Seorang pengilang gula dari retort

Enzim sebagai mesin sintesis untuk gula yang disesuaikan, yang boleh digunakan dalam industri makanan

Molekul gula © NASA
membaca dengan kuat

Para penyelidik dari Würzburg dan Braunschweig telah menguraikan bagaimana enzim tertentu dalam alam membina molekul gula yang besar. Dengan pengetahuan baru, mereka kini dapat menghasilkan gula yang dibuat khusus yang digunakan dalam industri makanan seperti prebiotik yang dipanggil.

Sebagai tambahan kepada yoghurt atau makanan bayi, bakteria usus spesifik ini berfungsi sebagai makanan dan secara tidak langsung memberi pengaruh yang menggalakkan kesihatan pada flora usus manusia.

Seperti kotak yang penuh dengan bata Lego

Secara kiasan, dunia gula adalah seperti kotak besar yang penuh dengan batu bata Lego. Terdapat blok bangunan besar dan kecil, ada yang merah, yang lain biru dan ketiga mungkin kuning. Dari segi gula, ini bermakna ada molekul asas seperti glukosa atau fruktosa, laktosa atau galaktosa, yang boleh digabungkan antara satu sama lain - seperti batu bata Lego yang berwarna-warni. Sepasang glukosa dan fruktosa membentuk, ahli kimia menceritakan sukrosa.

Sesiapa sahaja yang masih mempunyai imaginasi yang mencukupi dan dapat membayangkan bahawa semua blok ini boleh disusun dalam urutan yang berbeza kepada rantai panjang yang berlainan, yang kadang-kadang juga meninggalkan lengan sebelah, mempunyai gambaran yang kasar mengenai dunia gula rumit.

Penyelidik membina semula sebatian gula

Jürgen Seibel, Profesor Kimia Organik di Universiti Würzburg, memberi tumpuan kepada molekul gula itu. Bersama dengan pasukannya, dia mengesan senyawa gula biologi penting, membina mereka di makmal dan memeriksa fungsi mereka. paparan

Salah satu sebatian gula ini adalah Levan yang dipanggil. Dengan sokongan ahli kimia dan ahli biologi dari Universiti Würzburg, Universiti Teknikal (TU) Braunschweig dan Pusat Helmholtz untuk Biologi Jangkitan, Seibel kini telah mendedahkan dalam kajian barunya kajian penting tentang struktur molekul gula ini.

Gula juga penting untuk bakteria

Rantai gula lama - ahli kimia bercakap mengenai polisakarida - memainkan peranan utama dalam tumbuh-tumbuhan, mikroorganisma dan manusia. Dalam konfigurasi tertentu, termasuk Levan, mereka adalah penting untuk bakteria. Mereka menyokong pertumbuhan mereka dan, sebagai contoh, secara tidak langsung mengambil bahagian dalam membina flora usus yang sihat.

Sebaliknya, mereka juga bertanggungjawab apabila bakteria membentuk biofilm dan agregat ke dalam plak yang ditakuti pada gigi dan gusi. Sebaliknya, jika mereka kekurangannya, bakteria penyebab penyakit tidak boleh berlipat ganda.

Pautan dalam kelajuan turbo

"Bertanggungjawab untuk pembinaan fructans jenis Levan ialah enzim bakteria ekstraselular, levansucrase, " jelas Seibel. Enzim ini membebaskan glukosa daripada gula sukrosa dan menambah residu yang dibebaskan kepada Levan. Ia tidak mempunyai kaitan dengannya: Levan terdiri daripada sebanyak 16, 000 unit fruktosa. Walau bagaimanapun, adalah tidak jelas bagaimana enzim melaksanakan prestasi ini.

"Buat pertama kalinya, kami telah mengenal pasti laluan pertumbuhan rantaian yang bertanggungjawab untuk pertumbuhan dan asid amino yang berinteraksi dengan polimer yang semakin meningkat, " kata Seibel. Ahli kimia ini terpesona dengan kelajuan enzim yang berfungsi: setiap molekul fruktosa 2, 000, seperti mutiara dibuat dalam rantaian.

Digunakan dalam industri makanan

Penemuan ini bukan sekadar pengetahuan asas mengenai komposisi dan penurunan gula ini. Seperti yang dikatakan oleh Seibel, penggunaan perindustrian juga dapat difikirkan: Dengan pengetahuan molekul yang baru diperoleh, kami telah berjaya menyusun struktur polimer dan menggunakan enzim sebagai mesin sintesis untuk gula-gula yang lebih kecil. Contohnya gula yang lebih kecil boleh digunakan dalam industri makanan. Kata kunci Pr biotika. (Jurnal Kimia Biologi, 2011; doi: 10.1074 / jbc.M110.203166)

(Universiti Würzburg, 29.03.2011 - DLO)