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Glucano

Un glucano es un polisacárido derivado de la D- glucosa , [1] unido por enlaces glucosídicos . Los glucanos se presentan en dos formas: alfa-glucanos y beta-glucanos. Muchos beta-glucanos son importantes desde el punto de vista médico. Representan un objetivo farmacológico para los medicamentos antimicóticos de la clase de las equinocandinas .

Tipos

Los siguientes son glucanos (los números α y β aclaran el tipo de enlace O-glicosídico y los carbonos específicos involucrados): [2]

Alfa

Beta

Propiedades

Las propiedades de los glucanos incluyen la resistencia a los ácidos y enzimas orales y la insolubilidad en agua. Los glucanos extraídos de los cereales tienden a ser tanto solubles como insolubles. [ Aclaración necesaria ]

Estructura

Los glucanos son polisacáridos derivados de monómeros de glucosa . Los monómeros están unidos por enlaces glucosídicos . Son posibles cuatro tipos de polisacáridos basados ​​en glucosa: glucanos con enlaces 1,6 ( almidón ), 1,4 ( celulosa ), 1,3 ( laminarina ) y 1,2.

Los primeros representantes de polímeros lineales no hidrolizables de cadena principal formados por unidades de levoglucosano se sintetizaron en 1985 mediante polimerización aniónica de derivados 2,3- epoxi del levoglucosano (1,6;2,3-dianhidro-4-O-alquil-β- D -manopiranosas). [3]

2,3-polímero

Se puede sintetizar una amplia gama de monómeros únicos con diferentes radicales R. [4] Se sintetizaron polímeros con R = -CH 3 , [3] -CH 2 CHCH 2 , [5] y -CH 2 C 6 H 5 . [6] La investigación de la cinética de polimerización de esos derivados, el peso molecular y la distribución del peso molecular mostró que la polimerización tiene las características de un sistema de polimerización vivo. El proceso tiene lugar sin terminación y transferencia de la cadena de polímero con un grado de polimerización igual a la relación molar del monómero al iniciador . [7] [8] En consecuencia, el polímero de peso molecular de valor superior determina solo el grado de purificación del sistema, lo que determina la presencia en el sistema de una cantidad incontrolable de terminadores de cadenas de polímero.

La poli(2-3)-D-glucosa se sintetizó mediante la transformación de un polímero funcionalizado con bencilo (R= -CH 2 C 6 H 5 ). [6]

Poliglucosa

La polimerización del 3,4-epoxi levoglucosano (1,6;3,4-dianhidro-2-O-alquil-β- D -galactopiranosa) da como resultado la formación de un polímero de levoglucosano unido a 3,4. [9]

Polímero 3,4

La presencia de la estructura 1,6-anhidro en cada unidad de cadena polimérica permite a los investigadores aplicar todos los espectros de métodos bien desarrollados de la química de carbohidratos con la formación de polímeros de aplicación biológica sumamente intrigantes. Los polímeros son los únicos poliéteres regulares conocidos formados por unidades de carbohidratos en la cadena polimérica principal. [10] [11]

Varias enzimas de cianobacterias podrían sintetizar α-1,2-glucano. [12]

Funciones

Los glucanos cumplen una serie de funciones diversas. Dentro de la célula, ciertos glucanos almacenan energía, fortalecen la estructura celular, actúan en el reconocimiento y mejoran la virulencia de los organismos patógenos. [13]

El glucógeno y el almidón son glucanos importantes responsables de almacenar energía para la célula. Las moléculas receptoras del sistema inmunitario, como el receptor del complemento 3, o CR3, y el receptor CD5 , reconocen y se unen a los betaglucanos en las superficies celulares invasoras. [14]

Véase también

Referencias

  1. ^ Glucanos en los encabezados de materias médicas (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU.
  2. ^ Synytsya A, Novak M. Análisis estructural de glucanos. Ann Transl Med. 2014 feb; 2 (2):17. doi :10.3978/j.issn.2305-5839.2014.02.07.
  3. ^ ab Berman, EL, Gorkovenko AA, Zubov, VP y Ponomarenko, VA, "Síntesis regio y estereoespecífica de poliglucosa con un nuevo tipo de enlace" Soviet J.Bioorg. Chem. 11 (1985), 1125-1129
  4. ^ Carlson, LJ (noviembre de 1965). "Preparación de derivados de D-glucosa 2- y 4-sustituidos a partir de 1,6-anhidro-β-D-glucopiranosa". The Journal of Organic Chemistry . 30 (11): 3953–3955. doi :10.1021/jo01022a517.
  5. ^ Gorkovenko, AA, Berman, EL y Ponomarenko, VA Polimerización de 1, 6;2,3 dianhidro 4 O alil β D manopiranosa Vysocomol. Soed., Ser. B, 1987, 29, 134 137
  6. ^ ab Gorkovenko, AA, Berman, EL y Ponomarenko, VA "Un nuevo polímero de glucosa. Poli(2 3) D glucosa" Soviet J. Bioorg. Chem., 1987, 13, 218 222
  7. ^ Berman, EL, Gorkovenko, AA, Rogozhkina, ED, Izumnikov, AA y Ponomarenko, VA “Cinética y mecanismo de polimerización por apertura de anillo epóxico de 1,6;2,3-dianhidro-4-O-alquil-bD-manopiranosas” Polymer Sci. URSS, 1988, 413-418
  8. ^ Berman EL Gorkovenko, AA, Rogozhkina, ED, Izyumnikov, AL y Ponomarenko, VA "Síntesis de derivados quirales de poli(óxido de etileno)" Bull. Acad. Sci. URSS, Div. Chem. Sci., 1988, 705 707
  9. ^ Gorkovenko AA, Berman, EL y Ponomarenko, VA, "Poli(3 4) 2 O metil 1,6 anhidro b D glucopiranosa. El primer ejemplo de carbohidratos poliméricos con enlaces (3 4)", Soviet J. Bioorg. Chem. 12 (1986), 514-520
  10. ^ Berman EL, Gorkovenko, AA y Ponomarenko, VA "Estructura y polimerización de las 1,6;2,3 y 1,6;3,4¬ dianhidrohexapiranosas" Polymer Sci. URSS, 1988, 30, 497¬-502
  11. ^ Berman, EL, “Nuevos polímeros de glucosa” en “Levoglucosenona y levoglucosanos: Simposio: 204.° encuentro nacional”, Zbigniew J. Witczak (editor), Sociedad Química Estadounidense. División de Química de Carbohidratos, 189-214. Editorial: ATL Press, Scientific Publishers ISBN 978-1-882360-13-0 ISBN 1882360133   
  12. ^ Fischer, D., Geyer, A. y Loos E., "Presencia de glucosilsacarosa [alfa-D-glucopiranosil-(1-->2)-alfa-D-glucopiranosil-(1-->2)-beta-D-fructofuranósido] y homólogos glucosilados en cianobacterias. Propiedades estructurales, contenido celular y posible función como termoprotectores" FEBS J. 2006 enero;273(1):137-49.
  13. ^ Ruiz-Herrera, José; Ortiz-Castellanos, Lucila (2019-12-01). "Glucanos de la pared celular de hongos. Una revisión". The Cell Surface . 5 : 100022. doi : 10.1016/j.tcsw.2019.100022 . ISSN  2468-2330. PMC 7389562 . PMID  32743138. S2CID  108720495. 
  14. ^ Goodridge, Helen; Wolf, Andrea; Underhill, David (29 de junio de 2009). "Reconocimiento de β-glucanos por el sistema inmunitario innato". Revisiones inmunológicas . 230 (1): 38–50. doi :10.1111/j.1600-065X.2009.00793.x. eISSN  1600-065X. ISSN  0105-2896. PMC 6618291 . PMID  19594628.