polysacchariden vertegenwoordigen een bijna onhandelbaar gedifferentieerde en grote groep verschillende koolhydraten bestaande uit een aaneenschakeling van meer dan 10 identieke of zelfs verschillende monosacchariden glycosidisch met elkaar verbonden. Het zijn biopolymeren die een belangrijke rol spelen in het menselijk metabolisme als energiereserves, als structurele elementen in membranen, als componenten van eiwitten (proteoglycanen), en voor immunomodulatie.
Wat zijn polysacchariden?
polysacchariden, ook bekend als glycanen of polysacchariden, behoren tot de koolhydraatgroep van stoffen. polysacchariden worden gevormd door de aaneenschakeling van ten minste 10 monosacchariden die glycosidisch met elkaar zijn verbonden. Ze kunnen bestaan uit koppelingen tot enkele tienduizenden monosacchariden, die ook laterale vertakking hebben. Sacchariden die bestaan uit een glycosidebinding van minder dan 10 monosacchariden worden di-, tri- of oligosacchariden genoemd. De gekoppelde monosacchariden kunnen uit dezelfde of verschillende monosacchariden bestaan. Bijgevolg zijn het dan homoglycanen of heteroglycanen. Terwijl sachariden tot het niveau van oligosacchariden smaak zoet, polysacchariden zijn neutraal van smaak en nauwelijks oplosbaar in water In principe kan onderscheid worden gemaakt tussen een O-glycosidebinding en een N-glycosidebinding. Het is opmerkelijk dat deze groep stoffen, die zo belangrijk is voor de stofwisseling, meestal uitsluitend uit de drie elementen bestaat carbon, waterstof en zuurstof Dit zijn de drie elementen die bijna overal in de biosfeer van de aarde overvloedig beschikbaar zijn. In sommige gevallen, stikstof (N), dat ook in onbeperkte hoeveelheden verkrijgbaar is, speelt ook een rol. Veel polysacchariden kunnen worden beschreven met de volgende chemische formule (Cx (H2Oy) n. Hier heeft x meestal de waarde 5 of 6 en y de waarde x minus 1.
Functie, effect en taken
De stofgroep van polysacchariden vervult drie belangrijke hoofdfuncties in het menselijk metabolisme (metabolisme). Ze dienen als energiereserves in de vorm van glycogeen, als stoffen die zorgen voor structuur en sterkte, en ze oefenen invloed uit op de immuunsysteem Glycogeen is een homoglycaan dat uit maximaal 50,000 bestaat glucose monomeren in sterke vertakking. Het vervult de rol van energieopslag op korte tot middellange termijn. Voor energieopslag op langere termijn wordt glycogeen geïntroduceerd Vet metabolisme en omgezet in lichaamsvet. Tijdens intense spieractiviteit of andere energiebehoeften kan het lichaam in eerste instantie putten uit glycogeenvoorraden omdat het individu glucose moleculen kan met weinig moeite worden vrijgemaakt uit glycogeen. De plant tegenhanger van glycogeen is zetmeel (amylopectine en amylose). Polysacchariden spelen een bijzondere rol als onderdeel van de glycocalyx, het membraan dat menselijke en dierlijke cellen omhult als bescherming tegen uitdroging en fagocytose, en als intercellulair communicatiemiddel. Als onderdeel van proteoglycanen, die make-up het grootste deel van de extracellulaire matrix, polysacchariden, zorgen voor het nodige sterkte en samenhang van de verschillende weefsels. Heteroglycanen spelen ook een belangrijke rol in kraakbeen vorming in de vorm van glycosaminoglycanen, die zijn samengesteld uit disaccharide-eenheden. Dit is hyaluronzuur, die een enorm heeft water-bindend vermogen en andere bijzondere eigenschappen. Bepaalde polysacchariden, die voornamelijk in medicinale planten of schimmels voorkomen, zouden een immuunmodulerend effect hebben. Dit betekent dat allergische reacties van de immuunsysteem of zelfs auto-immuunreacties zouden worden verbeterd door specifieke polysacchariden.
Vorming, voorkomen, eigenschappen en optimale waarden
Een mengsel van monosacchariden, oligosacchariden en polysacchariden wordt meestal ingenomen met koolhydraatbevattend voedsel. Terwijl monosacchariden meestal al worden omgezet in de mond door het enzym amylase in glucose, de vorm van suiker die door het lichaam kunnen worden gebruikt, moeten de suikers van hogere orde, oligo- en polysacchariden, eerst worden gefractioneerd, wat voornamelijk voorkomt in het eerste deel van de dunne darm door middel van specifieke suikervernederend enzymen. Meeste van de enzymen worden bijgedragen aan de dunne darm door de alvleesklier. De "afgebroken" delen van de polysacchariden worden door de darm opgenomen slijmvlies van de dunne darm en geïntroduceerd in het portaal ader, waar ze naar de lever voor verdere verwerking. De glucose die niet direct nodig is als energiebron door spieren of bijvoorbeeld de centrale zenuwstelsel, of voor andere doeleinden door het metabolische systeem, na weer omgezet te zijn in depot-klaar glycogeen, gedecentraliseerde depots binnengaat waar het op elk moment op korte termijn kan worden opgehaald. Het proces is zeer dynamisch, aangezien het ook gedeeltelijk dient om het glucosegehalte in de bloed, zodat de specificatie van een optimale waarde niet redelijk lijkt.
Ziekten en aandoeningen
De meest voorkomende erfelijke of verworven stofwisselingsziekte die verband houdt met suiker metabolisme is suikerziekte mellitus (diabetes). In dit geval is het metabolisme van het lichaam niet in staat de glucosespiegels in de bloed, en een aanhoudend, verhoogd glucosegehalte heeft de neiging zich te ontwikkelen. In de meeste gevallen kan de alvleesklier niet meer voldoende produceren insuline om de overtollige glucose af te breken, of insuline-resistentie gaat in. Dit betekent dat de bloed glucosespiegel reageert niet of te weinig op insuline. In het geval van suikerziekte, de consumptie van verteerbaar koolhydraten - inclusief polysacchariden - moeten goed onder controle zijn en worden aangepast aan de beoogde activiteit en de actuele bloedglucosespiegel. Een veelvoorkomend probleem is lactose intolerantie, die wordt veroorzaakt door een genetisch enzymdeficiëntie. Lactose (melk suiker) wordt in de darm afgebroken tot glucose en galactose Dit vereist echter de aanwezigheid van het enzym galactase. Ongeveer 10 tot 20 procent van de Centraal-Europeanen lijdt aan een genetisch tekort aan galactase. Consumptie van producten die bevatten lactose oorzaken problemen met de spijsvertering bij getroffenen omdat fermentatieprocessen plaatsvinden in de darm.
