Plant Cell Wall Polymers: Function, Structure and Biological Activity of Their Derivatives

Ochoa-Villarreal, Marisol; Aispuro‐Hernández, Emmanuel; Vargas‐Arispuro, Irasema; Martínez-Téllez, Miguel Ángel

doi:10.5772/46094

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“…Carbohydrate polymers are quite diverse based upon their monosaccharide composition, bond linkage type, branching, degrees of polymerization and cone shape [2]. The polymers are widely applied in food, cosmetic, pharmaceutical and others sectors [3][4][5][6].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Ultrasonic Modification of Selected Polysaccharides-Review

Ogutu¹,

Mu²,

Elahi³

et al. 2015

J Food Process Technol

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This review is a survey on ultrasonic application in selected carbohydrate polymers based upon available research reports. It covers a brief discussion on the fundamentals of ultrasound technology, before delving on the effects of ultrasound on specific polymers; pectin, chitin, starch, carrageenan and guar gum, their modification products and possible applications in food, pharmaceutical, biomedical and packaging sectors. Sonication generally leads to depolymerization and side chain break within molecules resulting into oligosugars. Oligosugars are widely used as prebiotics and specific delivery systems; moreover, nano sized products of sonication can be applied in diverse fields. Presently, ultrasonic is finding application in wider sectors therefore better understanding of the complex physico-chemical changes and mechanism of the action of high-intensity ultrasound and its effect on techno-functional properties of compounds would immensely fortify the application of ultrasonic technology.

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Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Ultrasonic Modification of Selected Polysaccharides-Review

Ogutu¹,

Mu²,

Elahi³

et al. 2015

J Food Process Technol

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“…Pectin is a heteropolysaccharide, rich in the cell walls of, for example, citrus species and sugar beet, and composed of mainly D-galacturonate and small amounts of D-xylose, D-galactose, Larabinose, and L-rhamnose. 1 D-Galacturonate is a carbon and energy source for many bacterial and fungal species. Various catabolic D-galacturonate pathways have been described in microbes, and two of them are found in bacteria: the isomerase and the oxidative pathway.…”

mentioning

confidence: 99%

Structure and Function of a Decarboxylating Agrobacterium tumefaciens Keto-deoxy-d-galactarate Dehydratase

et al. 2014

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Agrobacterium tumefaciens (At) strain C58 contains an oxidative enzyme pathway that can function on both d-glucuronic and d-galacturonic acid. The corresponding gene coding for At keto-deoxy-d-galactarate (KDG) dehydratase is located in the same gene cluster as those coding for uronate dehydrogenase (At Udh) and galactarolactone cycloisomerase (At Gci) which we have previously characterized. Here, we present the kinetic characterization and crystal structure of At KDG dehydratase, which catalyzes the next step, the decarboxylating hydrolyase reaction of KDG to produce α-ketoglutaric semialdehyde (α-KGSA) and carbon dioxide. The crystal structures of At KDG dehydratase and its complexes with pyruvate and 2-oxoadipic acid, two substrate analogues, were determined to 1.7 Å, 1.5 Å, and 2.1 Å resolution, respectively. Furthermore, mass spectrometry was used to confirm reaction end-products. The results lead us to propose a structure-based mechanism for At KDG dehydratase, suggesting that while the enzyme belongs to the Class I aldolase protein family, it does not follow a typical retro-aldol condensation mechanism.

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“…As hemiceluloses compreendem um grupo heterogêneo de polímeros que apresentam uma cadeia principal composta por unidades de glucose (D-Glcp), manose (D-Manp) ou xilose (D-Xylp) β-(1→4), ligadas em configuração equatorial no C1 e C4 (Ochoa-Vilarreal et al 2012). A classificação das hemiceluloses é feita de acordo com o monossacarídeo majoritário presente na cadeia principal.…”

Section: Celulose E Hemicelulosesunclassified

Pectinas de plantas medicinais: características estruturais e atividades imunomoduladoras

Seyfried

Soldera-Silva

Bovo

et al. 2016

Rev. bras. plantas med.

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RESUMO:As plantas medicinais apresentam várias propriedades terapêuticas, as quais estão relacionadas com a presença de compostos bioativos. Dentre os compostos, destacam-se as pectinas, que compreendem um grupo de polissacarídeos ácidos de relevante importância medicinal e nutracêutica. As pectinas são formadas por unidades de ácido galacturônico, unidas por ligação do tipo a-(1→4), sendo classificadas em homogalacturonanas e ramnogalacturonanas tipo I (RG-I) e tipo II (RG-II). Outros polissacarídeos constituídos por arabinose e/ou galactose têm sido isolados em associação com polissacarídeos pécticos, como as arabinogalactanas (AG) (tipo I e tipo II). As AG-II podem estar associadas a proteínas, denominadas de arabinogalactana-proteínas (AGPs). Inúmeros relatos demonstram que as pectinas, bem como as AG e AGPs, podem atuar como moduladores do sistema imunológico, sendo, por isso, consideradas modificadores da resposta biológica. A imunomodulação pode estar relacionada tanto com a atividade de macrófagos quanto com as vias do sistema complemento. Em geral, os polissacarídeos provocam um estímulo da atividade fagocitária; no aumento da produção de espécies reativas de oxigênio e da secreção de citocinas pró-inflamatórias. Em relação ao sistema complemento, os polissacarídeos podem modular tanto a via clássica como a via alternativa. A presente revisão tem como objetivo principal descrever os aspectos estruturais de pectinas e suas atividades biológicas relacionadas à modulação do sistema imune. Utilizando literatura específica, estão descritas informações de 29 espécies de plantas medicinais, que apresentam como constituintes pectinas, arabinogalactanas e/ou AGPs, correlacionando suas propriedades terapêuticas com as atividades biológicas associadas ao sistema imune. Na maioria dos casos descritos na literatura, é difícil determinar como as características estruturais específicas podem estar envolvidas na modulação da atividade de macrófagos. Porém, em relação à modulação da atividade do sistema complemento fica sugerido que a presença de estruturas tipo AG-II contribuiria mais significativamente para esta atividade. Entretanto, os possíveis mecanismos de modulação de pectinas, AGs e AGPs sobre a atividade de macrófagos e/ou sobre o sistema complemento ainda não estão totalmente esclarecidos, mesmo assim, estes polímeros podem ser considerados potenciais candidatos para estudos que visam ao desenvolvimento de novos agentes terapêuticos com propriedades moduladoras benéficas para o sistema imunológico.Palavras-chave: pectina, arabinogalactana, imunomodulação, macrófago, sistema complemento ABSTRACT: Pectins of medicinal plants: structural characteristics and immunomodulatory activities. Medicinal plants have many therapeutic properties that are related to the presence of biologically active compounds. Pectins, a group of acid polysaccharides that have relevant medicinal and nutraceutical properties, are an example of such biological compounds. Pectins contain a main chain with galacturonic acid units that are a-(...

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Plant Cell Wall Polymers: Function, Structure and Biological Activity of Their Derivatives

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Ultrasonic Modification of Selected Polysaccharides-Review

Structure and Function of a Decarboxylating Agrobacterium tumefaciens Keto-deoxy-d-galactarate Dehydratase

Pectinas de plantas medicinais: características estruturais e atividades imunomoduladoras

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