Trehalose

Le Trehalose , également connu sous le nom de mycose , est un disaccharide alpha-lié normal constitué par un α, α-1, 1 lien de glucoside entre deux unités de α-glucose. En Wiggers 1832 le trehalose découvert dans le seigle et en Berthelot 1859 l'a isolé de la manne (manne) de Trehala de faite par des charançons, et appelée le trehalose. Il peut être synthétisé par des mycètes, des plantes, et des animaux invertébrés. Il est impliqué dans l'anhydrobiosis - la capacité de des plantes et des animaux de faire face à des périodes prolongées de la dessication . Il a des possibilités de conservation d'hautes eaux et est employé en nourriture et produits de beauté. On pense le sucre pour former une phase de gel pendant que le des cellules déshydratent , qui empêche la rupture des organelles internes de cellules en les éclissant effectivement en position. La réhydration permet alors à l'activité cellulaire normale d'être reprise sans commandant, les dommages mortels qui suivraient normalement un cycle de déshydratation/reyhdration. Trehalose a l'avantage supplémentaire d'être un antioxydant. L'extraction du trehalose était une difficile et le processus coûteux, mais, récemment, la compagnie de Hayashibara (Okayama, Japon) a confirmé une technologie peu coûteuse d'extraction d'amidon pour la production en série. Trehalose maintenant est employé pour un large éventail des applications, comme mentionné ci-dessus.

Structure

Trehalose est un disaccharide constitué par un 1, 1 lien de glucoside entre deux unités de α-glucose. Puisque le trehalose est constitué par la liaison de deux groupes réducteurs, il n'a aucune réductibilité.

Propriétés chimiques

Trehalose a été isolé la première fois dans l'ergot de seigle du Rye . Le Emil Fischer a décrit la première fois l'enzyme de trehalose-hydrolysation en levure . Trehalose est un sucre non-réducteur formé à partir de deux unités de glucose jointives par un alpha 1-1 en esclavage lui donnant le nom du α-D-glucopyranosyl- (1→1) - α-D-glucopyranoside. La liaison rend le trehalose très résistant à l'hydrolyse acide , et donc à l'écurie en solution à températures élevées même dans des conditions acides. La liaison maintient également les sucres non-réducteurs dans la forme closed-ring, telle que l'aldéhyde ou les extrémité-groupes de la cétone ne lient pas jusqu'aux résidus de lysine ou d'arginine des protéines (un appelé de processus Glycation ). Trehalose est décomposé par le Trehalase des enzymes en glucose. Trehalose a environ 45% la douceur du sucrose. Trehalose est moins soluble que le sucrose, excepté à températures élevées (°C) >80. Trehalose forme un cristal rhomboïde comme dihydrate, et a 90% du contenu calorifique du sucrose sous cette forme. Les formes anhydres de trehalose regagnent aisément l'humidité pour former le dihydrate. Les formes anhydres de trehalose peuvent montrer les propriétés physiques intéressantes si soumises à un traitement thermique.

Propriétés biologiques

Trehalose peut être trouvé dans la nature, les animaux, les plantes, et les micro-organismes. Chez les animaux, le trehalose est répandu dans la crevette, et également dans les insectes, y compris des sauterelles, des sauterelles, des papillons, et des abeilles, dans lesquelles le sang-sucre est trehalose. Le trehalose est alors décomposé en glucose par le trehalase catabolique d'enzymes pour l'usage. Trehalose est également présent dans le liquide d'échange de nutrition des frelons et de leurs larves.

Aux usines, la présence du trehalose est vue dans des graines de tournesol, des mousses de selaginella, et des algues de mer. Dans le famille fongueux, elle est répandue dans certains champignons tels que le Shitake , Maitake (fondosa de grifola), Nameko (nameko de pholiota), et l'oreille (auricularia-judae de Judas de d'A.) contiennent des pour cent de 1% à de 17% de trehalose sous la forme de poids sec, et désigné également sous le nom du sucre de champignon. Trehalose peut également être trouvé dans des micro-organismes tels que la levure de Baker de et la levure à vin.

Quand le Tardigrades (ours de l'eau) se dessèchent, le glucose dans leurs corps change en le trehalose quand elles entrent dans un état appelé le Cryptobiosis - un état de où elles semblent mortes. Cependant, quand ils reçoivent l'eau, ils rétablissent et reviennent à leur état métabolique. On le pense également que la raison la larve du Chironomid (vanderplanki de sommeil de polypedihum) et artemia (la mer monkeys, crevette de saumure) peuvent résister à la déshydratation est parce qu'ils stockent le trehalose dans leurs cellules.

Même dans le royaume d'usine, les mousses de selaginella de qui se développent dans le désert et les zones montagneuses, bien qu'elles puissent être criquées et desséchées, tourneront le vert encore et rétabliront après une pluie, en raison de la fonction du trehalose ; ce s'appelle l'usine de résurrection. On lui dit également que les champignons de shitake secs par raison jaillissent de nouveau dans la forme tellement bien dans l'eau est parce qu'ils contiennent le trehalose.

Les théories quant à la façon dont le trehalose fonctionne dans l'organization dans l'état de cryptobiosis sont celle du l'un ou l'autre la théorie de la vitrification , un déclarer qui maintient l'activité moléculaire limitée, ou la théorie de déplacement de l'eau, par lequel l'eau soit remplacée par le trehalose, ou une combinaison des deux théories sont au travail.　 Trehalose est métabolisé par un certain nombre de bactéries, y compris le Streptococcus mutans , les bactéries orales communes responsables de la plaque dentaire .

Le trehalase d'enzymes, une hydrolase , présent mais non abondant de glycoside de dans la plupart des personnes, divise le trehalose en deux molécules de glucose, qui peuvent alors être aisément absorbées dans l'intestin.

Trehalose est la molécule principale de stockage de l'énergie d'hydrate de carbone employée par des insectes pour le vol. Une raison possible de ceci est que la tringlerie glycosidique de double du trehalose, une fois agie au moment par un trehalase d'insecte, libère deux molécules de glucose, qui est exigé pour les besoins en énergie rapides du vol. C'est la double l'efficacité du dégagement de glucose de l'amidon de polymère de stockage, pour lequel le fendage d'une tringlerie glycosidique libère seulement une molécule de glucose.

Sources normales

manne de Trehala
Sauterelle
Usine de résurrection
Mycètes

Production

Trehalose est manufacturé par un processus d'extraction de levure cultivée, mais, puisqu'il coûte plusieurs dizaines de milliers de Yens pour 1 kilogramme, il est employé seulement dans une partie de produits de beauté et de produits chimiques.

En 1994, Hayashibara, un fabricant saccharifié d'amidon en préfecture d'Okayama, réussie dans ce qui était vraisemblablement impossible, découvrant une méthode de produire économiquement le trehalose en série de l'amidon. L'année suivante, Hayashibara a commencé le trehalose de vente par activer deux enzymes, l'enzyme glucosyltrehalose-productrice qui change la borne réductrice de l'amidon en structure de trehalose, et de trehalose l'enzyme librement qui détache cette structure de trehalose. En conséquence, un trehalose de grande pureté d'amidon peut être produit en série pour très un prix bas.

Utilisation

Trehalose a été accepté comme ingrédient de nourriture original en vertu des conditions du GRAS aux États-Unis et l'UE. Trehalose a également trouvé l'application commerciale comme ingrédient de nourriture. Les utilisations pour le trehalose enjambent un large spectre qui ne peut pas être trouvé en d'autres sucres, le primaire étant son utilisation dans le traitement des nourritures. Trehalose est employé en une série de nourritures traitées telles que les dîners, la confiserie occidentale et japonaise, le pain, les plats latéraux de légumes, les nourritures animal-dérivées d'épicerie, les nourritures poche-emballées, les aliments surgelés, et les boissons, comme des nourritures pour des déjeuners, mangeant dehors, ou à la maison préparé.　Cette utilisation dans un éventail de produits si est due aux effets à facettes multiples des propriétés des trehalose, telles que sa saveur douce en soi douce, ses propriétés préservatives, qui maintiennent la qualité des trois aliments principaux (hydrates de carbone, protéines, graisses), ses propriétés puissantes d'eau-conservation qui préservent la texture des nourritures en les protégeant contre se dessécher ou geler, ses propriétés pour supprimer des odeurs et les goûts tels que l'amertume, la raideur, les saveurs dures, et la puanteur des nourritures crues, des viandes, et des nourritures emballées, qui une fois combinées peuvent potentiellement provoquer des résultats prometteurs. < ! --absurde comme écrit : " ; Abaisser la solubilité et abaisser la douceur que le sucrose, le " ; standard" d'or ; des moyens des édulcorants il est rarement employé comme remplacement direct pour le sweeteners." normal ; --le >However, moins-soluble et moins-doux que le sucrose, trehalose est rarement employé comme un remplacement direct pour les édulcorants conventionnels , tel que le sucrose, a considéré comme " ; or standard." ; La technologie pour la production du trehalose a été développée au Japon, où les processus enzyme-basés convertit des sirops de blé et de maïs en trehalose. Elle est également employée comme agent protéine-stabilisant dans la recherche. Elle est particulièrement efficace une fois combinée avec des ions de phosphate. Trehalose a été également employé dans au moins une formulation biopharmaceutical, le Trastuzumab de l'anticorps monoclonal , lancé sur le marché comme Herceptin .

Produits de beauté : Profitant de la capacité de humidité-conservation des trehalose, il est employé comme crème hydratante dans beaucoup des articles de toilette de base tels que des huiles de bain et des toniques de croissance de cheveux.

Pharmaceutiques : Using les propriétés des trehalose pour préserver le tissu et la protéine pour favoriser complètement, il est employé dans des solutions de protection d'organe pour des greffes d'organe.

Autre : D'autres champs d'utilisation pour le trehalose enjambent un large spectre comprenant les tissus qui ont des qualités de désodorisation et sont compatibles au vêtement officiel « des affaires fraîches » du Japon, à l'activation d'usine, aux feuilles antibactériennes, et aux aliments pour des larves.

Recherche relative

Après que le trehalose soit devenu facilement disponible en quantité de masse à un prix bas, toutes sortes de recherche impliquant le trehalose ont accéléré rapidement. La recherche est conduite, particulièrement dans le domaine de la médecine, pour réaliser des utilisations pour le trehalose en suppressants d'adhérence de poteau-chirurgie, des traitements de sec-oeil et la fabrication du sang desséché.

Voir également

Hayashibara (fabricant principal de trehalose) Biostasis
Cryptobiosis
Lyophilisation
Cryoprotectant

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