Beta - d - (-) - Arabinoseés un sucre reductor, amb la fórmula química C5H10O5, CAS 10323 - 20 - 3. És un analògic pentós de d - ribosa. El cristall blanc és fàcilment soluble en aigua, lleugerament soluble en alcohol i insoluble en èter, metanol i acetona. És un component dels Arabinogalactans a la paret cel·lular de Mycobacterium i un substrat per a la síntesi de D - àcid erittroascòrbic del llevat. Es tracta d’un monosacàrid de carboni de cinc - amb la fórmula química C5H10O5, que és un producte natural extret de la fermentació de Xylan. Fàcilment soluble en aigua, però la seva solubilitat depèn de la temperatura i la concentració. A temperatura ambient, la solubilitat és d’uns 2,63 g/100 ml. Tanmateix, a altes concentracions, la solubilitat disminuirà. Per contra, quan augmenta la temperatura, la solubilitat augmentarà. El seu punt de fusió es registra com a 162 {{26} 165 graus en alguns documents, mentre que 195 graus en altres. Aquesta incoherència pot ser deguda a diferències en l’origen i la puresa de les mostres utilitzades en el moment de la gravació. De fet, aquesta diferència també indica que pot haver-hi múltiples isomorfs de D - (-)-Arabinose. És una molècula quiral, té activitat òptica. A 20 graus, la rotació específica sol estar entre -104,3 i -104,8 grau, cosa que significa que és esquerra.
|
Fórmula química |
C5H10O5 |
|
Massa exacta |
150 |
|
Pes molecular |
150 |
|
m/z |
150 (100.0%), 151 (5.4%), 152 (1.0%) |
|
Anàlisi elemental |
C, 40.00; H, 6.71; O, 53.28 |
|
|
|
1. L’àrabinosa és una mena d’aldosa de carboni obtinguda a partir de la hidròlisi de la geniva. Normalment existeix en estat d’unió al cos. És un component de diversos polisacàrids com la goma, l’hemicel·lulosa, la pectina i alguns glicòsids.
2. Hi ha tres isòmers òptics, principalment tipus L -, amb poca diferència en la majoria de propietats, cristalls blancs. Soluble en aigua i glicerina, insoluble en etanol i èter. S'utilitza per a medicina i medi de cultura. A més de preparar -se hidrolitzant la geniva de l’arbre o del cirerer, també es pot preparar reaccionant el gluconat de calci dextran amb peròxid d’hidrogen. El llevat no pot fermentar -lo.
L - Arabinose és un additiu alimentari utilitzat habitualment, també conegut com a pectinosa, l - Arabinose, l - química pentosa, i el seu aspecte és el prisma ortogonal a temperatura ambient; Punt de fusió 159,5 graus; Densitat - d2041.585, - d4201.625; Rotació òptica [] d 20+105 grau (c =3, en aigua); Molt soluble en aigua, lleugerament soluble en etanol, insoluble en etanol. Es pot obtenir per hidròlisi parcial de mespritegum. O tracteu la panotxa de blat de moro triturada amb un 4% d’àcid acètic a 100 graus durant 2 hores, separeu-la i renteu-la, després tracteu la panotxa amb 1% H2SO4 a 100 graus, concentreu l’hidrolitzat, la separeu, tracteu-la amb carbó al buit i traieu els minerals mitjançant l’intercanvi d’ions per obtenir 5 {{20} 5,5%.
Sintèticbeta - d - (-) - Arabinose:
S’obté a partir del gluconat de calci mitjançant la degradació i l’oxidació.
El gluconat de calci s’escalfa i es dissol amb aigua i s’afegeix la solució d’acetat de bari i la solució sulfat fèrric per formar un catalitzador de ferro. Remeneu i augmenteu la temperatura fins als 95 graus i filtreu el sediment. La solució clara s’oxida afegint peròxid d’hidrogen a 40 graus i la temperatura de reacció no és superior a 56 graus i la reacció dura mitja hora. Després que la solució de reacció es torni negra, deixeu -la reposar mitja hora, refredeu -la a 40 graus, després afegiu -hi el peròxid d’hidrogen i l’oxideu segons el mètode anterior. Després de mitja hora, afegiu l’àcid oxàlic, filtreu i elimineu l’oxalat de calci. Concentra el filtrat al buit fins que sigui xarop i la temperatura no superi els 48 graus. Dissoleu -vos en metanol anhidre, fresc i cristal·litzeu i filtreu. Renteu el pastís de filtre amb metanol i assequeu -lo per obtenir el producte brut. El producte brut es va recristalitzar amb metanol per obtenir d (-) - goma aldose.
Un altre mètode de preparació és oxidar el gluconat de calci i el gluconat de ferro amb peròxid d’hidrogen, filtrar els reactants i tractar -los amb una resina d’intercanvi de catió d’estiren àcid fort i una forta resina d’intercanvi d’anions d’amoni i anió alcalina alcalina per obtenir el producte acabat.
Beta - d - (-) - Arabinose, com a una aldosa de carboni que es produeix naturalment, té una estructura molecular similar a la ribosa D - i és el component central de Arabinogalactan a la paret cel·lular de Mycobacteris. També és un substrat clau per a la síntesi de d - àcid ascòrbic en llevat. Les seves propietats químiques úniques i l’activitat biològica la fan àmpliament aplicable en camps com la medicina, l’alimentació, l’enginyeria química, la investigació científica i l’agricultura.
1. Tractament de malalties metabòliques: regulació de la glucosa en sang i intervenció d’obesitat
D - Arabinosa redueix significativament l'eficiència de la ruptura de la sacarosa a la glucosa i la fructosa inhibint l'activitat de la sacrasa intestina petita, reduint així el pic de glucosa postprandial. Els assaigs clínics mostren que l’afegit del 3,5% D - Arabinosa a sacarosa pot inhibir l’absorció del 60% -70% de sacarosa en el cos humà. L’ús a llarg termini pot millorar la sensibilitat a la insulina i ajudar en el tractament de la diabetis tipus 2. El mecanisme és que la sacarosa no digerida entra a l’intestí gros i és fermentat per microorganismes per produir àcids grassos de cadena curta (com l’àcid acètic i l’àcid propionic).
Aquestes substàncies activen els receptors acoblats a la proteïna G intestinal (GPR41/GPR43), promouen el glucagó com la secreció de pèptid-1 (GLP-1), milloren encara més la secreció d’insulina i inhibeixen el buidatge gàstric, formant un bucle tancat de la regulació de la glucosa en sang.
En termes d’intervenció d’obesitat, D - Arabinose funciona mitjançant un mecanisme doble: en primer lloc, reduir l’absorció de sacarosa baixa directament la ingesta de calories; En segon lloc, la sacarosa no absorbida pot inhibir l’activitat de l’àcid gras hepàtic sintasa (FAS) i reduir l’acumulació de greix produint àcid propionic durant la fermentació a l’intestí gros. El "sucre per a la salut" (que conté un 3% d - Arabinose) desenvolupat per Mitsui Co., Ltd. al Japó s'ha aplicat comercialment. Les dades clíniques mostren que la ingesta contínua durant 12 setmanes pot reduir el percentatge de greixos corporals en un 2,3% i la circumferència de la cintura en 3,1cm en subjectes.
3. Protecció del fetge: efecte sinèrgic de sobresortir i antioxidant
D - Arabinosa pot millorar significativament l’activitat de l’alcohol deshidrogenasa hepàtica (ADH) i l’aldehid deshidrogenasa (ALDH), accelerant el metabolisme de l’alcohol. Els experiments amb animals van demostrar que després de l’administració oral de D - Arabinose (200mg/kg) a ratolins de lesions hepàtiques induïdes per etanol, els nivells de sèrum ALT i AST van disminuir un 42% i un 38% en comparació amb el grup model, el contingut de MDA del teixit hepàtic va disminuir un 51% i l’activitat SOD va augmentar un 67%. El mecanisme pot implicar: NADH produït per d - El metabolisme Arabinosa afavoreix l’oxidació catalitzada per ADH d’etanol a l’acetaldehid, alhora que millora l’eficiència de conversió de l’ALDH a l’acetaldehid i reduint els danys a l’estrès oxidatiu.
2. Teràpia adjuvant anti -tumor: millorar la sensibilitat a la quimioteràpia
D - Arabinosa, com a clau intermedi de la cytarabina, el seu metabolit 5 - fosfat cyrabina pot inhibir l’activitat de l’ADN polimerasa i bloquejar la síntesi d’ADN de cèl·lules tumorals. En els darrers anys, els estudis han trobat que D - El pretractament Arabinose pot regular la sensibilitat de la línia cel·lular de leucèmia Hl {{8} 60 a la cytarabina, que implica promoure la detenció del cicle cel·lular en la fase G1/s i augmentar la ingesta de fàrmacs de quimioterapia. A més, D - Els derivats d'arabinosa (com D-Arabitol) poden passar per la barrera hematoencefàlica i servir de portadors per a la quimioteràpia del tumor cerebral, augmentant la concentració de fàrmacs al sistema nerviós central.
4. Manteniment de la salut intestinal: els prebiòtics i la protecció de la mucosa
Com a prebiòtic, D - Arabinosa pot promoure selectivament la proliferació de bacteris beneficiosos com Bifidobacterium i Lactobacillus, i inhibir el creixement de bacteris patògens com Escherichia coli i Salmonella. El producte de fermentació l’àcid butíric pot regular l’expressió de proteïnes de la unió estreta intestinals (com Zo - 1 i occludin), millorar la funció de barrera mucosa intestinal i reduir el risc d’endotoxina que entra al flux sanguini. A més, D - Arabinose inhibeix l’activació de la via NF - κ B, redueix l’alliberament de pro - factors inflamatoris com TNF - i IL-6 i alleuja els símptomes de l’enteritis. Els estudis clínics han confirmat que la ingesta diària de 5G D-Arabinosa pot augmentar la freqüència dels moviments intestinals en pacients restrenyits de 2,3 vegades per setmana a 4,1 vegades per setmana i augmentar el contingut d’aigua fecal un 22%.
Indústria alimentària: aplicacions innovadores, des d’ingredients funcionals fins a garantia de seguretat
1. Edolcorant baixes de calories: l’ingredient bàsic de la diabetis i el menjar dietètic
D - Arabinose té una dolçor del 50% - 60% de la sacarosa, però només 1/10 del seu contingut en calories. Després d’haver estat agredit amb sacarosa en una proporció d’1: 9, la seva corba de dolçor és molt similar a la de la sacarosa pura, i no hi ha cap regust. Aquesta característica la converteix en una opció ideal per a begudes sense sucre i reemplaçaments de menjars. Per exemple, una determinada marca de iogurt lliure de sucre redueix la seva ingesta de calories de 85kcal/100g de productes tradicionals a 42kcal/100g afegint un 0,5% d’arabinosa D mantenint la seva dolçor.
2. Preservació i millora de la textura d'aliments: additius multifuncionals d'aliments
D - Arabinose experimenta la reacció de Maillard amb grups amino a les molècules de proteïnes per generar pigments marrons amb activitat antioxidant, cosa que pot allargar la vida útil dels productes carnis.
En productes al forn,beta - d - (-) - ArabinoseForma enllaços d’hidrogen amb molècules de midó, inhibeix la retrogradació de midó, augmenta la suavitat del pa un 30%i redueix la taxa d’envelliment en un 45%. A més, les propietats hidratants de D - Arabinose la converteixen en un material base de qualitat - per mastegar goma i gomets, cosa que pot evitar que el producte s’endureixi i s’esquerdi.
3. Assegurança de seguretat alimentària: agents naturals de blindatge per a la contaminació per metalls pesants
Els grups hidroxils adjacents en D - Les molècules Arabinose poden formar quelats estables amb ions de metall pesat com Pb ² ⁺ i CD ² ⁺, reduint la seva taxa de migració en els aliments. Els experiments han demostrat que afegir 0,2% d - Arabinosa a un sistema alimentari simulat que conté plom (10mg/kg) pot aconseguir una taxa d’enllaç d’ions de plom del 92%, reduint significativament el risc d’ingestió humana.
Indústria química: matèries primeres clau des de la síntesi de materials fins a l’optimització industrial
1. Modificació de material de polímer: aplicació innovadora d’additius funcionals
D - Els derivats Arabinose (com els anhídrids Arabinose) es poden utilitzar com a extensors de cadena per a resines epoxi i poliuretà, introduint grups actius com els grups hidroxils i carboxil per millorar la hidrofilicitat i la biodegradabilitat dels materials. Per exemple, afegir un 5% d’anhídrid àrab a la pel·lícula d’àcid polilàctic redueix l’angle de contacte d’aigua de 92 a 68 graus i augmenta la taxa de degradació del 12% al 37% en 60 dies.
2. Millora del rendiment dels condensadors: avenç en additius electròlits
En els condensadors electrolítics d’alumini, l’Arabitol d - com a solut pot augmentar significativament la viscositat de l’electròlit (d’1,2mpa · s a 2.8mpa · s) i reduir la taxa de corrosió de paper d’alumini.
Mentrestant, la seva estructura multi hidroxil pot formar complexos amb ions d'alumini, inhibint el creixement de dendrites d'alumini i ampliant la vida dels condensadors en un 40%. Els productes d’una determinada empresa que utilitzen aquesta tecnologia han superat la certificació del nivell d’especificació del vehicle i el rang de temperatura de treball s’ha ampliat fins a -55 graus ~ 150 graus.
3. Estabilitat del desenvolupament de materials: optimització del sistema fotosensible
D - Arabinose, com a estabilitzador per al desenvolupador de sal de plata, pot quetar ions metàl·lics (com Fe ³ ⁺) en el desenvolupador, inhibir les reaccions laterals oxidatives i allargar la vida útil del desenvolupador. Les dades experimentals mostren que afegir 0,5% D - Arabinose a la solució en desenvolupament augmenta els temps de desenvolupament efectius de 15 vegades a 28 vegades i el contrast de la imatge es millora un 12%.
Camp de recerca: suport diversificat des de materials estàndard fins a eines de model
1. Normes bioquímiques: punts de referència per a l’anàlisi quantitativa
D - L’estàndard primari d’Arabinose (puresa superior o igual al 99,9%) està certificat per NBS (National Bureau of Standards) i s’utilitza per calibrar mètodes analítics decisius com High {{2} cromatografia líquida de rendiment (HPLC) i resonància magnètica nuclear (NMR). El contingut d’impuresa (com D - xylose i L - Arabinose) es determina amb precisió mitjançant una ressonància magnètica nuclear quantitativa (QNMR) amb una incertesa inferior a 0,05%, proporcionant una referència fiable per a l’anàlisi de compostos carbohidrats.
2 Mitjà de cultiu microbià: suplementació específica de nutrients
Com a component bàsic dels medis de cultiu per a Mycobacterium tuberculosis, D - Arabinose proporciona monòmers essencials per a la síntesi de Arabinogalactan.
Afegir 0,02% d - Arabinose a MiddleBrook 7H9 Medi pot augmentar les unitats formadores de colònies (CFU) de la soca Mycobacterium tuberculosis H37RV en 2,3 vegades i escurçar el període de cultiu durant 3 dies.
3. Recerca de vies metabòliques: eines per a organismes model
Al model de Caenorhabditis elegans, D - Arabinose Extended Nematode Lifespan en un 18% activant el factor de transcripció DAF {{6} 16/Foxo. Aquest descobriment proporciona una nova perspectiva per a l'estudi dels mecanismes d'envelliment i els resultats relacionats es van publicar a la natura envelliment (2024). A més, D - Arabinosa, com a substrat per a la síntesi d’àcids ascòrbics de llevat, s’utilitza àmpliament en estudis d’equilibri redox.
Camp agrícola: valor ecològic, des de la promoció del creixement de les plantes fins a la remediació del sòl
1. Reglament de creixement de les plantes: papers dobles de fonts de carboni i molècules de senyalització
D - Arabinosa, com a producte d’hidròlisi de l’hemicel·lulosa vegetal, es pot absorbir directament i utilitzar per les arrels. Afavoreix la formació d’arrels laterals regulant l’expressió d’enzims clau implicats en la síntesi d’auxina (IAA), com el Yucca6. En els experiments de plàntula de tomàquet, la polvorització foliar de 0,1% d - La solució Arabinose pot augmentar la biomassa de l’arrel en un 27% i l’alçada de la planta un 19%.
2. Remediació del sòl: passivació de metalls pesants i regulació microbiana
D - Arabinose redueix la seva biodisponibilitat formant complexos insolubles amb CD ² ⁺ i Cu ² ⁺ al sòl. L’aplicació de bioquar que conté un 2% D - Arabinosa a les terres de conreu contaminades per cadmi (contingut de CD 3,2mg/kg) pot reduir l’acumulació de cadmi en cereals d’arròs un 61%. Al mateix temps, com a font de carboni, pot estimular un augment del 35% en l’abundància d’actinomicetes del sòl i millorar la capacitat dels microorganismes de degradar els contaminants orgànics.
Beta - d - (-) - Arabinose, amb la seva estructura química única i l’activitat biològica, s’ha expandit des de reactius d’investigació científica tradicionals fins a mil milions de dòlars com ara productes farmacèutics, aliments i productes químics. Amb l’avanç de la tecnologia de biologia sintètica (com ara la producció d’arabinosa de la fàbrica de cèl·lules de llevat, el seu cost de producció s’ha reduït en un 60% en comparació amb els mètodes de síntesi química, posant el fonament per a aplicacions d’escala -.
Etiquetes populars: beta - d - (-) - Arabinos