chp5 polysachharides B Flashcards
Name the most important Ετεροπολυσακχαρίτες
- ημικυτταρίνη
- τα πηκτινικά συστατικά
- τα κόμμεα και
- βλέννες
Define Ημικυτταρίνη
= είναι ετεροπολυσακχαρίτης που αποτελείται κυρίως από μόρια D ξυλοπυρανόζης ενωμένα με β-D-(1→4) δεσμούς με μονάδες γλυκοπυρανόζης, μαννοπυρανόζης και γαλακτοπυρανόζης.
How is hemicellulose obtained
Μετά την απομάκρυνση των ξυλωδών λιγνιτούχων συστατικών απομένει η ολοκυτταρίνη
—> που αποτελείται από κυτταρίνη και ημικυτταρίνες
—> οι οποίες διαχωρίζονται από την κυτταρίνη λόγω της διαλυτότητάς τους σε διαλύματα αλκάλεων
What is ακατέργαστη ημικυτταρίνη made of (components)
- το Α ουδέτερο (ημικυτταρίνη Α) —> που περιέχει πλευρικές αλυσίδες από τμήματα αραβινόζης
- Β, το όξινο (ημικυτταρίνη Β) —> που περιέχει μόρια 4-Ο-μεθυλο-D γλυκουρονικού οξέος
Name the main 3 components in ξύλου
- hemicellulose
- lignin
- cellulose
Compare cellulose vs hemicellulose
Cellulose:
- έχουν μεγαλύτερο βαθμό πολυμερισμού (περισσότερες μονάδες μονοσακχαριτών) ανά μόριο από ότι οι ημικυτταρίνες
- είναι λιγότερο διαλυτές σε άλκαλι
- υδρολύονται λιγότερο εύκολα με αραιά οξέα από ότι οι ημικυτταρίνες
- είναι ινώδεις –> ενώ οι ημικυτταρίνες μη ινώδεις
- παρέχουν με υδρόλυση D-γλυκόζη —> οι ημικυτταρίνες D- ξυλόζη και άλλους μονοσακχαρίτες
- έχουν υψηλότερη θερμοκρασία ανάφλεξης (~410 οC) από ότι οι ημικυτταρίνες (~370 oC)
What are πηκτινικά συστατικά and where are they found + use
= είναι παράγωγα πολυσακχαριτών και συνιστούν ομάδα υδατανθράκων σημαντικής αξίας για τα φυτικά τρόφιμα. Η δομή και το ΜΒ αυτών ερευνάται και δεν έχει σαφώς καθοριστεί
Where?
Βρίσκονται μεταξύ των κυττάρων και ίσως στα κυτταρικά τοιχώματα
Use —> χρησιμεύουν ως υλικό σύνδεσης και συγκράτησης των κυττάρων
Define pectin components based on what they’re made of and what they make when hydrolyzed
= είναι πολυσακχαρίτες του γαλακτουρονικού οξέος ή του μεθυλεστέρα αυτού
—> Από την υδρόλυσή τους παράγεται γαλακτουρονικό οξύ και μεθυλική αλκοόλη
—> Ανάλογα με την προέλευσή τους οι πηκτίνες περιέχουν D-γλυκόζη, L-αραβινόζη και L-ραμνόζη.
What is the main use of pectin and how is it obtained
Οι πηκτίνες που υπάρχουν στα περισσότερα φρούτα παραλαμβάνονται και χρησιμοποιούνται για να σχηματίζουν πήγματα σακχάρου-οξέος
How?
—> κατεργασία φλοιών εσπεριδοειδών με αραιά οξέα (in trade)
—> ενώ μικρά ποσά πηκτίνης παρασκευάζονται από υπολείμματα έκθλιψης μήλων
use —> είναι στη βιομηχανία πηκτών και μαρμελάδων με μεγάλη περιεκτικότητα ζάχαρης
Describe the structure of pectin
- ενός γραμμικού σκελετού από μονάδες γαλακτουρονικού οξέος (GAL)
—> Οι μονάδες γαλακτουρονικών οξέων μπορεί να είναι ιονισμένες - παρεμβαλόμενες μονάδες ραμνόζης (RHAM)
define ηπαρίνη
= γλυκοζαμινογλυκάνη
= Είναι ετεροπολυσακχαρίτης που αποτελείται από επαναλαμβανόμενες δισακχαριτικές μονάδες ουρονικού οξέος και γλυκοζαμίνης
Η αμινο-ομάδα της γλυκοζαμίνης και μερικές υδροξυλομάδες της γλυκοζαμίνης και του ουρονικού οξέος είναι εστεροποιημένες με θειικές ομάδες —> προσδίδοντας υψηλό αρνητικό φορτίο στο μόριο
Describe the components of the heparin structure
- Το 60%-90% της αλληλουχίας της ηπαρίνης αποτελείται από επαναλαμβανόμενες τριθειωμένες δισακχαριτικές μονάδες
—> L-ιδουρονικό οξύ
—> γλυκοζαμίνη - Το υπόλοιπο 10-40% του πολυμερούς αποτελείται από άλλες δισακχαριτικές μονάδες
(slide 14)
what is the difference between ηπαρίνης και ηπαράνης
Both are γραμμικές αλυσίδες επαναλαμβανόμενων μονάδων γλυκοζαμίνης και ουρονικού οξέος
—> Οι ηπαρίνες (~15 kDa) είναι μικρότερα μόρια
—> ηπαράνες (~30 kDa)
what is the bond found in heparin/heparan
Η αρχική δισακχαρική μονάδα:
- 1 μόριο D-γλυκουρονικού οξέος
- ενωμένο με δεσμό β1–>4
- με 1 μονάδα D-N-ακετυλο-γλυκοζαμίνης
—> Αυτές οι μονάδες συνδέονται μεταξύ τους με δεσμό α1–>4.
What happens when during some of the modifications of heparan/heparin κάποια από τα ενδιάμεσα βήματα βιοσυνθετικής
τροποποίησης aren’t fully completed
κάποια από τα ενδιάμεσα βήματα βιοσυνθετικής τροποποίησης πιθανά να μην ολοκληρωθούν και έτσι το τελικό προϊόν να είναι ένας πολυσακχαρίτης με υψηλό βαθμό ετερογένειας
how do we extract ηπαρίνη
Η ηπαρίνη είναι ομοιοπολικά συνδεδεμένη σε πρωτεΐνες (πρωτεογλυκάνες):
- των ιστιοκυττάρων (τύπος ανοσοκυττάρων)
- των θηλαστικών
—> απομονώνεται από τον βόειο πνεύμονα ή το χοίρειο εντερικό σωλήνα
- Ο ιστός ομογενοποιείται και υπόκειται σε αυτόλυση για 24 ώρε ή σε αλκαλική υδρόλυση
- με σκοπό την διάσπαση των ομοιοπολικών δεσμών που συνδέουν την ηπαρίνη με τις πρωτεΐνες
- θερμική κατεργασία + διήθηση για την απομάκρυνση των πρωτεϊνών
- το διήθημα οξινίζεται με σκοπό την κατακρήμνιση της ηπαρίνης
- Ο καθαρισμός επιτυγχάνεται με:
a) έκπλυση με αραιό θειικό οξύ
b) εναιώρηση σε αιθανόλη για την απομάκρυνση των λιπιδίων
c) κατεργασία με θρυψίνη
- Περαιτέρω καθαρισμός επιτυγχάνεται με διάλυση της ηπαρίνης σε νερό και επανακατακρήμνισης με προσθήκη αιθανόλης
Explain the therapeutic use of heparin
Αντιπηκτικό ταχείας δράσης που δρα έμμεσα, συνδεόμενη με την αντιθρομβίνη ΙΙΙ
—> Πρόληψη και θεραπεία θρόμβων στο φλεβικό σκέλος της κυκλοφορίας
Describe the properties + pharmacokinetics of heparin
Η ηπαρίνη είναι γλυκοζαμινογλυκάνη
- Μεγάλο μοριακό βάρος
- βραχεία διάρκεια δράσης
- χορηγείται παρεντερικά
ADME:
- Συνδέεται με ένα μεγάλο αριθμό πρωτεϊνών πλάσματος
- Μεταβολίζεται στο ήπαρ από την ηπαρινάση
- τα προϊόντα μεταβολισμού απεκκρίνονται στα ούρα
what do the terms κόμμεα (gums) ή βλέννες (mucilages) usually refer to? why did we change the characterization?
Περιλαμβάνουν συνήθως τα πολυσακχαριδικά μακρομόρια που διαλύονται λίγο ή πολύ όταν έρχονται σε επαφή με το νερό για να διαμορφώσουν κολλοειδή διαλύματα ή γέλες (πηκτώματα)
—> The term “polysaccharide” lacks specialization (e.g., cellulose and arabic gum are both polysaccharides), and it is difficult to define the concepts of gums and mucilages biologically and chemically.
What are gums and mucilages now characterized under?
Η σύγχρονη τάση είναι να εγκαταλειφθούν αυτοί οι όροι υπέρ του γενικότερου όρου «φυτικά υδροκολλοειδή», ή ευρύτερα «φυτικοί πολυσακχαρίτες».
—> θα προτιμούμε να ταξινομούμε αυτά τα πολυμερή σώματα με βάση τα δομικά κριτήρια whenever possible
explain the reason for the αξία των κόμμεων
οφείλεται στην ικανότητά τους να προσδίδουν υψηλό ιξώδες σε υδατικά διαλύματα
what does the gums physical properties depend on
Εξαρτώνται από:
- τη χημική τους δομή
- σε συνδυασμό με το είδος
- την ποσότητα του διαλύτη
- το είδος
- τη συγκέντρωση των ιόντων
- των υπόλοιπων ουσιών στο διάλυμα
are gums ever secreted naturally
= κομμίωση
—> έκκριση κόμμεων από τα φυτά είναι σε μερικές περιπτώσεις παθολογικής φύσης
Describe all the physical properties of gums
- Ομάδα μορίων υψηλής MB
- λευκοκίτρινες ή υπομέλανες ουσίες
- εκκρίνονται από ορισμένα φυτά
- αποτελούνται κυρίως από κομμικά οξέα ή τα άλατά τους
- συνήθως με κολλοειδείς ιδιότητες
—> σε κατάλληλο διαλύτη είναι ικανά να σχηματίζουν παχύρρευστα αιωρήματα ή διαλύματα - υδρόφοβα ή υδρόφιλα
- περιλαμβάνουν μεγάλη ποικιλία ουσιών
Compare the κόμμεα και τις βλέννες
- Gums:
- σύνθετα μόρια
- πάντα ετερογενή και διακλαδισμένα
- περιέχουν ουρονικά οξέα
- Εκκρίνονται στην εξωτερική πλευρά των φυτών
- θεωρούνται ως αποτέλεσμα τραύματος του φυτού
- Θα μπορούσαν να προκύψουν από το μετασχηματισμό των τοιχωματικών πολυσακχαριτών και ίσως ακόμη και από το άμυλο
- πήζουν αποξηραινόμενα
- είναι αδιάλυτα στους οργανικούς διαλύτες —> αυτό τα διαφοροποιεί από τις ρητίνες (που είναι τερπενικής φύσης)
- Αρκετά ευδιάλυτα
- Με υδρόλυση δίνουν μίγμα ουρονικών οξέων και σακχάρων
- Παθολογικά προϊόντα
- Οι βλέννες:
- θεωρούνται συστατικά κυττάρων
- κανονικά προϋπάρχοντα σε εξειδικευμένους ιστολογικούς σχηματισμούς (κύτταρα ή κανάλια) που είναι κοινά μέσα στον εξωτερικό υμένα των σπόρων
- Είναι αρκετά ευρέως διαδεδομένες
- Ως παράγοντες που συγκρατούν το νερό, έχουν έναν ενεργό ρόλο στη βλάστηση των σπερμάτων και στο σχηματισμό τους εμπλέκεται η συσκευή Golgi
- Διογκώνονται
- Φυσικά συστατικά, παράγωγα μεταβολισμού
what do gums and βλεννες have in common
- Παράγωγα πολυσακχαριτών
- Πιθανώς ομάδες πεντόζης και εξόζης και προϊόντα οξείδωσης (ουρονικό οξύ)
- Άλατα ασβεστίου και μαγνησίου
Name general uses of gums/ βλεννες
- Συνδετικά και αποσαθρωτικά δισκίων
- Γαλακτωματοποιητές
- Πληρωτικά
- Διογκωτικά καθαρτικά όπως η κυτταρίνη
name the most known gums
- Αραβικό κόμμι
- Tραγάκανθα
- Κόμμι της Sterculia
Describe general info about gums and how it reacts in solvents
= είναι άμορφες, ημιδιαφανείς ουσίες
- είναι αδιάλυτες σε αλκοόλη + στους περισσότερους οργανικούς διαλύτες
- Είναι διαλυτά στο νερό
—> δίνουν ένα ιξώδες, κολλώδες διάλυμα - Κάποια διογκώνονται απορροφώντας νερό
—> σχηματίσουν μια μάζα σαν ζελε
Name the components of gums
- Άλατα Ca, Mg & K πολυουρονιδίων
- Σάκχαρα —> μονοσακχαρίτες (γαλακτόζη, αραβινόζη, ξυλόζη)
What is the latin family of arabic gum + name all its components
Acacia senegal & Acacia seyal
- Περιέχει οξειδαστές
- 14% νερό
- Δεν περιέχει άμυλο
- Διακλαδισμένος πολυσακχαρίτης
- Άλατα αραβικού οξέος (Ca, Mg & K)
- Γαλακτόζη
- Αραβινόζη
- Ραμνόζη
- Ουρονικά οξέα
Describe general properties of arabic gum
- Πλήρως διαλυτό στο νερό (σε ίσο όγκο, με αργή διάλυση)
- Διάλυμα ελαφρώς όξινο
- Δεν είναι σταθερό στη φύλαξη
- Κολλώδες
List all the uses of arabic gum
- Γαλακτωματοποιητής
- Βελτιωτικό γεύσης
- Παραγωγή δισκίων
- Αντιβηχικά
- Βιομηχανία τροφίμων και ποτών
What is the latin name + main components of Τραγακανθινό κόμμι
= Astragalus gummifer
= D-γαλακτουρονικό οξύ (43%)
Other components:
- Τραγακανθίνη (όξινες ομάδες)
- Βασσορίνη (χωρίς όξινες ομάδες, αδιάλυτο, διογκούται)
- μεθυλιωμένο γαλακτουρονικό
—> both are διαλυτές στην αλκοόλη
list all the uses of tragantha
- Γαλακτωματοποιητής
- Υπάρχουν υποκατάστατα προϊόντα:
- χρήση στην τεχνολογία τροφίμων (ξανθανικό κόμμι και αλγινικά)
- προϊόν χειρωνακτικής συλλογής
—> περιορισμένη η χρήση του στη βιομηχανία τροφίμων.
Name the latin family of sterculia gum
Karaya gum
—> Από φυσικές σχισμές του Sterculia urens
compare STERCULIA vs TRAGACANTH
- Όταν βράσει με ένα διάλυμα καυστικού καλίου:
- η στερκουλία —> γίνεται ελαφρώς καφέ
- το τραγακανθινό κόμμι —> γίνεται έντονο κίτρινο
- Η στερκουλία δεν περιέχει καθόλου άμυλο
name the main component of sterculia and its components when hydrolyzed
= ουρονικών οξέων
After Υδρόλυση:
- D-γαλακτόζη
- L-ραμνόζη
- D-γαλακτουρονικό οξύ
- Οξικό οξύ
What is the source/ latin family of Xanthan Gum
Προέρχεται από το βακτήριο Xanthomonas campestris
—> που αναπτύσσεται συνήθως σε ορισμένα είδη της οικογένειας Brassicaceae
—> χρησιμοποιώντας το φυτικό υπόστρωμα παράγει ένα ρητινώδες έκκριμα which is το «κόμμι» ξανθάνης
Name the main uses of xanthan gum
- Σταθεροποιητής πρώτης επιλογής κατά την παρασκευή εναιωρημάτων και γαλακτωμάτων
- Χρησιμοποιείται ευρέως στην τεχνολογία τροφίμων (Ε145)
- Ελάττωση του ιξώδους ανάλογα με τη ροή και αποκατάσταση στην αρχική τιμή αμέσως με τη διακοπή της ροής
Name the main 3 Ουδέτερες Βλέννες
- Γλυκομαννάνες
- Γαλακτομαννάνες
- Γαλακτογλυκομαννάνες
What is the latin family of carobs + describe its main use
= Ceratonia siliqua
- Καθαρτικό
- Πρόληψη εμετού στα παιδιά
- Οι καρποί χωρίς σπέρματα χρησιμοποιούνται παραδοσιακά για τη συμπληρωματική θεραπεία των επώδυνων εκδηλώσεων της δυσπεψίας και για τη συμπτωματική θεραπεία της ήπιας διάρροιας
- Συμπλήρωμα στις δίαιτες απώλειας βάρους
- τεχνολογία τροφίμων
- τη βιομηχανία φαρμάκων και καλλυντικών
- άλλες βιομηχανίες (κλωστοϋφαντουργία, χαρτί)
—> bc of των κολλητικών και πυκνωτικών τους ιδιοτήτων (for the tech stuff)
What are the components of “κόμμι” χαρουπιάς + bonds
καθαρή D-γαλακτο - D-μαννάνη (90-95%)
—> 1->4-β-D - μαννόζης
—> and only one μονάδα(1->6)-α-D-γαλακτόζης
What is the scientific name + latin name of κομμι Guar + list its uses
= Cyamopsis tetragonobulus
= Γαλακτομαννάνη
- Βιομηχανία τροφίμων
- Γαλακτωματοποιητής
- Καθαρτικό
- Υπογλυκαιμικό
- Μειώνει τη χοληστερόλη
name 3 examples of origin for βλεννες
- Malvaceae
- Plantaginaceae
- Άλλες δρόγες που περιέχουν βλέννη
List the roles of the mucilage and its metabolites
- Γενικά αποθηκευτικά προϊόντα
- Αποθήκευση νερού
- Εντεριώνη
- Προστασία για τη βλάστηση των σπόρων προς σπορά
Name the 2 types of Βλέννες των Malvales + chemical composition
- Μολόχα —> Malva sylvestris L.
- Αλθαία (Δενδρομολόχα) —> Althaea officinalis L., Malvaceae
Αλθαία:
—> περιέχουν βλέννη (υπόγεια και υπέργεια τμήματα)
–> Αποξηραμένα άνθη της μολόχας
—> διακλαδισμένη δομή
—> αποτελείται από D-γαλακτόζη, L-ραμνόζη, D-γλυκουρονικό οξύ και D-γαλακτουρονικό οξύ
—> έχουν μια στενή δομική ομοιότητα με τους πηκτινικούς πολυσακχαρίτες: ραμνογαλακτουρονική αλυσίδα, και διακλαδώσεις με ουρονικό οξύ και γαλακτόζη.
List all the uses + forms of both types of Βλέννες των Malvales
- p.o:
- σπαστικής κολίτιδας
- βήχα
- Κατά του πόνου σε συνθήκες που επηρεάζουν τη στοματική κοιλότητα, το στοματοφάρυγγα, ή και τα δύο (σε δισκία)
- Tοπικά:
- συμπληρωματικά ως μαλακτικό
- για ανακούφιση της φαγούρας σε δερματολογικες παθήσεις
- Προστατευτικά στην αντιμετώπιση ρωγμών, εκδορών, ραγάδων, και τσιμπημάτων εντόμων.
—> Η μολόχα χρησιμοποιείται παραδοσιακά τοπικά σε περιπτώσεις ερεθισμού των ματιών ή ενόχλησης που οφείλεται σε διάφορες αιτίες (καπνός, θαλασσινό νερό ή νερό πισίνας)
—> αλθαια is specifically used as a Αντιβηχικό + against γαστρεντερικές διαταραχές
Name another mucilage that falls under Malvaceae + main components
Tilia spp. (οικ. Malvaceae)
- φαινολικές ενώσεις
- μια βλέννη που αποτελείται από πέντε κλάσματα στα οποία κυριαρχείη:
- D-γαλακτόζη
- L-αραβινοζή
- L-ραμνόζη
- ουρονικά οξέα
List all the uses + forms of τίλιου
- συμπτωματική θεραπεία των νευρικών προβλημάτων, ειδικά για ήπιες διαταραχές του ύπνου —> σε ενήλικες και παιδιά
- Τοπικά:
- ως συμπλήρωμα με μαλακτικές και ανακουφιστικές για τη φαγούρα ιδιότητες σε δερματολογικά προβλήματα
- σαν προστατευτικός παράγοντας —> για γδαρσίματα, κρυοπαγήματα, ραγάδες, και τσιμπήματα εντόμων
Name the main plant that falls under Plantaginaceae + describe it
Psyllium seed (flea seed)
- επιδερμίδα του σπέρματος περιέχει βλέννα
- καθαρτική χρήση (διογκωτικό υπακτικό)
Components:
- D-galacturonic acid
- L-arabinose
- D-xylose
- L-rhamnose
List all the latin families that Psyllium falls under
- Plantago afra
- Plantago indica
- Plantago ovata
explain the main use of psylliums + contraindications
Μείωση μεταγευματικής υπεργλυκαιμίας
—> Komission E: αντενδείκνυται σε ασθενείς με διαβήτη ο οποίος είναι δύσκολο να ελεγχθεί
Name one of the other plants that are mucilages + components
Linaceae:
- Έλαιο (35-45%)
- πρωτεΐνες (20-25%),
- βλέννη (6-10%)
- κυανογόνων γλυκοσιδών
- ιχνη
- λιγνανίων
- φαινυλοπροπανοϊκών γλυκοσιδών
—> μπορεί να υποστεί κλασματικό διαχωρισμό σε ουδέτερο κλάσμα
—> σε όξινο κλάσμα που αποτελείται κυρίως από L-ραμνόζη και D-γαλακτόζη
what are the uses of Λιναρόσπορος
- ως διογκωτικό υπακτικό
- Αυξάνει τον όγκο του περιεχομένου του εντέρου
—> τονώνει την περίσταλση
—> προστατεύει το βλεννογόνο στην περίπτωση φλεγμονής (κολίτιδα)
Give the latin name + uses of ΚΥΔΩΝΙ
= Cydonia vulgaris L., Rosaceae
- καλλυντικών
- αντιδιαρροϊκή δράση —> που οφείλεται στις τανίνες που περιέχουν
Name the latin name + components of trigonella
= Trigonella foenum graecum L., Fabaceae (μοσχοσίταρο)
- πρωτεΐνες (30%)
- σπόροι περιέχουν λιπίδια (7%)
- C-φλαβονοειδή,
- πολλές στερόλες
- υδατάνθρακες είναι ιδιαίτερα άφθονοι
List the uses of trigonella
- Αντιδιαβητικές
- υποχοληστερολαιμικές
- υπολιπιδαιμικές
what bonds form in glycosides + are they hydrolysed easily
α-γλυκοσίδες και β-γλυκοσίδες
—> διαχωρίζονται από τη διαμόρφωση της ημιακεταλικής υδροξυλομάδας.
—> Η πλειοψηφία είναι β-γλυκοσίδες
O-γλυκοζίτες μπορούν εύκολα να υδρολυθούν σε σάκχαρο και άγλυκο με υδρόλυση (όξινη ή ενζυμική)
