Джерела одержання глюканів із природної сировини

Глюкани - полісахариди, які присутні в клітинних стінках різних зернових культур (овес, ячмінь), водоростей, мікроорганізмів і грибів. В останні роки вони привертають до себе пильну увагу як імуномодулятори, речовини, що володіють онко- та радіопротекторними властивостями.

β-глюкан різних джерел має деякі відмінності в своїй структурі. Так, наприклад, β-глюкан, що виділений з зерна, має лінійну будову макромолекул, до складу яких входить блоки із залишків β-(1→4)-пов'язаних D-глюкопіраноз і розділені β-(1→3)-зв'язками. Блокові фрагменти являють собою три- або тетрамери, співвідношення яких коливається.

β-глюкан дріжджів і грибів, на відміну від зернових глюканів, має розгалужену будову. Основний ланцюг їх макромолекул складається із залишків

β-D-глюкопіраноз, з'єднаних (1→3)-глікозидними зв'язками. До нього в положеннях О-6 приєднуються бічні відгалуження, частота і розмір яких різні [39].

Вважають, що найважливішим фізіологічним ефектом β-глюканів є їх здатність впливати на імунну систему. Механізм дії β-глюканів полягає в активації імунної системи. Особливістю імуномодулюючої дії є нормальне підвищення активності імунної системи без її надмірної стимуляції, що нерідко слугує причиною виникнення аутоімунних захворювань [40].

Біологічна дія β-глюканов визначається багатьма чинниками: типом і конфігурацією зв'язків між залишками моносахаридів, розгалуженістю й конформацією макромолекули, ступенем її полімеризації, розчинністю в воді [41].

Установлено, що розчинний β-глюкан має більшу фізіологічну активність, ніж нерозчинний. Показано, що, порівняно з іншими глюканами, β-(1→3), (1→6)-D-глюкан дріжджів Saccharomyces cerevisiae проявляє найбільшу фізіологічну активність [42].

Значну кількість досліджень присвячено отриманню біополімерів хітину і хітозану в комплексі з глюканами із грибів. Особливий інтерес представляє біомаса Aspergillus niger. У ряді європейських виробництв відхід біомаси за отримання лимонної кислоти становить близько 50 тис. т., а вміст хітину ній близько 18 – 20 %. Однак цей гриб крім хітину містить ще лужнонерозчинний глюкан, який складно відокремити від хітину і вигідніше отримувати хітин – глюканові (ХГК) і хітозан – глюканові (ХТГК) (патент USA 4.368.322) комплекси.

Слід відзначити, що ХГК разом з хітином можна отримувати глюкан, який в комплексі застосовують в рослинництві.

Хітин, хітозан і глюкани є еліситорами, які контролюють статус захисту рослин. Дослідження біотехнології одержання полісахаридів із грибів базувалися на знаннях будови клітинної стінки грибів [43]. Ультраструктура і біохімічний склад клітинних стінок досліджені у багатьох груп грибів. Виявлено, що хітин становить самий внутрішній шар клітинної стінки, а клітинна стінка грибів групи Oomycetes, крім β-1,3 і β-1,6 – глюкана й целюлози містять до 18 % хітину. У всіх інших груп грибів є глюкани, які становлять основну частину клітинної стінки і є цементуючим матриксом для хітинових мікрофібрил. З глюканів складаються зовнішні шари клітинної стінки, які першими контактують з клітинною стінкою рослин – хазяїна. Частина глюканів клітинної стінки має невелику молекулярну масу, розчиняється у воді і виділяється грибом в найближче оточення гіфів. Мікрофібрили ковалентно зв’язані з глюканами і тому важко доступні для ферментів, водночас як глюкани клітинної стінки легко доступні для ліричних ферментів [44].

З'ясовано, що за умов розробки препаратів індукторів хворобостійкості рослин серед багатьох сигнальних молекул пріоритет мають глюкани як еліситори, які здатні включати гени стійкості і стимулювати посилений синтез глюканази та інших фітоелексинів. Еліситорні властивості глюканів відомі давно [45]. Багато глюканів можуть легко біодеградувати і утворювати з високомолекулярних сполук низькомолекулярні ланцюжки і олігоглюкани, що збільшує їх різноманітність. Проте, не всі грибні глюкани володіють еліситорними здібностями. Деякі низькомолекулярні грибні глюкани можуть мати властивості супресорів реакцій стійкості рослин.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: