heteropolisakarida atau heteroglycans adalah kelompok karbohidrat kompleks diklasifikasikan dalam kelompok polisakarida, yang mencakup semua karbohidrat yang terdiri dari lebih dari 10 unit monosakarida dari berbagai jenis gula.
Kebanyakan heteropolisakarida yang disintesis di alam biasanya hanya mengandung dua monosakarida yang berbeda. Sedangkan heteropolisakarida sintetik umumnya memiliki tiga atau lebih unit monosakarida yang berbeda.
Contoh unit dasar heteropolisakarida (Sumber: Ccostell [Domain publik] melalui Wikimedia Commons)
Heteropolisakarida adalah makromolekul yang memenuhi fungsi penting bagi kehidupan. Mereka terdiri dari beberapa monomer gula yang berbeda (monosakarida), berulang kali dihubungkan bersama oleh ikatan glikosidik dari berbagai jenis.
Di antara karbohidrat kompleks yang paling sering ditemukan di alam adalah hemiselulosa, pektin dan agar-agar, dan sebagian besar merupakan polisakarida yang komersial untuk industri makanan.
Dalam konteks medis, heteropolisakarida yang paling banyak dipelajari adalah jaringan ikat, golongan darah, yang terkait dengan glikoprotein seperti -globulin dan glikolipid yang melapisi neuron di sistem saraf pusat .
Selama bertahun-tahun dan dengan kemajuan ilmiah, teknik yang berbeda telah dikembangkan untuk studi heteropolisakarida, yang umumnya melibatkan dekomposisi mereka menjadi monosakarida penyusunnya dan analisis individualnya.
Teknik pemisahan ini berbeda untuk setiap karbohidrat dan tergantung pada karakteristik fisik dan kimia dari masing-masing karbohidrat. Namun, kromatografi adalah teknik yang paling banyak digunakan untuk analisis heteropolisakarida.
Indeks artikel
Karakteristik dan struktur
Heteropolisakarida adalah polimer linier atau bercabang yang terdiri dari unit berulang dari dua atau lebih monosakarida yang berbeda. Perlu diingat bahwa monosakarida ini mungkin atau mungkin tidak dalam proporsi yang sama.
Heteropolisakarida memiliki struktur yang kompleks, dengan topologi umumnya bercabang dan, dalam keadaan aslinya, memiliki morfologi asimetris dan agak amorf.
Unit berulang yang membentuk heteropolisakarida (monosakarida, disakarida atau oligosakarida) dihubungkan bersama oleh ikatan – atau -glukosidik. Pada satuan-satuan ini sering dijumpai modifikasi atau substitusi seperti gugus metil dan asetil dan lain-lain, terutama pada cabang-cabangnya.
Selanjutnya, asosiasi molekul tertentu dengan heteropolisakarida dapat memberikan yang terakhir muatan bersih, yang memiliki fungsi fisiologis penting dalam berbagai jenis sel.
Karbohidrat bakteri
Heteropolisakarida mikroba terdiri dari unit berulang dari tiga hingga delapan monosakarida yang dapat linier atau bercabang. Mereka umumnya terdiri dari monosakarida D-glukosa, D-galaktosa dan L-rhamnosa dalam proporsi yang berbeda.
Fukosa, manosa, ribosa, fruktosa, monosakarida dan monosakarida yang disubstitusi dengan gliserol dan lainnya dapat diperoleh, meskipun pada tingkat yang lebih rendah.
Fitur
Biasanya, heteropolisakarida berfungsi sebagai pendukung ekstraseluler untuk organisme dari semua kingdom, dari bakteri hingga manusia. Gula-gula ini, bersama dengan protein berserat, merupakan komponen yang paling penting dari matriks ekstraseluler pada hewan dan lamina intermediet pada tumbuhan .
Heteropolisakarida sering ditemukan dalam hubungan dengan protein untuk membentuk proteoglikan, glikosaminoglikan, dan bahkan mukopolisakarida. Ini melakukan berbagai fungsi, dari mengatur penyerapan air, bertindak sebagai semacam “semen” seluler dan berfungsi sebagai pelumas biologis, di antara banyak fungsi lainnya.
Heteropolisakarida dalam jaringan ikat memiliki gugus asam dalam strukturnya. Ini bertindak sebagai jembatan antara molekul air dan ion logam. Heteropolisakarida yang paling umum dalam jaringan ini adalah asam uronat dengan substitusi sulfat.
Proteoglikan dapat ditemukan sebagai unsur struktural membran plasma, bertindak sebagai koreseptor dalam penerimaan rangsangan pada permukaan membran sel dan merangsang mekanisme respons internal.
Globulin adalah glikoprotein yang merupakan bagian dari sistem kekebalan banyak hewan dan mendasarkan sistem pengenalannya pada bagian heteropolisakarida yang mereka miliki di lapisan terluarnya.
Heparin memiliki fungsi antikoagulan dan merupakan mukoglakan yang menggunakan disakarida dengan substituen sulfat untuk mengurangi muatan negatifnya dan mengganggu penyatuan antara trombin dan trombosit, yang pada gilirannya mendorong pengikatan antitrombin dan menonaktifkan protrombin.
Contoh
hemiselulosa
Istilah ini mencakup sekelompok heteropolisakarida yang mencakup monosakarida seperti glukosa, xilosa, manosa, arabinosa, galaktosa, dan berbagai asam uronat dalam strukturnya. Namun, struktur yang paling umum adalah polimer linier xilan dan xiloglikan yang dihubungkan oleh ikatan -1,4.
Heteropolisakarida ini sangat melimpah di dinding sel tumbuhan. Mereka juga larut dalam larutan alkali pekat dan beberapa jenis mengembangkan bentuk fibrilar di mana mereka bertindak sebagai zat penyemen dalam jaringan tanaman.
Pektin
Pektin adalah polisakarida khas dari lembaran tengah antara dinding sel asal primer pada tumbuhan. Komponen utamanya adalah asam D-galakturonat yang dihubungkan oleh ikatan -D-1,4, di mana beberapa karboksil dapat diesterifikasi dengan gugus metil.
Jenis gula ini memiliki kemampuan untuk berpolimerisasi dengan mudah saat kontak dengan metil ester dan gula lainnya seperti galaktosa, rabbinosa, dan rhamnosa. Mereka banyak digunakan dalam industri makanan untuk memberikan kekencangan pada beberapa produk seperti selai, kolak dan permen karet manis.
Heparin
Ini adalah antikoagulan yang diproduksi dalam darah dan di berbagai organ seperti paru-paru, ginjal , hati dan limpa hewan. Ini terdiri dari 12 hingga 50 pengulangan asam D-glukuronat atau asam L-iduronat dan N -asetil-D-glukosamin. Heparin adalah polisakarida dari jenis glikosaminoglikan dengan muatan negatif yang kuat.
Heparin sangat penting dalam industri dan diperoleh secara artifisial dari rekayasa genetika pada bakteri atau secara alami dari paru-paru sapi atau mukosa usus babi.
asam hialuronat
Ini adalah salah satu obat yang paling banyak digunakan dalam industri estetika sebagai pelumas karena sifat kental, elastis dan reologinya. Ini digunakan sebagai pelumas mata, peredam kejut pada persendian dan untuk menunda proses penuaan, karena mengurangi aktivitas sel dalam siklus sel.
Ini adalah polimer milik kelompok glikosaminoglikan dan terdiri dari asam D-glukuronat dan N -asetil-D-glukosamin, dihubungkan bersama oleh ikatan -1,3. Ini ditemukan di hampir semua sel prokariotik dan eukariotik, terutama di jaringan ikat dan kulit hewan.
Referensi
- Delgado, LL, & Masuelli, M. (2019). Polisakarida: Konsep dan Klasifikasi. Evolusi dalam Jurnal Teknologi Polimer , 2 (2), 2-7.
- Huber, KC, & BeMiller, JN (2018). Karbohidrat. Dalam Kimia Organik (hlm. 888-928). Elsevier Inc.
- Davison, E. (1999). Ensiklopedia Britannica. Diakses pada 14 Agustus 2019, dari www.britannica.com/science/carbohydrate/
- Huber, KC, & BeMiller, JN (2018). Karbohidrat. Dalam Kimia Organik (hlm. 888-928). Elsevier Inc.
- Universitas Maine. (dan). Diakses pada 14 Agustus 2019, dari www.umaine.edu
