• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Egzopolisacharydy



    Podstrony: [1] [2] 3 [4]
    Przeczytaj także...
    Encyklopedia PWN – encyklopedia internetowa, oferowana – bezpłatnie i bez konieczności uprzedniej rejestracji – przez Wydawnictwo Naukowe PWN. Encyklopedia zawiera około 122 tysiące haseł i 5 tysięcy ilustracji.Sinice, cyjanofity, cyjanobakterie, cyjanoprokariota (Cyanobacteria) – gromada organizmów samożywnych, dawniej uznawanych za rośliny, według nowszej taksonomii zaliczanych do Procaryota (prokarioty, królestwo bakterii).
    Biosynteza egzopolisacharydów[ | edytuj kod]

    Biosynteza egzopolisacharydów zachodzi w różnych fazach wzrostu komórki i zależy przede wszystkim od warunków środowiskowych. Są one wytwarzane głównie wewnątrzkomórkowo i transportowane do środowiska zewnątrzkomórkowego. Wyjątek stanowią homopolisacharydy, takie jak lewan, mutan czy dekstran, które są syntetyzowane poza komórkami za pomocą enzymów wydzielanych zewnątrzkomórkowo, przekształcających substrat w polimer. W syntezie egzopolisacharydów biorą udział różne enzymy, umiejscowione w odmiennych obszarach komórki. Enzymy te zostały podzielone na cztery grupy. Pierwszą grupą, którą reprezentuje heksokinaza fosforylująca glukozę (Glc) do glukozo-6-fosforanu (Glc-6-P), są enzymy wewnątrzkomórkowe. Drugą grupę stanowią enzymy odpowiedzialne za konwersję nukleotydów. Przedstawicielem tej grupy jest pirofosforylaza urydyno-5′-difosforanowa (UDP) katalizująca przemianę Glc-1-P do UDP-Glc, która jest jedną z kluczowych cząsteczek w syntezie egzopolisacharydów. Trzecią grupą są enzymy, które przenoszą nukleotydy cukrowe do powtarzającej się jednostki przyłączonej do glikozylowego lipidu nośnikowego i nazywane są glikozylotransferazami (GTF). Ostatnia klasa enzymów zaangażowana jest w polimeryzację makrocząsteczek i wydzielana jest poza ścianę komórkową.

    Przeciwutleniacze (antyoksydanty, antyutleniacze) – grupa związków chemicznych, które same występując w małych stężeniach (w porównaniu z substancją podlegającą utlenianiu), wstrzymują lub opóźniają proces utleniania tej substancji. Każdy przeciwutleniacz może występować w roli prooksydanta.Glukozo-6-fosforan – organiczny związek chemiczny z grupy aldoz, pochodna glukozy ufosforylowana w pozycji 6. Występuje powszechnie w organizmach żywych.

    Prekursorami do biosyntezy egzopolisacharydów są dwufosforany nukleotydów będące związkami pośrednimi głównego metabolizmu węgla, który zaczyna się od transportu cząsteczki cukru do cytoplazmy. U bakterii Gram-ujemnych nośnikiem lipidowym do syntezy egzopolisacharydów jest fosforan undekaprenylu. Złożenie podstawowej powtarzającej się jednostki zachodzi na błonie cytoplazmatycznej i obejmuje sekwencyjny transfer prekursorów difosfonukleotydów cukrowych do izoprenoidowego nośnika lipidowego, fosforanu undekaprenylu. Po złożeniu podstawowej powtarzającej się jednostki, lipidowe produkty pośrednie są zwykle przemieszczane przez błonę i polimeryzowane na zewnątrz komórki. Następnie egzopolisacharydy mogą związać się kowalencyjnie z powierzchnią komórki lub zostać uwolnione do otoczenia. Fosforan undekaprenylu odgrywa również znaczącą rolę w biosyntezie egzopolisacharydów u bakterii Gram-dodatnich. Szlak biosyntetyczny jest podzielony na cztery oddzielne sekwencje reakcji. Są to: transport cukru do cytoplazmy, synteza fosforanów cukrów, aktywacja i sprzęganie cukrów oraz procesy związane z eksportem egzopolisacharydów.

    Błona komórkowa, plazmolema, plazmolemma (cytolemma, plasmolemma) – półprzepuszczalna błona biologiczna oddzielająca wnętrze komórki od świata zewnętrznego. Jest ona złożona z dwóch warstw fosfolipidów oraz białek, z których niektóre są luźno związane z powierzchnią błony (białka peryferyjne), a inne przebijają błonę lub są w niej mocno osadzone białkowym lub niebiałkowym motywem (białka błonowe).Amfifilowość – zjawisko obserwowane w przypadku niektórych związków chemicznych, polegające na jednoczesnej niepełnej rozpuszczalności danego związku w dwóch różnych rozpuszczalnikach (hydrofilowym i hydrofobowym).

    Do biosyntezy większości homopolimerów, które składają się z jednego rodzaju monomeru węglowodanowego, używana jest tzw. droga zależna od syntazy, której przebieg ma miejsce tylko w komórce gospodarza. Kolejna możliwa biosynteza dla (głównie) homopolimerów to produkcja poprzez enzymy pozakomórkowe, takie jak dekstransukrazy lub lewanosukrazy. Enzymy te, nazywane odpowiednio dekstranami lub lewanami, rozszczepiają sacharozę (substrat pozakomórkowy) i wykorzystują energię wiązania glikozylowego do polimeryzacji polimerów glukozy lub fruktozy.

    Hydroliza – reakcja podwójnej wymiany (często odwracalna), która przebiega między wodą i rozpuszczoną w niej substancją. W jej wyniku powstają nowe związki chemiczne. Jest szczególnym przypadkiem liolizy (solwolizy). Często przebiega w obecności katalizatorów (kwasów lub zasad). Hydrolizę wykorzystuje się w przemyśle chemicznym (np. hydroliza wielocukrów na cukry proste lub hydroliza chlorobenzenu do fenolu).Biofilm (z ang. film - warstwa) zwany także błoną biologiczną (ang. biological membrane) – złożona wielokomórkowa struktura bakterii (i innych organizmów) otoczona warstwą substancji organicznych i nieorganicznych, produkowanych przez te drobnoustroje, wykazująca adhezję zarówno do powierzchni biologicznych jak i abiotycznych. Błona biologiczna może odkładać się na granicy faz niezależnie od ich rodzaju. Drobnoustroje wolno żyjące nazywane są planktonem.

    Natomiast drogi biosyntetyczne heteropolisacharydów są bardziej złożone niż drogi homopolisacharydów. Syntezę heteropolisacharydów można podzielić na trzy etapy:

    1. asymilacja cukrów prostych i zamiana na pochodne nukleotydów;
    2. łączenie podjednostek pentasacharydów dołączonych do transportera lipidowego, prawdopodobnie fosforanu undekaprenylu lub fosforanu izoprenoidowego
    3. polimeryzacja powtarzających się jednostek pentasacharydów i ich wydzielanie do środowiska pozakomórkowego.

    Ze względu na różnorodność egzopolisacharydów oraz ich odmienną syntezę u różnych organizmów, nie wyjaśniono wszystkich mechanizmów produkcji tych związków, jednak najlepiej poznano je u bakterii. Wymienione poniżej szlaki zostały zilustrowane przez Rana i wsp. w artykule Microbial exopolysaccharides: Synthesis pathways, types and their commercial applications.

    Pestycydy (łac. pestis – zaraza, pomór, caedo – zabijam) – substancje syntetyczne lub naturalne, stosowane do zwalczania organizmów szkodliwych lub niepożądanych, używane głównie do ochrony roślin uprawnych, lasów, zbiorników wodnych, ale również zwierząt, ludzi, produktów żywnościowych, a także do niszczenia żywych organizmów, uznanych za szkodliwe, w budynkach inwentarskich, mieszkalnych, szpitalnych i magazynach.N-Acetyloglukozamina, NAG (N-acetylo-D-glukozamina) – organiczny związek chemiczny z grupy modyfikowanych monosacharydów, amid glukozaminy i kwasu octowego. Ma duże znaczenie w niektórych układach biologicznych.

    Szlak zależny od syntazy[ | edytuj kod]

    W syntezie zależnej od syntazy zarówno proces polimeryzacji, jak i translokacji jest wykonywany przez pojedyncze białko, które w niektórych przypadkach (alginat, celuloza) jest podjednostką wieloproteinowego kompleksu białek. Szlaki zależne od syntaz (glukozylotransferaz, glukanosukraz) są często wykorzystywane do łączenia homopolimerów wymagających tylko jednego rodzaju prekursora cukru. Obserwuje się to na przykład w biosyntezie kurdlanowej czy celulozowej.

    Wiązanie glikozydowe – rodzaj wiązania chemicznego pomiędzy atomem C1 fragmentu glikozydowego a dowolną grupą typu −OR, −SR, −SeR, −NR2 lub −CR3.Hydrożel - żel, w którym fazą rozproszoną jest woda. Jako fazę formującą (substancję żelującą) stosuje się rozmaite polimery - zarówno naturalne, jak i modyfikowane oraz sztuczne. Przykładem hydrożelu jest galaretka z żelatyny.

    Przebieg syntezy wykorzystującej obecność syntazy można przedstawić na przykładzie celulozy. Biosynteza zależna od syntazy jest potransformacyjnie regulowana przez wtórny komunikator bakteryjny c-di-GMP. Wzrost stężenia cytoplazmatycznego c-di-GMP w odpowiedzi na sygnały zewnętrzne takie jak wysoki poziom reaktywnych form tlenu, wzmaga produkcję egzopolisacharydu. Białka cytoplazmatycznej syntazy błonowo-celulozowej (Bcs) należą do rodziny GT2 i składają się z trzech podjednostek (BcsA, BcsB i BcsC). Biosynteza celulozy polega na polimeryzacji prekursorów cukru nukleotydowego UDP-glukozy. BcsA koduje katalityczną podjednostkę syntazy celulozy i wiąże UDP-glukozę w celu przedstawienia monomerów do polimeryzacji. Za polimeryzacje i transport powstającego egzopolisacharydu odpowiedzialna jest podjednostka BcsB, posiadająca domeny peryferyjne homologiczne do domen wiążących węglowodany CBD (z ang. carbohydrate-binding domain) oraz domena GT i helisa TM podjednostki BcsA. BcsB reprezentuje podjednostkę regulatorową kompleksu syntazy, podczas gdy funkcje BcsC i BcsD nie są dokładnie poznane. BcsC przypisano rolę białka tworzącego pory w celu umożliwienia wydzielania celulozy, podczas gdy BcsD wydaje się być zaangażowany w niekontrolowany proces krystalizacji nanobryłek celulozy. Eksport dojrzałego polimeru z komórek wymaga zestawu rusztowań białek/domen, zazwyczaj składających się z domeny TPR i β-baryłki poryny.

    Mikroorganizm (gr. μικρός, mikrós – mały, ὀργανισμός, organismós – organizm), drobnoustrój, mikrob – organizm obserwowany dopiero pod mikroskopem. Pojęcie to nie jest zbyt precyzyjne, lecz z pewnością mikroorganizmami są bakterie, archeony, pierwotniaki i niektóre grzyby. Najprecyzyjniej grupa ta definiowana jest jako ogół organizmów jednokomórkowych, dlatego nie można terminu tego stosować do bardzo małych przedstawicieli różnych grup zwierząt, takich jak np. nicienie, wrotki, roztocza, niesporczaki, owady itd.Kwas glukuronowy (z gr. γλυκερός – słodki) – organiczny związek chemiczny z grupy kwasów uronowych, pochodna glukozy zawierająca grupę karboksylową (-COOH) przy atomie węgla C6 glukozy (powstaje w reakcji utleniania węgla C6 glukozy). Naturalnie występuje w konfiguracji D.

    Szlak zależny od enzymów zewnątrzkomórkowych[ | edytuj kod]

    Kolejnym szlakiem syntezy homopolisacharydów jest synteza zależna od enzymów zewnątrzkomórkowych. Cząsteczka disacharydu jest początkowo przekształcana w monosacharyd, a następnie przenoszona do rosnącego łańcucha polisacharydowego. Hydroliza cukru powoduje uwolnienie energii, która jest wykorzystywana do katalitycznego przeniesienia reszty cukrowej do rosnącego homopolisacharydu. Polimeryzacja zachodzi w środowisku pozakomórkowym i jest niezależna od centralnego, komórkowego metabolizmu węgla. Proces przenoszenia monosacharydu do cząsteczki akceptorowej jest katalizowany przez glukozylotransferazę (glukansukrazę).

    Fosforylacja – reakcja przyłączenia reszty fosforanowej do nukleofilowego atomu dowolnego związku chemicznego. Zazwyczaj fosforylowane są grupy hydroksylowe (estryfikacja alkoholi) lub aminowe (tworzenie amidów). Przeciwieństwem fosforylacji jest defosforylacja.Probiotyki (gr. pro bios – dla życia), zwane również czynnościową żywnością – podawane doustnie wyselekcjonowane kultury bakteryjne lub drożdży, najczęściej bakterie kwasu mlekowego (Lactobacillus), których zadaniem jest korzystne dla zdrowia działanie w przewodzie pokarmowym, poprzez immunomodulację oraz zachowywanie prawidłowej flory fizjologicznej. W większości przypadków korzystne oddziaływania probiotyków dotyczą wyłącznie warunków in vitro. Zaproponowano, że jeżeli wpływ drobnoustrojów na leczenie choroby został zbadany naukowo i ma dowiedzioną skuteczność należy używać nazwy czynnik bioleczniczy.

    Glukozylotransferazy wykorzystują sacharozę lub związki skrobi do wytwarzania szeregu egzopolisacharydów związanych wiązaniem α, podczas gdy fruktozylotransferazy do syntezy fruktanów połączonych wiązaniem β. Enzymy te przypominają hydrolazy glikozydowe z rodzin GH13 i GH70 i katalizują reakcje transglikozylacji. Są dużymi enzymami (120-220 kDa) posiadającymi zmienną domenę N-końcową. Domeny katalityczne zawierają trzy elementy strukturalne (A-C). W domenie A występują unikalne dla tych enzymów motywy (IV i V) najprawdopodobniej odpowiedzialne za przeniesienie egzopolisacharydu poza miejsce syntezy. Na spektrum powiązań w powstałych polimerach, jak również na ich wielkość mają wpływ mutacje w miejscach łączenia akceptorów.

    Gliceryna, glicerol (łac. Glycerolum) – organiczny związek chemiczny z grupy cukroli; najprostszy trwały alkohol trójwodorotlenowy (triol).Domena białka – fragment cząsteczki białka wyodrębniony ze względu na samoistną zdolność zachowania swojej struktury trójwymiarowej niezależnie od całej cząsteczki.

    Przykładem egzopolisacharydu syntetyzowanego tą drogą jest dekstran. Dekstransukraza jest kodowana przez gen dsrS, a jej ekspresja jest indukowana obecnością sacharozy. Enzym ten jest glukansukrazą należącą do grupy hydrolaz glikozydowych i stanowi kluczowy enzym w syntezie dekstranu, który jest wydzielany i kotwiczony do ściany komórkowej. Katalizuje hydrolizę wiązania glikozydowego w sacharozie i przenoszenie glukozy na redukujący koniec kowalencyjnie związanego łańcucha węglowodanowego przez mechanizm wstawiania, który opiera się na dwóch oddzielnych miejscach katalitycznych w tym samym miejscu aktywnym. Energię potrzebną do reakcji przeniesienia glukozy wytwarza hydroliza wiązania glikozydowego.

    Monomery – cząsteczki tego samego lub kilku różnych związków chemicznych o stosunkowo niedużej masie cząsteczkowej, z których w wyniku reakcji polimeryzacji, mogą powstawać różnej długości polimery. Fragmenty monomerów w strukturze polimeru noszą nazwę merów.Metale ciężkie – nieprecyzyjne pojęcie określające różnie definiowany zbiór metali i półmetali charakteryzujących się dużą gęstością, często także właściwościami toksycznymi. W rozmaitych publikacjach spotkać można znacząco różniące się wartości graniczne gęstości, powyżej których dany pierwiastek uznawany jest za metal ciężki: 3,5, 4, 4,5, 5, 6 i 7 g/cm³. Istnieje również szereg definicji opartych na liczbie atomowej – np. metale i półmetale o liczbie atomowej większej od 11 (sód) lub 20 (wapń) lub liczbie masowej. Istnieją również definicje oparte na wybranych własnościach chemicznych, np. liczbie akceptorowej (kwasowość Lewisa) oraz definicje zbudowane na podstawie zakresu zastosowań, obejmujące np. przydatność do wyrobu amunicji strzeleckiej lub osłon zatrzymujących promieniowanie jonizujące.

    Szlak wzx/wzy[ | edytuj kod]

    Synteza heteropolisacharydów ze względu na ich zróżnicowany skład przebiega z wykorzystaniem bardziej złożonych szlaków, takich jak wzx/wzy czy ABC.

    Zarówno u bakterii Gram-ujemnych, jak i Gram-dodatnich, większość egzopolisacharydów, a zwłaszcza heteropolisacharydów produkowanych jest poprzez szlak wzx/wzy. Kluczowymi składnikami tego szlaku są integralna membrana wewnętrzna Wzx flipaza, polimeraza Wzy i białko regulatora długości łańcucha Wzz. W biosyntezie, jednostki powtarzalne są dołączane przy użyciu cytozolowych substratów nukleotydowych cukru i nośnika lipidowego fosforanu undekaprenylu (Und-P) osadzonego w dwuwarstwowej membranie. Synteza jednostek Und-PP jest inicjowana przez fosfoglikozylotransferazę (PGT, z ang. phosphoglycosyl transferase) i uzupełniona przez GTF.

    Fagocytoza (gr. phagein – jeść, kytos – komórka) – rodzaj endocytozy spotykany u komórek i organizmów jednokomórkowych. Polega na pobraniu ze środowiska pokarmów stałych, odizolowaniu od cytozolu poprzez utworzenie wodniczki pokarmowej (lub innego tworu o podobnym przeznaczeniu, np. heterofagocyty) i trawieniu z udziałem lizosomów. W tym procesie nie następuje utrata błony komórkowej. Ewentualne niestrawione resztki są usuwane przez włączenie się wodniczki z powrotem w błonę komórkową (jest to egzocytoza). Fagocytoza jest powszechnym zjawiskiem u pierwotniaków, ale występuje też u organizmów wielokomórkowych: makrofagi człowieka niszczą codziennie miliardy starych erytrocytów. Fagocytoza jest skuteczną metodą obrony przed organizmami chorobotwórczymi, stanowiąc ważny element odporności nieswoistej. Zjawisko fagocytozy odkrył w 1882 roku Ilja Miecznikow. Za badania z zakresu odporności organizmu otrzymał w 1908 Nagrodę Nobla.Heksokinaza (EC 2.7.1.1) jest enzymem z klasy transferaz. Katalizuje pierwszą reakcję glikolizy, polegającą na fosforylacji glukozy do glukozo-6-fosforanu. Jest to reakcja fizjologicznie nieodwracalna. Jest enzymem mało swoistym, oprócz glukozy fosforyluje inne heksozy. Występuje w wielu formach izoenzymatycznych. Jedna z nich, nosząca nazwę glukokinaza, występuje w wątrobie i znacząco różni się od innych postaci tego enzymu; wykazuje ona 7-krotnie wyższą wartość Km.

    Synteza rozpoczyna się zazwyczaj od przeniesienia cukru-1-P z cukru UDP do cząsteczki fosforanu undekaprenylu (Und-P) w wewnętrznej części błony wewnętrznej w celu utworzenia cząsteczki cukru Und-PP. Enzymy kotwiczące dzieli się szeroko na dwie grupy: heksozo-1-fosforanowe transferazy poliizoprenylofosforanu (PHPTs, z ang. polyisoprenyl-phosphate hexose-1-phosphate transferases) lub N-acetyloheksozamino-1-fosforanowe transferazy poliizoprenylofosforanu (PNPTs, z ang. polyisoprenyl-phosphate N-acetylhexosamine-1-phosphate transferases). Następnie łańcuch polisacharydowy jest wydłużany pod wpływem działania specyficznych glikozylotransferaz (GTF), które syntetyzują powtarzalną jednostkę polisacharydu po stronie cytoplazmatycznej. Jednostki Und-P są transportowane do zewnętrznej powierzchni membrany przez transporter należący do rodziny białek MOP (z ang. multidrug/oligosaccharidyl-lipid/polysaccharide), często określana jako Wzx, gdzie egzopolisacharyd niepowiązany z U-PP jest następnie wydłużany przez dodanie powtarzających się jednostek przez polimerazę Wzy.

    Emulgator – związek chemiczny (lub mieszanina), który umożliwia powstanie emulsji oraz zapewnia jej trwałość. Gromadzi się na powierzchni granicznej, prowadząc do powstania trwałych miceli. Emulgatory można podzielić na cztery grupy: anionowo czynne, kationowo czynne, niejonowe i stałe.Nukleozydy − organiczne związki chemiczne, glikozoaminy zbudowane z zasady azotowej połączonej wiązaniem β-N-glikozydowym z pentozami (rybozą, deoksyrybozą lub rybitolem).

    Szlak ABC[ | edytuj kod]

    Szlak ABC (z ang. ATP-binding cassette transporter) to ścieżka zależna od transportera ATP, którą tworzą białka peryplazmatyczne, białka PCP (z ang. polysaccharide co-polymerase) i OPX (z ang. outer membrane polysaccharide export). Szlak ten jest zaangażowany głównie w syntezę egzopolisacharydów kapsułkowych (CPS, z ang. capsular polysaccharide). Wyróżnia się dwie strategie syntezy zależne od transportera ABC. Pierwsza z nich to sprzężona synteza i eksport egzopolisacharydu. Druga strategia to oddzielna synteza i eksport polimeru przez nieredukującą terminalną modyfikację polisacharydu Und-P, która kończy przedłużanie łańcucha. Tutaj terminator dyktuje długość łańcucha węglowodanowego i służy jako sygnał eksportowy rozpoznawany przez transporter ABC.

    Sorpcja – pochłanianie jednej substancji (gazów, par cieczy, par substancji stałych i ciał rozpuszczonych w cieczach), zwanej sorbatem, przez inną substancję (ciało porowate), zwaną sorbentem. Chelatacja, chelatowanie, chelacja (gr. chele – kleszcze, szczypce kraba) – reakcja chemiczna tworzenia chelatu czyli kompleksowego związku chemicznego o cząsteczce złożonej z organicznej struktury pierścieniowej wielopodstawnego ligandu (pochodzącej z tzw. chelatora, czyli czynnika chelatującego) i związanego z nią kilkoma wiązaniami jonu centralnego – kationu metalu. Nazwa nawiązuje do chwycenia kationu jakby w kleszcze wiązań struktury pierścieniowej.

    Kompleks pomp znajdujący się w błonie komórkowej pomaga w eksporcie powstałego polimeru przez błonę wewnętrzną i w przeniesieniu na powierzchnię komórki. Szlak ten również wykorzystuje GTF w tworzeniu polisacharydów przed ich wyeksportowaniem z cytoplazmy. Liniowe egzopolisacharydy są uzupełniane na łączniku Und-P na granicy membrany cytozolowej poprzez działanie GT i enzymów polimeryzujących . Reakcje polegające na wiązaniu ATP i depolimeryzacji (hydrolizie) w domenie nukleotydowej NBD (z ang. nucleotide-binding domain) wywołują zmiany konformacyjne na znajdującym się w błonie zewnętrznej heterooligomerowym kompleksie tworzonym przez białka eksportowe (OPX) i kopolimerazę polisacharydową (PCP). To właśnie dynamika syntezy w tym szlaku jest przyczyną obserwowanej różnorodności funkcjonalnej i chemicznej egzopolisacharydów.

    Cukry proste (monosacharydy) – węglowodany, w których strukturze występuje od 3 do 7 atomów węgla. Monosacharydy mogą występować w postaci pierścieniowej jeśli posiadają co najmniej 4 atomy węgla w cząsteczce.Translokacja (z łac. translocatio - przemieszczenie) – w genetyce, mutacja polegająca na przemieszczeniu fragmentu chromosomu w inne miejsce tego samego lub innego chromosomu. Ten rodzaj mutacji jest przyczyną m.in. białaczki szpikowej.

    Zastosowanie[ | edytuj kod]

    Egzopolisacharydy ze względu na rosnące zapotrzebowanie na naturalne polimery znalazły szerokie zastosowanie w wielu gałęziach gospodarki, takich jak przemysł spożywczy, chemiczny, rolniczy, tekstylny, kosmetyczny, farmaceutyczny, medyczny, a także w ochronie środowiska czy przy oczyszczaniu ścieków.

    Fosforany (nazwa systematyczna: tetraoksydofosforany(3−); w systemie Stocka: ortofosforany(V)) – związki chemiczne, pochodne kwasu fosforowego. Nazwa obejmuje zarówno sole, jak i estry kwasu fosforowego. W ogólniejszym ujęciu nazwa "fosforany" może dotyczyć także pochodnych innych kwasów fosforowych, m.in. metafosforanów i pirofosforanów.Estry (od niem. Essigäther - octan etylu; Essig - ocet i Äther - eter) – grupa organicznych związków chemicznych będących produktami kondensacji kwasów i alkoholi lub fenoli. Komponentami kwasowymi mogą być zarówno kwasy karboksylowe, jak i kwasy nieorganiczne.

    Pierwszym odkrytym tego typu związkiem był dekstran, który znalazł zastosowanie w XIX wiecznej medycynie jako środek zwiększający objętość osocza. Obecnie egzopolisacharydy bada się pod kątem wielu różnych zastosowań w dziedzinie medycyny, ponieważ są biokompatybilne i pozornie nietoksyczne. Wykorzystuje się je jako rusztowania lub matryce w inżynierii tkankowej, w charakterze transporterów leków lub opatrunków na rany. Obecnie sprzedaje się wiele produktów handlowych wykorzystujących te naturalne polimery. Przykładem jest preparat przeciwjaskrowy na bazie gellanu sprzedawany pod nazwą handlową Timoptic XE lub Blocadren depot czy Biolon, czyli środek stosowany w leczeniu zaćmy zawierający kwas hialuronowy. Ponad to dzięki zdolności do tworzenia hydrożeli, dużej liczbie grup aktywnych i szerokiemu zakresowi mas cząsteczkowych egzopolisacharydy mogą być wykorzystywane w systemach dostarczania leków, które pozwalają kontrolować uwalnianie substancji leczniczej, a tym samym zwiększają skuteczność terapii. Egzopolisacharydy wykazują także wiele właściwości antyoksydacyjnych, antykancerogennych (przeciwnowotworowych), probiotycznych czy obniżających poziom cholesterolu. Potwierdzono, że egzopolisacharydy wytwarzane przez bakterie mlekowe zmniejszają poziom cholesterolu poprzez zwiększenie wydalania kwasów żółciowych.

    Hydrolazy (EC 3) – klasa enzymów katalizujących rozcięcie wiązań chemicznych w procesie hydrolizy. Do grupy tej należy wiele enzymów trawiennych. Cechą charakterystyczną hydrolaz jest fakt, że nie posiadają one koenzymów. Ich działanie można przedstawić ogólnie jako: AB + H2O → A-H + B-OHGrupa acetylowa (Ac, -COMe) — organiczna grupa funkcyjna występująca w pochodnych kwasu octowego: chlorku acetylu, bezwodniku octowym, octanach, amidach, np. w acetamidzie, acetanilidzie oraz w wielu innych związkach, np. w acetyloacetonie, acetylooctanie etylu, kwasie acetylosalicylowym, heroinie.

    Egzopolisacharydy stosowane są również w przemyśle spożywczym jako stabilizatory, emulgatory, środki żelujące lub wiążące wodę oraz środki zwiększające lepkość. Najbardziej rozpowszechnionym egzopolisacharydem w tej gałęzi przemysłu jest guma gellan, która zapewnia produktom odpowiednie, kontrolowane uwalnianie aromatu w szerokim zakresie pH, poprawiając przy tym teksturę i ich fizyczną stabilność. Znaczące zastosowania mają egzopolisacharydy w produkcji produktów mleczarskich, takich jak np. sery. Przy wykorzystaniu mikroorganizmów wytwarzających te polimery otrzymane produkty charakteryzują się odpowiednią konsystencją, teksturą, a także odpowiednim stopniem miękkości i wilgotności. Co więcej, niektóre z egzopolisacharydów używane są jako substytuty komercjalnych dodatków do żywności. Przykładem jest pullulan, który może zastępować żelatynę czy kurdlan zastępujący agar stosowany do produkcji chociażby galaretek. W piekarnictwie i cukiernictwie ze względu na brak smaku, zapachu oraz nietoksyczność stosowany jest dekstran. Poprawia on miękkość, konsystencję i zwiększa objętość ciasta. Ponad to w wyrobach cukierniczych uniemożliwia on krystalizację, a także zwiększa lepkość i utrzymuje smak.

    Polimery (gr. polymeres - wieloczęściowy, zbudowany z wielu części) – substancje chemiczne o bardzo dużej masie cząsteczkowej, które składają się z wielokrotnie powtórzonych jednostek zwanych merami.Kataliza – zjawisko przyspieszenia szybkości reakcji chemicznej pod wpływem dodania do układu niewielkiej ilości katalizatora, który sam nie ulega trwałym przekształceniom, lecz tylko tworzy z innymi substratami związki lub kompleksy przejściowe. Działanie katalizatora polega na zmianie ścieżki kinetycznej reakcji poprzez obniżenie energii aktywacji reakcji i utworzenia innych, w stosunku do reakcji prowadzonej na sposób niekatalityczny, kompleksów przejściowych. W efekcie przyspieszeniu ulega zarówno reakcja prowadząca do produktu, jak i reakcja biegnąca w kierunku przeciwnym, prowadząca do odtworzenia substratów.

    Egzopolisacharydy znalazły zastosowanie również w ochronie środowiska. Polisacharydy pozakomórkowe produkowane przez cyjanobakterie dzięki obecności na swojej powierzchni kilku ujemnych grup funkcyjnych mogą chelatować naładowano dodatnio jony metali ciężkich, dlatego też mogą być wykorzystywane do usuwania ich np. ze ścieków.

    Ekstremofil – organizm tolerujący lub wymagający do życia skrajnych zakresów zmienności czynników środowiskowych. W większości przypadków ekstremofile to organizmy jednokomórkowe należące do domeny Archaea, ale są wśród nich także przedstawiciele innych grup. Znane są także organizmy wielokomórkowe żyjące w skrajnych warunkach środowiskowych. Przykładowo, owady z rodziny Grylloblattidae (rząd Grylloblattodea) należą do psychrofili (organizmów żyjących w skrajnie niskich temperaturach). Określenia te bywają też używane względnie, np. roślina uznana za kserofita w strefie umiarkowanej byłaby higrofitem w strefie pustyń.Krioprotektant - substancja, lub ich mieszanina, chroniąca zamrażany obiekt. Zwykle pojęcie to jest używane w odniesieniu do zamrażania tkanek i innych próbek biologicznych.

    Egzopolisacharydy odgrywają także ogromną rolę w przemyśle rolniczym hamując interakcje pomiędzy roślinami a patogenami roślinnymi oraz zwiększając biodostępność składników pokarmowych dla roślin poprzez usuwanie węglowodorów poliaromatycznych i metali ciężkich. Mogą również być stosowane przy rekultywacji gleby, a także jako środki powierzchniowo czynne do formulacji pestycydów.

    Polisacharydy (inaczej: wielocukry, cukry złożone) – grupa węglowodanów i zarazem biopolimerów, które są złożone z merów będących cukrami prostymi połączonych wiązaniami glikozydowymi. Stanowią one ważną grupę polimerów naturalnych wykorzystywanych w organizmach żywych jako materiał budulcowy i zapasowy. Grupa ta charakteryzuje się dużą różnorodnością, jeżeli chodzi o strukturę i miejsce występowania. Wśród polisacharydów i ich pochodnych wymienić można m.in.:Biozgodność – cecha substancji lub materiału warunkująca jego prawidłowe działanie w żywym organizmie. Materiał o dużej biozgodności powinien charakteryzować się następującymi cechami:


    Podstrony: [1] [2] 3 [4]



    w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)

    Reklama

    Czas generowania strony: 0.024 sek.