İçeriğe atla

Beta-glukan

Farklı beta-glukan bağlantılarının yerleri ve yönlerini gösterren çizim.
Bir β-1,4 glukan olan selülozun 3 boyutlu yapısı.

β-Glukanlar (beta-glukanlar) β-glikozidik bağlarla birbirine bağlanmış D-glukoz monomerlerinden oluşan polisakkaritlerdir. β-Glukanlar, moleküler kütleleri, çözünürlükleri, viskoziteleri ve üç boyutlu şekilleri bakımından büyük çeşitlilik gösterirler. En yaygın olarak bitkilerde selüloz, tahıl tohumlarında kepek, ekmek mayası'nın hücre duvarı, bazı fungus, mantar ve bakterilerde bulunur. Bazı beta-glukan türleri insan beslenmesi için faydalıdır, suda çözünür lif katkısı olarak ve kıvamlandırıcı olarak kullanılırlar. Ancak biracılıkta beta-glukanlar bir sorun sayılır.

Genel bakış

Glukanlar yapısal bileşen olarak sadece glukoz içeren ve birbirlerine β-glikozidik bağlarla bağlanmış polisakkaritlerdir.

Şekerlerin standart çiziminde halka oksijeninin iki yanındaki karbonlardaki substituent grupların aynı mı ters yönlü mü olduğuna göre α- ve β-glikozidik bağların ayrımı yapılır. Bir D-şekeri için α-glikozidik bağ, şeker düzleminin altından gelir, öbür karbondaki hidroksil (veya diğer fonksiyonel grup) düzlemin üstüne doğru (yani ters yönde) uzanır, buna karşın α-glikozidik bağ bu düzlemin üst tarafından gelir.

1,4 ve 6 numaraları her bir glikozidik bağın ucundaki karbon atomlarını tanımlamak için kullanılır. Numarlandırma oksijenin yanından başlar (bakınız glukoz maddesi).

Beta-glukan kimyası

Glukoz molekülü, karbon numaralandırması ve β doğrultusunu gösterecek şekilde çizilmiştir.

Tanım gereği, beta-glukanlar birbirine beta tipi glikozidik bağlarlar bağlı D-glukoz polisakkarit zincirleridir. Bu altı kenarlı D-glukoz halkaları halka yapısındaki çeşitli konumlardan birbirine bağlanabilir. Bazı β-glukan bileşikleri belli bir pozisyonda D-glukoz monomerlerinin tekrarından oluşur.

Ancak, beta-glukanlar nişasta gibi çeşitlilik gösterebilir. Örneğin, nişastada olduğu gibi bir β-glukan molekülü hep aynı pozisyondan bağlanmış D-glukoz moleküllerinden oluşabilir, ama ana D-glukoz zincirinde başka pozisyonlardan glukoz yan dallar da bağlanabilir. Bu yan zincirler β-glukan "omurgasından" örneğin 3 veya 6 pozisyonlarından bağlanabilir. Ayrıca, bu yan zincirler protein gibi başka molekül türlerine de bağlanabilir. Üzerine proteinlerin bağlı olduğu bir β-glukan örneği Polisakkarit-K'dir.

Beslenmede

Beta-glukan, yulaf veya ekmek mayasından elde edilen bir liftir.

Yulaf beta-glukanı, suda çözünür bir liftir, yulaf hücrelerin iç kısmındakı duvarlarından elde edilir. LDL kolesterolünü düşürerek koroner kalp yetmezliği riskini ayrıca şeker atağını ve yüksek tansiyonu azaltır.[] Hücrelerde bağışıklığı olumlu yönde tetikler.[]

Ekmek mayasından elde edilen beta-glukan ise bağışıklık sistemini güçlendirdiğini işaret eden birçok araştırmalar mevcuttur.[]

Tahıl temelli beta-glukanlar suda çözülme özelliklerinden dolayı insan beslenmesinde çözünür lif desteği olarak önemli rol oynarlar. Tahıllar arasında en yoğun miktarada beta-glukanı yulaf içermektedir. Yulaf beta-glukanının, insan sağlığına üç ayrı olumlu etkisi bulunmaktadır: kolesterolü düşürme, kan şekerini dengeleme ve mide ve bağırsak çalışmasını düzenlemeye yardımcı olur.[]

Suda çözünmeyen, ekmek mayası veya mantardan elde edilen beta-glukanların molekül yapıları suda çözünenlerden farklıdır. Bu nedenle suda çözülen ve çözülmeyen beta-glukanların kullanım alanları, etki mekanizmaları ve genel biyolojik aktiviteleri arasında büyük farklılık vardır. Suda çözünmeyen beta-glukanların bağışıklık sistemi üzerindeki etkisinden faydalanılırken, suda çözünenler, sindirim sisteminde oluşturdukları bal kıvamındaki jel yapısından dolayı kolesterol ve kan şekerini olumlu yönde etkileyerek kalp damar hastalıkları riskini azaltırlar.[]

Yulaf beta-glukanının kolesterol ve glisemik indeks düşürücü etkisi ile sindirim sistemi üzerindeki olumlu etkileri yüzün üzerinde yayınlanmış bilimsel çalışmada gösterilmiştir.[]

Beta-glukan'ın sağlık üzerindeki olumlu etkileri ABD'de FDA (Food Drug Administration) ve Avrupa'da EFSA (European Food Safety Administration) gibi gıda denetim kuruluşları tarafından onay almıştır.[]

Kaynakça

  • Saltzmann, E., Moriguti, J.C., Das, S.D., Corrales, A., Fuss, P., Greenberg, A.S., and Roberts, S.B. "Effects of a cereal rich in soluble fiber on body composition and dietary compliance during consumption of a hypocaloric diet." - J. Am. Coll. Nutr. 20:50-57 2001
  • Ludwig, D. S. "Dietary glycemic index and obesity." Am. Soc. Nutr. Sci. 130:280S 2000
  • Johansen, J.N., et al - 1996
  • Demark-Wahnefried, W. et al - 1991
  • Krotkiewski, M et al - 1985
  • Battilana et al. "Mechanism of action of beta-glucan in postprandial glucose metabolism in healthy men" - Eur J Clin Nutr 2001
  • Wood et al. "Evaluation of role of concentration and molecular weight of oat beta-glucan in determining effect of viscosity on plasma glucose and insulin following an oral glucose load." - Brit J Nutr 2000
  • Würsch & Pi-Sunyer "The role of viscous soluble fiber in the metabolic control of diabetes" - Diabetic Care 1997
  • Lia Amundsen et al. "Postprandial lipemia in relation to sterol and fat excretion in ileostomy subjects given oat-bran and wheat test meals" - Am J Clin Nutr 1997
  • Lia Amundsen et al. "Oat beta-glucan increases bile acid excretion and fiber-rich barley fraction increases cholesterol excretion in ileostomy subjects" - Am J Clin Nutr 1995
  • Marlett et al. "Mechanism of serum cholesterol reduction by oat bran" - Hepatology 1994

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Ekmek</span> Geleneksel ve temel yiyecek

Ekmek, çeşitli tahıl unundan yapılmış hamurun ateşte, sac üzerinde, tandırda, fırında veya tepside pişirilmesiyle hazırlanan temel gıda. Tek başına tüketilebildiği gibi, yemeğin yanında veya yemeklere ya da yağlara banarak da tüketilebilmektedir.

<span class="mw-page-title-main">Karbonhidrat</span> sadece karbon, hidrojen ve oksijenden oluşan organik bileşik

Karbonhidrat, karbon (C), hidrojen (H) ve oksijen (O) atomlarından oluşan, genellikle hidrojen-oksijen atomu oranı (suda) 2:1 olan bir biyomoleküldür ve dolayısıyla ampirik (deneysel) formülü Cm(H2O)n şeklindedir. m, n'den farklı da olabilir olmaya da bilir. Ancak, tüm karbonhidratlar bu kesin stokiyometrik tanıma uymaz (örneğin üronik asitler, fukoz gibi deoksi şekerler) ve bu tanıma uyan tüm kimyasallar otomatik olarak karbonhidratlar (örneğin formaldehit ve asetik asit) olarak sınıflandırılmaz.

<span class="mw-page-title-main">Lipit</span> Katı ve sıvı yağ

Lipit, tüm canlıların yapısında bulunan temel organik bileşiklerden biridir. Lipitler, doymuş ve doymamış yağlar olarak ayrılır. Doymamış yağlar, oda sıcaklığında sıvı hâlde bulunan lipitler; doymuş yağlar ise oda sıcaklığında katı hâlde bulunan lipitlerdir. Biyolojik önemi olan lipitler için yağ asitleri, nötr lipitler (trigliserit), fosfolipitler ve steroitler örnek gösterilebilir. Lipitler, insan ve hayvanların temel besinleri arasında yer alır.

<span class="mw-page-title-main">Glukoz</span> izomer grubu

Basit bir şeker (monosakkarit) olan glukoz yaşam için en önemli karbonhidratlardan biridir. Hücreler onu bir enerji kaynağı ve metabolik reaksiyonlarda bir ara ürün olarak kullanırlar. Glukoz fotosentezin ana ürünlerinden biridir ve hücresel solunum onunla başlar.

Hidroliz işlemi suyu oluşturan hidrojen ve oksijen elementlerinin birbirinden ayrılması ile sonuçlanan bir işlemdir. Bazı kaynaklarda hidroliz, moleküllerin su ilavesiyle daha fazla sayıda parçacık oluşturması olarak da geçer. Hidroliz, su ile bir kimyasal bağın parçalanmasıdır yani bir kimyasal reaksiyondur. Hidroliz genel olarak suyun nükleofil olduğu ikame(yer değiştirme reaksiyonu), eliminasyon(organik reaksiyon türü) ve solvasyon (çözme) reaksiyonları için kullanılır.

<span class="mw-page-title-main">Fruktoz</span> altı karbonlu bir monosakkaritt

Fruktoz, birçok besin maddesinde bulunan altı karbonlu bir monosakkarittir. Beyaz katı bir görünüme sahip olan fruktoz, suda çok kolay çözünür. Bal, ağaç meyveleri, kavun ve karpuzun da dahil olduğu familyadaki meyveler, dutsu meyveler (berry) ve bazı kök sebzeleri, kayda değer miktarlarda fruktoz içeren sükroz içerir. Sükroz, glukoz ve fruktozun bir araya gelmesiyle meydana gelen bir disakkarittir. Dünya çapında her yıl doğal olarak 240.000 ton fruktozun ototrof canlılar aracılığıyla üretildiği tahmin edilmektedir.

<span class="mw-page-title-main">Sakkaroz</span>

Sakkaroz veya diğer adlarıyla sükroz veya çay şekeri, C12H22O11 formülüyle gösterilen ve bir glukoz ve bir fruktoz molekülünün bir araya gelmesiyle meydana gelen disakkarittir. Sakkarozun sistematik adı β-D-fruktofuranozil-(2→1)-α-D-glukopiranosit şeklindedir. İnsan beslenmesinde çok önemli bir yere sahip olan sükroz, sadece bitkiler tarafından üretilir. Sakkarozun dünyadaki toplam yıllık üretim miktarı 150 milyon tonun üzerindedir.

Hemiselüloz, bitki hücrelerinin çeperlerinde selüloz ve pektinlerle birlikte bulunan bazı karmaşık karbonhidrat ya da polisakaritlerin ortak adı. Doğada sık olarak rastlanan bazı hemiselülozlar uronik asit, ksilan, arabinoz moleküllerinden oluşur. Hemiselülozlar topluca Ksilanlar, glikomannanlar, arabinogalaktanlar olmak üzere üç grupta sınıflandırılır. Bunlardan arabinogalaktanlar suda çözündüklerinden genellikle özütlenebilir maddeler grubunda sayılır.

Rumen veya işkembe, reticulorumenin büyük kısmıdır. Ruminant hayvanlarda sindirim kanalındaki ilk bölümdür. Sindirilen yiyeceklerin ilk olarak mikrobiyal fermentasyona maruz kaldıkları ilk basamaktır. Reticulorumenin küçük kısmı ise reticulumdur, rumenin devamıdır, iç yüzeyinin kaplamasıyla rumenden ayrılır.

<span class="mw-page-title-main">Fitosterol</span>

Fitosteroller bitkilerde bulunan bir grup steroid alkoldür. Beyaz renklidirler, hafif, karakteristik kokuları vardır, suda çözünmezler, alkollerde çözünürler. Gıda katkı maddesi olarak, ayrıca tıp ve kozmetiklerde de kullanılırlar.

Yağ asitleri birçok organizma için önemli enerji kaynaklarıdır.Artmış glukoz sıklıkla yağ asidine çevrilerek depo edilmektedir. Trigliserdiler aynı miktardaki karbonhidrat ve proteinlerden yaklaşık 2 kat daha fazla enerji vermektedirler. Tüm hücre zarları iki tabakalı fosfolipitlerden oluşur. Yağ asitleri aynı zamanda protein modifikasyonunda da kullanılırlar. Bu nedenle yağ asidi metabolizması, yağ asitlerinin primer metabolitlerinin ve enerjinin oluştuğu katabolizmalarını ve biyolojik olarak oldukça önemli bileşiklerin sentez edildiği anabolizmalarını kapsar.

<span class="mw-page-title-main">Kitin</span>

Kitin önemli polisakkaritlerden biridir. Eklembacaklılar tarafından dış iskeletin kurulmasında kullanılan ve mantarların hücre çeperini oluşturan karbonhidrata kitin denir.

<span class="mw-page-title-main">Diyabet</span> Kandaki glikoz seviyesinin aşırı artmasından kaynaklanan metabolik bozukluk

Diabet ya da Diabetes mellitus, sıklıkla yalnızca diabet ya da diyabet veya halk arasında şeker hastalığı olarak adlandırılan, genellikle kalıtımsal ve çevresel etkenlerin birleşimi ile oluşan ve kandaki glukoz seviyesinin aşırı derecede yükselmesiyle (hiperglisemi) sonuçlanan metabolik bir bozukluktur. Vücutta kan şekerinin düzenlenmesi pek çok sayıda kimyasal madde ve hormonun karmaşık etkileşimi sonucunda sağlanır. Şeker metabolizmasının düzenlenmesinde rol oynayan hormonlardan en önemlisi pankreasın beta hücrelerinden salgılanan insülin hormonudur. Diyabetes Mellitus ya insülin salgılanmasındaki yetersizlik ya da insülinin etkisindeki veya insülin cevabındaki bir bozukluk sonucunda ortaya çıkan yüksek kan şekerinin yol açtığı birkaç grup hastalığı tanımlamak için kullanılan ortak bir terimdir.

Hemoglobin A1c bir şekere kimyasal olarak bağlanmış bir hemoglobin (Hb) formudur. Glukoz, galaktoz ve fruktoz dahil olmak üzere çoğu monosakkarit, kan dolaşımında bulunduğunda kendiliğinden hemoglobin ile bağlanır. Ancak glukozun bunu yapma olasılığı galaktoz ve fruktoza göre daha düşüktür, bu da glukozun insanlarda neden birincil metabolik yakıt olarak kullanıldığını açıklayabilir.

<span class="mw-page-title-main">Kan şekeri seviyesi</span>

Kan şekeri seviyesi, kan şekeri konsantrasyonu veya kan glukoz seviyesi, insanların ve hayvanların kanında bulunan glukoz miktarıdır. Glukoz basit bir şekerdir ve her zaman 70 kilogram ağırlığında bir insanın kanında yaklaşık 4 gram glukoz bulunur. Vücut, metabolik homeostazın bir parçası olarak, başta karaciğer ve pankreas ve bunların yanında ekstrahepatik dokular ve birkaç hormonun rol oynadığı, çok duyarlı homeostatik bir mekanizma ile kan glukoz seviyelerini sıkı bir şekilde düzenler. Glukoz, iskelet kası ve karaciğer hücrelerinde glikojen formunda depolanır. Aç kalan bireylerde, kan glukozu karaciğer ve iskelet kasındaki glikojen depoları harcanarak sabit seviyede tutulur.

<span class="mw-page-title-main">Reaktif hipoglisemi</span>

Reaktif hipoglisemi, postprandiyal hipoglisemi ya da tatlı krizi, diyabetli ve diyabeti olmayan kişilerde, yüksek karbonhidrat içeren bir yemekten sonraki dört saat içinde ortaya çıkan semptomatik ve tekrarlayan hipoglisemi ataklarını tanımlayan bir terimdir. Hipogliseminin nedenini belirlemek için bir değerlendirme yapılmasını gerektirdiğinden bu terim tek başına bir tanı değildir.

Prediyabet, diyabet teşhisi için gerekli olan tüm semptomların bulunmadığı ancak kan şekerinin anormal derecede yüksek olduğu diyabetes mellitusun ön safhasıdır. Bu aşamaya genellikle "gri alan" denir. Bir hastalık değildir; Amerikan Diyabet Derneği'ne göre; "Prediyabet kendi başına klinik bir durum olarak görülmemeli, daha çok diyabet ve kardiyovasküler hastalık (KVH) için bir risk faktörü olarak görülmelidir". Prediyabet obezite, yüksek trigliserit ve/veya düşük HDL kolesterol şeklindeki dislipidemi ve hipertansiyon ile ilişkilidir. Bu nedenle metabolik bir diyatezi veya sendromdur ve genellikle belirti (semptom) vermez ve verdiği tek semptom yüksek kan şekeridir.

Agave şurubu ya da Maguey şurubu ve genellikle yanlış bir şekilde agave nektarı olarak bilinir. Agave tequilana ve Agave salmiana dahil olmak üzere çeşitli agave bitkisi türlerinden ticari olarak üretilen bir tatlandırıcıdır. Mavi agave şurubu, tatlandırıcı özellik sağlayan şeker olarak% 56 fruktoz içerir.

Oligosakkarit, az sayıda monosakkarit içeren bir karbonhidrat polimeridir. Oligosakkaritler, hücre tanıma ve hücre bağlanması dahil olmak üzere birçok fonksiyona sahiptir. Örneğin, glikolipidler bağışıklık tepkisinde önemli bir role sahiptir.

Glukan, glikosidik bağlarla bağlanan D- glukozdan üretilen bir polisakkarittir.