펙틴 : 구조, 기능, 유형, 식품, 응용 - 생물학 - 2025

펙틴은 식물 유래의 다당류 그의 주요 구성 α-1,4-D 형 글루코 결합에 의해 결합 된 D-락투 산 잔기로 구성되어 구조적으로보다 복잡한 특성의 그룹이다.

쌍떡잎 식물과 일부 비 그램 자엽 외떡잎 식물에서 펙틴은 일차 세포벽에 존재하는 분자의 약 35 %를 구성합니다. 그들은 성장하고 분열하는 세포의 벽과 식물 조직의 "부드러운"부분에 특히 풍부한 분자입니다.

펙틴의 기본 단위, 메틸 그룹 (-CH3)으로 에스테르 화 된 갈 락투 론산 (출처 : Wikimedia Commons를 통한 Simann13)

고등 식물의 세포에서 펙틴은 또한 세포벽의 일부이며 여러 증거에 따르면 성장, 발달, 형태 형성, 세포-세포 부착 과정, 방어, 신호 전달, 세포 확장, 종자의 수화, 과일의 발달 등

이 다당류는 골지 복합체에서 합성 된 다음 막 소포를 통해 세포벽으로 운반됩니다. 식물 세포벽 매트릭스의 일부인 펙틴은 벽 다공성 및 다른 세포에 대한 부착에 중요한 역할을하는 글루칸 네트워크의 침착 및 확장 부위로 기능하는 것으로 생각됩니다.

더욱이, 펙틴은 식품 및 화장품의 겔화 및 안정화 제로 산업적으로 사용됩니다. 그들은 생물막, 접착제, 종이 대체품 및 임플란트 또는 약물 운반체를위한 의료 제품의 합성에 사용되었습니다.

많은 연구에서 면역 체계의 자극 외에도 콜레스테롤과 혈당 수치 감소에 기여하는 것으로 나타났기 때문에 인체 건강에 대한 이점을 지적합니다.

구조

펙틴은 본질적으로 함께 공유 연결된 갈 락투 론산 단위로 구성된 단백질 계열입니다. 갈 락투 론산은 펙틴 전체 분자 구조의 약 70 %를 차지하며 O-1 또는 O-4 위치에 부착 될 수 있습니다.

갈 락투 론산은 6 탄당, 즉 분자식이 C6H10O 인 6 개의 탄소 원자를 가진 당입니다.

분자량이 194.14g / mol 이하이고 갈락토스와 구조적으로 다릅니다. ).

갈 락투 론산 잔기에서 다양한 유형의 치환기가 발견 될 수 있으며, 이는 각 유형의 펙틴의 구조적 특성을 다소 정의합니다. 가장 흔한 것은 탄소 6으로 에스테르 화 된 메틸기 (CH3)이지만, 중성 당이 측쇄에서도 발견 될 수 있습니다.

도메인 조합

일부 연구자들은 자연에 존재하는 서로 다른 펙틴이 균질하거나 부드러운 도메인 (가지가 없음)과 서로 다른 비율로 서로 결합하는 고도로 분지되거나 "털이 많은"도메인의 조합에 지나지 않는다고 결정했습니다.

이들 도메인은 호모 갈 락투로 난 도메인으로 확인되었으며, 이는 가장 단순한 도메인이며 가장 적은 수의 "과시 한"측쇄를 가진 도메인입니다. 람 노갈 락투로 난 -I 도메인과 람 노갈 락투로 난 -II 도메인은 다른 것보다 하나 더 복잡합니다.

다른 치환기의 존재와 다른 비율로 인해 펙틴의 길이, 구조적 정의 및 분자량은 매우 가변적이며 이는 고려되는 세포 유형 및 종에 따라 크게 달라집니다.

유형 또는 도메인

펙틴의 주요 구조를 구성하는 갈 락투 론산은 모든 유형의 펙틴에서 발견되는 3 개의 다당류 도메인의 백본을 구성하는 두 가지 다른 구조 형태로 발견 될 수 있습니다.

이러한 도메인은 호모 갈 락투로 난 (HGA), 람 노갈 락투로 난 -I (RG-I) 및 람 노갈 락투로 난 -II (RG-II)로 알려져 있습니다. 이 세 도메인은 공유 적으로 연결되어 일차 세포벽과 중간 라멜라 사이에 두꺼운 네트워크를 형성 할 수 있습니다.

호모 갈 락투로 난 (HGA)

α-1,4 유형의 글루코 시드 결합에 의해 함께 연결된 D- 갈 락투 론산 잔기로 구성된 선형 단일 중합체입니다. 최대 200 개의 갈 락투 론산 잔기를 포함 할 수 있으며 많은 펙틴 분자의 구조에서 반복됩니다 (펙틴의 65 % 정도를 차지함).

이 다당류는 식물 세포의 골지 복합체에서 합성되며, 잔기의 70 % 이상이 위치 6의 카르복실기에 속하는 탄소에서 메틸기의 에스테르 화에 의해 변형되었습니다.

호모 갈 락투로 난의 화학 구조 (출처 : Wikimedia Commons를 통한 NEUROtiker)

호모 갈 락투로 난 도메인의 갈 락투 론산 잔기가 겪을 수있는 또 다른 변형은 탄소 3 또는 탄소 2의 아세틸 화 (아세틸 그룹의 첨가)입니다.

또한 일부 펙틴은 일부 잔류 물의 탄소 3에서 자일 로스 치환을 가지고있어 사과, 수박, 당근 및 완두콩 종자 코트와 같은 과일에 풍부한 자일로 갈 락투로 난으로 알려진 다른 도메인을 생성합니다.

람 노갈 락투로 난 -I (RG-I)

이것은 L-rhamnose와 D-galacturonic acid로 구성된 이당류의 100 개 이하의 반복으로 구성된 헤테로 다당류입니다. 이는 펙틴의 20 ~ 35 %를 나타내며 그 발현은 세포 유형과 발달 순간에 따라 다릅니다.

백본의 많은 람 노실 잔기는 개별, 선형 또는 분 지형 L- 아라 비노 푸라 노스 및 D- 갈 락토 피 라노스 잔기를 보유하는 측쇄를 가지고 있습니다. 또한 푸 코스 잔류 물, 포도당 및 메틸화 포도당 잔류 물을 포함 할 수 있습니다.

람 노갈 락투로 난 II (RG-II)

이것은 가장 복잡한 펙틴이며 식물에서 세포 펙틴의 10 %만을 나타냅니다. 그 구조는 식물 종에서 매우 보존되어 있으며 1,4 결합으로 연결된 최소 8 개의 D- 갈 락투 론산 잔기로 구성된 호모 갈 락투로 난 골격에 의해 형성됩니다.

측쇄에서이 잔기는 20 가지 이상의 서로 다른 유형의 결합을 통해 연결된 12 가지 이상의 서로 다른 유형의 당의 가지를 가지고 있습니다. 람 노갈 락투로 난 -II를 이량 체 형태로 찾는 것이 일반적이며, 두 부분은 보레이트-디올 에스테르 결합에 의해 함께 연결됩니다.

풍모

펙틴은 주로 구조적 단백질이며, 식물의 세포벽에 존재하는 헤미셀룰로오스와 같은 다른 다당류와 결합 할 수 있기 때문에 상기 구조에 견고 함과 경도를 부여합니다.

신선한 조직에서 펙틴 분자에 유리 카르복실기가 존재하면 펙틴 중합체 사이에 칼슘 분자의 가능성과 결합 강도가 증가하여 구조적 안정성이 더욱 향상됩니다.

또한 보습제 및 세포벽의 다양한 셀룰로스 성분을위한 접착 물질로도 기능합니다. 또한 식물에서 가장 빠르게 성장하는 조직 부분을 통해 물 및 기타 식물 체액의 이동을 제어하는 ​​데 중요한 역할을합니다.

일부 펙틴 분자에서 파생 된 올리고당은 특정 식물 조직의 갈화 유도에 참여하여 프로테아제 억제제 분자 (단백질을 분해하는 효소)의 축적을 촉진합니다.

이러한 이유로 펙틴은 성장, 발달 및 형태 형성, 세포 세포 신호 전달 및 부착 과정, 방어, 세포 확장, 종자 수화, 과일 발달, 다른 사람들 중에서.

펙틴이 풍부한 식품

펙틴은 대부분의 녹색 식물 세포벽의 구조적 부분이기 때문에 인간이 매일 소비하는 많은 야채와 과일에 존재하는 중요한 섬유 원입니다.

레몬, 라임, 자몽, 오렌지, 만다린 및 패션 프루트 (패션 프루트 또는 패션 프루트)와 같은 감귤류의 껍질에는 매우 풍부하지만 사용 가능한 펙틴의 양은 성숙 상태에 따라 다릅니다. 과일.

더 푸르거나 덜 익은 과일은 펙틴 함량이 높은 과일이고, 그렇지 않으면 너무 익거나 과도하게 익은 과일입니다.

잼, 스위트 또는 젤리, 펙틴의 요리 응용 프로그램 중 하나 (이미지 출처 : pixabay.com의 RitaE)

다른 펙틴이 풍부한 과일에는 사과, 복숭아, 바나나, 망고, 구아바, 파파야, 파인애플, 딸기, 살구 및 다양한 종류의 베리가 포함됩니다. 펙틴이 풍부한 채소 중에는 토마토, 콩, 완두콩이 있습니다.

또한 펙틴은 소스, 갈리아 및 기타 여러 유형의 산업 제제에서 겔화 첨가제 또는 안정제로 식품 산업에서 일반적으로 사용됩니다.

응용

식품 산업에서

펙틴의 조성을 감안할 때 펙틴은 물에 잘 녹는 분자이므로 특히 식품 산업에서 여러 용도로 사용됩니다.

특히 젤리와 잼, 요구르트 기반 음료, 우유와 과일을 넣은 밀크 셰이크, 아이스크림 등 다양한 요리 준비를위한 겔화, 안정화 또는 농축 제로 사용됩니다.

펙틴은 잼을 만드는 데 인기가 있습니다 (이미지 : Michal Jarmoluk on pixabay.com)

이러한 목적을위한 펙틴의 산업적 생산은 사과 및 일부 감귤류 과일과 같은 과일 껍질에서 추출한 것으로 고온 및 산성 pH 조건 (낮은 pH)에서 수행되는 공정입니다.

인간의 건강

인간이 매일 섭취하는 많은 식물성 식품에서 섬유질의 일부로 자연적으로 존재하는 것 외에도, 펙틴은 "약리학 적"적용을하는 것으로 나타났습니다.

-설사 치료 (카모마일 추출물과 혼합)

-병원성 미생물이 위 점막에 부착되는 것을 차단하여 위장 감염을 예방

-소화 기계의 면역 조절제로서 긍정적 인 효과가 있습니다.

-혈중 콜레스테롤 저하

-비만 및 당뇨병 환자 혈청 내 포도당 흡수율 감소

참고 문헌

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