아라비는 단당류 다섯 개의 탄소 원자이고, 그 구조 중에 알데히드 관능기를 갖기 때문에, 그것은 aldopentoses의 그룹 내에서 분류된다. 그 이름은 처음으로 분리 된 아라비아 고무에서 유래되었습니다.
그것은 식물 유기체 전용 설탕이며 일부 연구에 따르면 모델 식물 Arabidopsis thaliana 및 Oryza sativa (쌀)에서 세포벽의 당류의 5 ~ 10 %를 나타냅니다.
D-(-) 및 L-(+)-Arabinose에 대한 Fisher 투영 (출처 : Wikimedia Commons)
그것은 자연적 및 산업적 관점에서 매우 중요한 두 가지 생체 고분자 인 펙틴과 헤미셀룰로오스의 구성의 일부입니다.
사탕무 펄프는 아라비 노스 추출에 사용되는 산업 폐기물의 좋은 예이며, 진단 목적을위한 미생물학 및 의학 분야, 항 종양 제 및 항 바이러스 약물 합성 등 다양한 용도로 사용됩니다.
식물 조제품에서 매우 풍부한 당류이기 때문에 현재 다양한 방법으로 당류 혼합물과의 분리에 관한 연구에 큰 관심이 있습니다.
이것은 조제 물이 에탄올 생산을 달성하는 발효 공정에 사용될 때 특히 사실입니다. 왜냐하면 상업적으로 이용 가능한 미생물이 아라비 노스로부터이 알코올을 생산할 수있는 것은 거의 없기 때문입니다.
특성 및 구조
L- 아라비 노스는 식품 산업에서 감미료로 자주 사용되는 백색 결정 성 분말로 상업적으로 발견됩니다. 그것의 화학식은 C5H10O5이며 분자량은 약 150g / mol입니다.
자연의 대부분의 단당류와 달리이 설탕은 주로 L- 아라비 노스 이성질체로 발견됩니다.
일반적으로 L- 이성질체는 글리코 시드 결합에 의해 탄수화물 잔기에 연결된 다양한 성질의 분자 인 막 당 접합체의 공통 성분이므로 L- 아라비 노스도 예외는 아닙니다.
Arabinosa의 Haworth 투영 (출처 : Wikimedia Commons를 통한 NEUROtiker)
L- 이성질체 형태의 아라비 노스에는 L- 아라 비노 피 라노스와 L- 아라 비노 푸라 노스의 두 가지 고리 모양 구조가 있습니다. 유리 아라비 노스는이 형태가 푸라 노스보다 안정하기 때문에 L- 아라 비노 피 라노스로 용액에 존재합니다.
그러나 식물 세포벽의 다당류 성분과 아라비 노스가 포함 된 당 단백질 및 프로테오글리칸을 관찰 할 때 우세한 형태는 L- 아라 비노 푸라 노스입니다.
독자는 "피란"과 "푸란"이라는 용어가 설탕이 얻을 수있는 가능한 고리 형 헤미 아세탈 구성을 각각 6 개 또는 5 개의 결합 고리로 지칭한다는 것을 기억하는 것이 현명합니다.
식물의 L- 아라비 노스
Arabinose는 liverworts, mosses 및 많은 엽록소 조류와 엽록소, 녹조류 및 갈조류를 포함한 육상 식물에 널리 분포합니다. 이 사실은 합성을위한 대사 경로가 "원시적"식물에서 초기에 획득되었음을 시사합니다.
식물에서 L- 아라비 노스와 함께 다당류를 포함하는 대부분의 다당류, 프로테오글리칸, 당 단백질 및 분비 된 펩티드는 골지 복합체에서 합성되지만 작은 당 접합체는 세포질에서 합성 될 수 있습니다.
식물에서 유일하게 알려진 L- 아라비 노스 생성 경로는 UDP- 자일 로스에서 UDP-L- 아라 비노 피 라노스로 합성되고 UDP- 자일 로스 4- 에피 머라 아제의 참여로 에피 머화를 촉매하는 것입니다. UDP- 자일 로스의 C-4 위치.
이 반응은 뉴클레오타이드 당 또는 UDP- 당에 대한 새로운 합성 경로의 일부로, 수 크로스와 UDP에서 수 크로스 합성 효소에 의해 합성 된 UDP- 포도당으로 시작하거나, 글루코스 1-P 및 UTP에서 UDP- 글루코스 파이로 포스 포 릴라 제.
C-6 탄소의 탈 카르 복 실화에 의해 UDP- 갈 락투 론산으로부터 UDP-L- 아라 비노 피 라노스를 생산하기위한 다른 메커니즘이 제안되었지만, 상기 반응을 촉매하는 효소 UDP- 갈 락투 론산 탈 탄산 효소는 식물에서 발견되지 않았다 .
박테리아의 L- 아라비 노스
구조적인 관점에서 저자들은 L- 아라비 노스를 많은 박테리아 세포벽의 구성 요소로 지적합니다. 그러나 그 중요성은 더 인간적인 관점에서 볼 수 있습니다.
인간은식이에서 섭취하는 식물 L- 아라비 노스를 장에서 흡수 할 수 없습니다. 그러나 인간의 장에 자연적으로 서식하는 대장균은 탄소와 에너지의 유일한 원천 인이 단당류를 희생시키면서 생존 할 수 있습니다.
이 종의 박테리아 및 기타 관련 박테리아는 araBAD 오페론의 효소 생성물을 사용하여 L- 아라비 노스를 대사 할 수 있습니다. 이러한 미생물이 배지에서 L- 아라비 노스를 취하면 세포 내에서이를 D- 자일 룰 로스 -5-P로 전환 할 수 있으며, 이는 특히 5 탄당 인산 경로를 위해 사용합니다.
실험 생물학에서이 오페론은 박테리아 발현 시스템에서 상 동성 및 이종성 유전자의 제어 된 발현을위한 유전 구조에 사용되었습니다.
풍모
고려되는 맥락에 따라 L- 아라비 노스는 다른 기능을 갖는다. 이전 요점에서 명명 된 것 외에도 다음을 참조 할 수 있습니다.
-식물에서 L- 아라비 노스의 비율이 가장 높은 분자 중 하나는 식물의 세포벽에서 발견되는 펙틴의 고분자 복합체가 풍부한 펙틱 아라 비난입니다.
-Pectic arabinane은 식물과 주변 환경 사이의 가스 교환을위한 중요한 과정 인 기공 폐쇄 및 개방 조절에 관여합니다.
-식물에서 L- 아라비 노스의 존재와 기능성의 또 다른 예는 L- 아라비 노스와 갈락토오스 잔기가 풍부한 큰 탄수화물 영역으로 구성된 프로테오글리칸 인 아라 비노 갈 락탄 계열 단백질입니다.
-많은 2 차 플라보노이드 유형의 식물 화합물은 L- 아라 비노 피 라노 실화되어 있습니다. 즉, 특히 A. thaliana에서 L- 아라 비노 피 라노스 잔기를 연결했습니다.
-L-arabinose의 단량체 단위는 체외에서 장내 말타아제 및 수 크라 아제 활성을 억제하기 때문에 천연 약물로의 유용성이 제안되었습니다. 수 크라 아제 활동은 혈당 수치를 낮추는 데 중요합니다.
-실험실에 보관 된 쥐의 식단에 L- 아라비 노스를 포함 시키면 혈장과 간에서 인슐린 및 트리 아실 글리세롤 수치가 크게 감소하는 것으로 보입니다.
-1973 년에 Bilik과 Caplovic에서 몰 리브 데이트에 의해 촉매 된 L- 아라비 노스의 에피 머화에 의한 L- 리보스 합성에이 단당류를 사용했습니다.
-마지막으로 L-arabinose는 다양한 미생물의 in vitro 배양을위한 다양한 배지 제제에 사용됩니다.
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