nito ay nakasalalay sa uri ng cell at sandali ng pag-unlad.

Karamihan sa mga natitirang rhamnosil sa gulugod nito ay may mga kadena ng panig na nagtataglay ng mga indibidwal, linear o branched L-arabinofuranose at D-galactopyranose residues. Maaari rin silang maglaman ng mga nalalabi na fucose, glucose, at residue ng glucose na methylated.

Ramnogalacturonan II (RG-II)

Ito ang pinaka kumplikadong pektin at kumakatawan lamang sa 10% ng mga cellular pectins sa mga halaman. Ang istraktura nito ay lubos na natipid sa mga species ng halaman at nabuo ito ng isang homogalacturonan skeleton ng hindi bababa sa 8 D-galacturonic acid residues na naka-link sa pamamagitan ng 1,4 na bono.

Sa kanilang mga kadena sa gilid, ang mga nalalabi na ito ay may mga sanga na higit sa 12 iba't ibang uri ng mga asukal, na naka-link sa pamamagitan ng higit sa 20 iba't ibang uri ng mga bono. Karaniwan ang maghanap ng rhamnogalacturonan-II sa dimer form, kasama ang dalawang bahagi na magkasama ng isang borate-diol ester bond.

Mga Tampok

Ang mga pectins ay pangunahing protina ng mga protina at, dahil maaari silang makisama sa iba pang mga polysaccharides tulad ng hemicelluloses, na naroroon din sa mga pader ng cell cell, nagbibigay sila ng katatagan at katigasan sa sinabi ng mga istruktura.

Sa sariwang tisyu, ang pagkakaroon ng mga libreng grupo ng carboxyl sa mga molekula ng pectin ay nagdaragdag ng mga posibilidad at ang nagbubuklod na lakas ng mga molekula ng kaltsyum sa pagitan ng mga polimer ng pectin, na nagbibigay sa kanila ng higit pang katatagan ng istruktura.

Gumagana din sila bilang isang moisturizing agent at bilang isang materyal na pagdirikit para sa iba't ibang mga cellulolytic na bahagi ng cell wall. Bilang karagdagan, gumaganap sila ng isang mahalagang papel sa pagkontrol sa paggalaw ng tubig at iba pang mga likido ng halaman sa pamamagitan ng pinakamabilis na lumalagong bahagi ng tisyu sa isang halaman.

Ang oligosaccharides na nagmula sa mga molekula ng ilang mga pectins ay lumahok sa induction ng lignification ng ilang mga tisyu ng halaman, na nagtataguyod, sa pagliko, ang akumulasyon ng mga molekula ng protease inhibitor (mga enzyme na nagpapabagal sa mga protina).

Para sa mga kadahilanang ito, ang mga pectins ay mahalaga para sa paglaki, pag-unlad at morphogenesis, pag-sign ng cell-cell at mga proseso ng pagdirikit, pagtatanggol, pagpapalawak ng cell, hydration ng binhi, pagbuo ng prutas, Bukod sa iba pa.

Mga pagkaing mayaman sa pectin

Ang mga pectin ay isang mahalagang mapagkukunan ng hibla na naroroon sa isang malaking bilang ng mga gulay at prutas na natupok araw-araw ng tao, dahil ito ay isang istruktura na bahagi ng mga pader ng cell ng karamihan sa mga berdeng halaman.

Sobrang sagana sa mga peels ng mga sitrus na prutas tulad ng mga limon, kalamansi, grapefruits, dalandan, mandarins at mga bunga ng pagnanasa (gulay na prutas o pag-iibigan ng prutas), gayunpaman, ang halaga ng pectin na magagamit ay depende sa estado ng kapanahunan ng kapanahunan. ang mga prutas.

Ang mga berde o mas kaunting hinog na prutas ay ang mga may mas mataas na nilalaman ng mga pectins, kung hindi man ang mga prutas na masyadong hinog o labis na labis.

Jam, matamis o halaya, isa sa mga culinary application ng pectin (Larawan ni RitaE sa pixabay.com)

Ang iba pang mga prutas na mayaman ng pectin ay may kasamang mga mansanas, mga milokoton, saging, mangga, bayabas, papaya, pinya, strawberry, aprikot, at iba't ibang uri ng mga berry. Kabilang sa mga gulay na may maraming halaga ng pectin ay ang mga kamatis, beans at mga gisantes.

Bukod dito, ang mga pectins ay karaniwang ginagamit sa industriya ng pagkain bilang mga gelling additives o stabilizer sa mga sarsa, galeas at maraming iba pang mga uri ng paghahanda sa industriya.

Aplikasyon

Sa industriya ng pagkain

Dahil sa kanilang komposisyon, ang mga pectins ay lubos na natutunaw na mga molekula sa tubig, na ang dahilan kung bakit mayroon silang maraming mga aplikasyon, lalo na sa industriya ng pagkain.

Ginagamit ito bilang isang gelling, stabilizing o pampalapot na ahente para sa maraming mga paghahanda sa pagluluto, lalo na ang mga jellies at jams, inumin na nakabase sa yogurt, milkshakes na may gatas at prutas, at ice cream.

Ang Pectin ay tanyag sa paggawa ng mga jam (Larawan ni Michal Jarmoluk sa pixabay.com)

Ang pang-industriya na produksiyon ng pectin para sa mga layuning ito ay batay sa pagkuha nito mula sa mga balat ng mga prutas tulad ng mga mansanas at ilang mga sitrus na prutas, isang proseso na isinasagawa sa mataas na temperatura at sa mga kondisyon ng acid na pH (mababang pH).

Sa kalusugan ng tao

Bilang karagdagan sa likas na naroroon bilang bahagi ng hibla sa marami sa mga pagkaing nakabase sa halaman na kinakain ng tao araw-araw, ang mga pectin ay ipinakita na mayroong mga "parmasyutiko" na aplikasyon:

- Sa paggamot ng pagtatae (halo-halong may chamomile extract)

- I-block ang pagsunod ng mga pathogenic microorganism sa mucosa ng tiyan, pag-iwas sa mga impeksyon sa gastrointestinal

- Mayroon silang mga positibong epekto bilang immuno-regulators ng digestive system

- Pagbaba ng kolesterol sa dugo

- Bawasan ang rate ng pagsipsip ng glucose sa suwero ng napakataba at mga pasyente na may diabetes

Mga Sanggunian

1. BeMiller, JN (1986). Isang panimula sa mga pectins: istraktura at mga katangian. Chemistry at pagpapaandar ng mga pectins, 310, 2-12.
2. Dergal, SB, Rodríguez, HB, & Morales, AA (2006). Chemistry ng pagkain. Edukasyon sa Pearson.
3. Mohnen, D. (2008). Ang istraktura ng pectin at biosynthesis. Kasalukuyang opinyon sa biology ng halaman, 11 (3), 266-277.
4. Thakur, BR, Singh, RK, Handa, AK, & Rao, MA (1997). Chemistry at paggamit ng pectin-isang pagsusuri. Mga Kritikal na Review sa Food Science & Nutrisyon, 37 (1), 47-73. Thakur, BR, Singh, RK, Handa, AK, & Rao, MA (1997). Chemistry at paggamit ng pectin-isang pagsusuri. Mga Kritikal na Review sa Food Science & Nutrisyon, 37 (1), 47-73.
5. Voragen, AG, Coenen, GJ, Verhoef, RP, & Schols, HA (2009). Pectin, isang maraming nalalaman polysaccharide na naroroon sa mga pader ng cell cell. Ang Chemical Chemistry, 20 (2), 263.
6. Ang mga Willats, WG, McCartney, L., Mackie, W., & Knox, JP (2001). Pectin: cell biology at mga prospect para sa functional analysis. Magtanim ng molekular na biyolohiya, 47 (1-2), 9-27.