Раффиноза: құрамы, қасиеттері және өсімдіктердегі ролі
Raffinose
Раффиноза – үш қанттан тұратын көмірсу, брокколи, лобы сияқты өсімдіктерде кездеседі. Ішек бактерияларымен ыдырайды, өсімдіктерде стресске төзімділікке көмектеседі.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Рафиноза - галактоза, глюкоза және фруктозадан құралған трисахарид. Оны бұршақ, капуста, брюссель капустасы, брокколи, құра, басқа да көкөністер мен толық дәнді астықтарда табуға болады. Рафиноза α-галактозидаза (α GAL) ферменті арқылы D-галактоза мен сахарозаға гидролизденеді, бұл ферментті ірі ішектегі бактериялар синтездейді. Егер болса, α GAL стахиоза, вербаскоза және галактинол сияқты басқа α-галактозидтерді де гидролиздейді. Өсімдіктерде рафиноза стресс жағдайларына, әсіресе температураға сезімталдыққа, тұқымның өнімділігіне, патогендерге қарсы тұруға және кебуге төзімділікке жауап беруде маңызды рөл атқарады.
Raffinose is a trisaccharide composed of galactose, glucose, and fructose. It can be found in beans, cabbage, brussels sprouts, broccoli, asparagus, other vegetables, and whole grains. Raffinose can be hydrolyzed to D galactose and sucrose by the enzyme α galactosidase (α GAL), an enzyme synthesized by bacteria found in the large intestine. α GAL also hydrolyzes other α galactosides such as stachyose, verbascose, and galactinol, if present. In plants, raffinose plays a significant role in stress responses, particularly temperature sensitivity, seed vigour, resistance to pathogens, and desiccation.
Химиялық қасиеттері
Рафиноза олигосахаридтері (РФО) отбасы – сахарозаның α-галактозиль туындылары, ең көп кездесетіндері – трисахарид рафиноза, тетрасахарид стахиоза және пентасахарид вербаскоза. РФО өсімдіктер әлемінде кеңінен таралған, көптеген түрлердің тұқымдарында кездеседі. Ерігіш көмірсулардың мөлшері бойынша олар сахарозадан кейін екінші орында тұрады. Рафиноза көбінесе пентагидратты, ақ кристалды ұнтақ түрінде кристалданады. Оның иісі жоқ және дәмі сахарозаның шамамен 10% -ына тең тәтті.
The raffinose family of oligosaccharides (RFOs) are α galactosyl derivatives of sucrose, the most common being the trisaccharide raffinose, the tetrasaccharide stachyose, and the pentasaccharide verbascose. RFOs are almost ubiquitous across the plant kingdom, being found in a large variety of seeds from many different families. They rank second only to sucrose in abundance as soluble carbohydrates. Raffinose typically crystallises as a pentahydrate white crystalline powder. It is odorless and has a sweet taste approximately 10% that of sucrose.
Энергия көзі
Адамдарда және басқа да моногастральды жануарларда (шошқалар мен құстарда) RFO-ны ыдырататын α GAL ферменті болмайды, сондықтан ол қорытылмайды. Бұл олигосахаридтер асқазан мен жіңішке ішек арқылы қорытылмаған күйінде өтеді. Ірі ішекте олар α GAL ферментіне ие бактериялармен ферменттеледі, нәтижесінде қысқа тізбекті май қышқылдары (SCFA) (уксус, пропион, май қышқылы) және бұршақ пен басқа көкөністерді жеген кезде жиі кездесетін ішек газдары пайда болады. Жақында осы SCFA-ның көптеген денсаулыққа пайдалы екені анықталды. α GAL ас қорытуға көмектесетін препараттарда, мысалы Beano құрамында кездеседі.
It is non digestible in humans and other monogastric animals (pigs and poultry) who do not possess the α GAL enzyme to break down RFOs. These oligosaccharides pass undigested through the stomach and small intestine. In the large intestine, they are fermented by bacteria that do possess the α GAL enzyme and make short chain fatty acids (SCFA)(acetic, propionic, butyric acids), as well as the flatulence commonly associated with eating beans and other vegetables. These SCFAs have been recently found to impart a number of health benefits. α GAL is present in digestive aids such as the product Beano.
Өсімдіктер денсаулығы
Температура, құрғақшылық және тұздылық сияқты абиотикалық стресс жағдайлары өсімдіктердегі RFO деңгейін, әсіресе рафинозаны арттырады. Рафинозаның абиотикалық стресске төзімділіктегі функционалдық рөлі толыққанды белгісіз, бірақ оның осы стресстердің оң реттеушісі ретінде қатысуы анықталған. Галактинол синтетазасы (GolS) – RFO синтезіндегі маңызды фермент. Стресске жауап берудегі RFO-ның рөлін түсіну үшін GolS экспрессиясын өзгертетін зерттеулер жүргізілді. GolS салицил қышқылының сигналдық жолдарын және қорғанысқа қатысты гендердің экспрессиясын ынталандырады, бұл RFO-ның патогендерге қарсы тұрудағы рөлін көрсетеді. RFO тұқымның өніп-өсуіне көмектеседі. Олар өніп-өсу үшін энергия және көміртек көзі ретінде қолданылады, сондай-ақ пісіп-жетілу кезінде тұқымды құрғап кетуден қорғайды. RFO-ның құрғауға қарсы әрекет ету механизмі гидроксилдік топтардың суды алмастырып, жасушаның гидрофилдылігін сақтап, жасушалық функцияға қажетті мембрана құрылымын және макромолекулаларды тұрақтандыруын қамтиды. Тағы бір механизм, "шынылану" деп аталады, онда жасуша пластик заттай жоғары тұтқыр күйге өтеді. Бұл жасушаның тұрақтылығын және жасушадағы сутекті байланысты сақтайды, сондай-ақ жасушаның ыдырауын болдырмайды. Көптеген өсімдіктерде RFO қантты сақтау және тасымалдау кезінде сахарозаға балама ретінде қолданылады.
Cases of abiotic stress such as temperature, drought, and salinity have shown to increase RFO levels, especially raffinose, in plants. The functional role raffinose plays in abiotic stress tolerance is not well known, but its presence as a positive regulator of these stresses is established. Galactinol synthase (GolS) is an enzyme key in the synthesis of RFOs. Studies which modify the expression of GolS have been done to understand the role of RFOs in stress response. GolS has been found to induce salicylic acid signalling pathways and expression of defence related genes, showing RFOs to have a role in pathogen resistance. RFOs have been seen to assist in seed germination. They are used as a source of energy and carbon for germination, and protect the seed from desiccation during the maturation process. One proposed mechanism of RFOs working against desiccation details the hydroxyl groups replacing water to maintain hydrophilicity ion the cell, which stabilizes the membrane structure and macromolecules needed for cellular function. Another mechanism, called "vitrification", has the cell taking on a highly viscous form, like that of a plastic solid. This maintains cellular stability and hydrogen bonding in the cell, and prevents cellular collapse. In many plants, RFOs have been seen to act as an alternative to sucrose for sugar storage and transport.
Аурудың маңыздылығы
Зерттеулер көрсеткендей, Streptococcus pneumoniae бактериясының штаммдарының рафинозаны әртүрлі пайдалану қабілеті, олардың ауру туғызу деңгейі мен аурудың түріне әсер етеді.
Research has shown that the differential ability to utilize raffinose by strains of the bacteria Streptococcus pneumoniae, impacts their ability to cause disease and the nature of the disease.