¿Cuáles son los beneficios del polvo Beta Glucan?

El dextranes el tipo más común de cadena polisacáripolipolimérica en la naturaleza, que se forma por la polimerización de monómeros de glucosa. Utiliza D-glucosa piranosa como su unidad básica, y su estructura es diversa. Hay tres tipos de enlaces glicosídicos: (1 − 3), (1 − 4) y (1 − 6), divididos en los tipos − y − [1-2]. − -glucantiene una estructura de cadena simple similar a una cinta que se extiende alo largo del eje de la fibra senuna hé. Básicamente no es biológicamente activo y representa sustancias como el almidón, que proporciona al cuerpo su principal fuente de energía.

La serie α-glucan es un polímero formado por la catálisis enzimde la sustancia precursintética uridina difosfaade glucosa [3-4]. En los últimos años, debido a sus excelentes propiedades físicas y químicas,El − -glucanse ha convertido en un punto caliente de investigación en la industria alimentaria. En particular, cellas nuevas aplicaciones de las técnicas de investigación como el aislamiento y la purificación, la identificación estructural, y la caracterización funcional, la actividad fisiológica especial y el valor medicinal del -glucan también se han descubierto continuamente. Este artículo introduce el estado actual de la investigación de las funciones biológicas de − -glucan en los últimos años, centrándose en sus efectos reguladores sobre la glucosa sanguínea y los lípidos, la inmunidad, el desarrollo neural y la función intestinal, etc., proporcionando referencia teórica para el desarrollo posterior y la utilización de − -glucan.

1. Fuentes y relaciones estructura-actividad de − -glucan

− -glucan está ampliamente disponibleYse puede obtener de una variedad de plantas naturales como las algas, el trigo, la avena, la cebada, y los microorganismos tales como la levadura, alkaligenes, y hongos comestibles [5]. Los beta-glucanos derivados de plantas tienen principalmente dos tipos de enlaces glicosídicos: (1 − 3) y (1 − 4). En los beta-glucanos de cereales, los residuos de glucosa Unidos por enlaces glicosídicos (1 − 4) sela menudo separados por un único enlace glicosídico (1 − 3), formando así los fragmentos de fibra trisacárido (DP3) y fibra tetrasacárido (DP4).

La relación entre DP3 y DP4 también se ha convertido en una característica estructural importante del Cereales cereales− -glucan [6]. Los − -glucanos derivados microbia menudo están vinculados por enlaces glicosídicos − -(1 − 3) y − -(1 − 6) [7]. El curdlan aislado de hongos como la levadura y Hericium erinaceus generalmente tienen una estructura molecularsimilar, es decir, una cadena principal compuesta de residuos de glucosa Unidos por enlaces glicosídicos − -(1 − 3) y ramas formadas por enlaces glicosídicos − -(1 − 6); El curdlan de Agrobacterium es un curdlan lineal un − -glucano lineal celsólo enlaces glicosídicos − -(1 − 3) [8]. El contenido y el grado de polimeride los enlaces glicosídicos también afectan a las propiedades fisicoquímicas del − -glucano, como la solubilidad y el peso molecular. La relación del contenido de los enlaces glicosídicos (1 − 3) y (1 − 4) en enlaces hidrosolusolubles − -glucan es 1: (2,3 ~ 2,6), mientras que la relación correspondiente en enlaces no solusoluen en agua − -glucan es de aproximadamente 1:4,2[9]. elPeso molecular de − -glucanNormalmente se distribuye entre aproximadamente 103 y 106 kDa, existiendo ciertas diferencias dependiendo de la variedad, lugar de origen, método de extracción y método de medición [10].

2 funciones fisiológicas de − -glucan

Cella mejora de las personas#39;s los niveles de vida y la popularidad de las culturas de dieta de estilo occidental celalto contenido de grasa y azúcar, la incidencia de las enfermedades metabólicas crónicas está aumentando, y los métodos de mejorar la función corporal a través del control de la dieta están recibiendo una atención cada vez mayor. Celel fende promover la construcción de una China sana y mejorar la salud del pueblo, China' el esquema del Plan "China saludable 2030", propuesto en 2016, establece que la intervención nutricional debe usarse para resolver gradualmente el problema de la desnutrición y la sobrenutrición que coexisten en algunas poblaciones. Los estudios han demostrado que el beta-glucanpuede desempeñar un papel clave en la mejora de la salud y la prevención de enfermedades crónicas no transmisibles (como la diabetes, la hipercolesterolemia, la obesidad, el cáncer y las enfermedades neurodegenerativas) [27]. Aprobado por la administración de alimentos y medicamentos de los Estados UnidosBeta-glucan como aditivo alimentario seguroEn 2007 [28]. En la actualidad, 45 países, incluyendo China, Japón, los Estados Unidos y Australia han aprobado el uso de -glucan [10]. La investigación sobre la correlación entre las propiedades moleculares del glucan y la nutrición de precisión y el desarrollo de alimentos funcionales se han convertido en temas de actualidad en los campos de la nutrición y la farmacología en varios países.

2.1 investigación sobre el papel del -glucano en la regulación del azúcar en la sangre

El tipo y la fuerza de laFunciones fisiológicas de − -glucanSuelen atribuirse a su estructura molecular (composición de la cadena lateral principal, conformación tridimensional, peso molecular, etc.) y a sus propiedades fisicoquímicas (solubilidad, retención hídrica, hinch, visco, fermentabilidad, etc.) [29]. Un gran número de estudios han demostrado que el glucan tiene un buen efecto hipoglic, y el mecanismo potencial puede ser: interferencia con el cuerpo 's absorción de nutrientes dietéticos: La interacción del 1,4-glucano con moléculas de agua aumenta la viscode la solución y el espesor de la capa de agua en la superficie de la mucosa intestinal, reduciendo la velocidad del químo que pasa por el intestino delgado y retarla la Unión de nutrientes (como azúcares, aminoácidos, etc.) y sustrde las enzimas digestivas [29-31]. Además, el 1,4-glucan también adsoriones como calcio, hierro y zinc, así como materia orgánica, afectando así el nivel metabólico de estas sustancias. La viscoy concentración de la ava-beta-glucan están estrechamente relacionados con su peso molecular relativo. Cuanto mayor es la visco(mayor es el peso molecular), mayor es el potencial para reducir el azúcar en la sangre [32]. Wood etAl.encontraron que la ava-beta-glucan con un peso molecular entre 1 − 105 y 8 − 105 tiene un efecto más fuerte sobre la regulación del azúcar en la sangre [33].

El dextranderivado de la avena también puede reducir la glucosa sanguínea al proteger las células de los islotes pancree inhibide las enzimas relacionadas con el metabolismo de la glucosa [34]. Shen etAl.encontraron que el dextranderivado de la avena regula el metabolismo de la glucosa y los lípidos al aumentar la secreción de insulina y el péptido 1 similar al glucag, reduciendo la resistencia a la insulina en ratones modelo diabéticos [35]. Liu etAl.lo encontraronOAT − -glucan puede reparar y mejorar la integridad de islote − -célulaProteger la gluconeogéhepática y mejorar la tolerancia a la glucosa en ratones modelo de diabetes tipo 2 [36]. Además, estudios realizados por Yokoyama etAl.y Juorch etAl.mostraron que el − -glucanpuede reducir significativamente los niveles de glucosa sanguínea e insulina postprandial en personas sanas [37-38]. Zheng etAl.encontraron que el fármaco Oatrim (que contiene beta-glucano de avena) puede reducir efectivamente las concentraciones de glucosa sanguínea postprandial y los niveles de insulina en pacientes con diabetes tipo I y tipo II, lo que puede estar relacionado con la inhibición del beta-glucano sobre las actividades de la alfa amilasa, alfa glucosidasa e invertasa [39-40]. 

2.2 investigación sobre el papel del − -glucano en la regulación del metabolismo lipídico

Desde 1963, cuando los científicos holandeses Groot y otros señalaron que− -glucan puede reducir eficazmente la síntesis de colesterolEn el cuerpo, un gran número de experimentos con animales y estudios clínicos en humanos han confirmado esta conclusión [41]. El efecto de − -glucan sobre el colesterol es principalmente que puede reducir significativamente el colesterol total y el colesterol de lipoproteínas de baja densidad en el plasma sanguíneo, mientras que no tiene un efecto significativo sobre las lipoproteínas de alta densidad y los triglicéri, y tampoco afecta a la proporción de colesterol en las lipoproteínas [42]. El mecanismo relevante no está claro actualmente, y hay cinco hipótesis: − alfa-glucan puede unirse a los ácidos biliares y excretarlos, promoviendo así la conversión del colesterol en ácidos biliares e inhibiendo la acumulación de colesterol en la sangre [43]; − alfa-glucan puede ser fermentado por microorganismos en el intestino para producir ácidos grasos de cadena corta (AGCC), como el ácido acético y el ácido butírico, que pueden inhibir la síntesis de colesterol en el hígado [44]; − xantan-glucan puede regular la actividad de enzimas relacionadas con la síntesis de colesterol y el metabolismo, como los ácidos grasos y glicéridos, regular el metabolismo de los lípidos y el metabolismo del colesterol, y también puede promover la descomposición del colesterol de lipoproteínas de baja densidad [45]; − − -glucan forma una solución altamente viscoen el intestino delgado, dificultando el efecto emulsionante de la biliy la reabsorción de ácidos biliares [45]; − − -glucan puede regular el metabolismo del colesterol regulando el eje macrófagos - colesterol [46].

Drozdowski etAl.encontraron que alta visco.− -glucanAislado de avena y cebada cerosa puede reducir la absorción Intestinal intestinalde ácidos grasos de cadena larga y colesterol mediante la regulación de la expresión de genes relacionados con la síntesis de ácidos grasos y el metabolismo del colesterol [47]. Wang y Sunberg etAl.usaron la -glucanasa para demostrar que el -glucan es el principal ingrediente funcional que reduce el colesterol plasy los niveles de lipoproteínas de baja densidad en ratas y hámsters [48]. Thandapilly etal. encontraron que la cebada de alto peso molecular − -glucan puede aumentar la excreción de ácidos bilien las heces y la concentración de SCFAs totales en pacientes con hipercolesterolemia leve [49].

2.3 investigación sobre los efectos inmunomoduladores del − -glucan

Estudios recientes lo han demostrado− -glucano, como un inmunomodulador naturalPuede unirse y activar las células inmunes para secretar citoquinas, participar en el host's inmunidad específica e inespecífica, y por lo tanto mejorar el cuerpo's función inmune [50-51]. Jenetal. encontraron que OAT − -glucan puede regular la respuesta inmune, aumentar la inmunoglobulina sérica en ratones, y estimular la secreción de factores antiinflamatorios, mejorando así la inmunidad de los ratones [52]. Yun et al. encontraron que β-glucan puede cambiar efectivamente el número de células en los ganglios linfáticos mesentéricos y Peyer's de los ratones, aumentando así la resistencia de los ratones a la infección por Staphylococcus aureus o Escherichia coli [53]. Salah et al. encontraron que el − -glucan puede regular los genes inmunrelacionados de la tilapia para resistir la infección con Streptococcus fishicola [54]. Golisch et al. encontraron que el hongo β-glucan es internalizado por macrófagos y se une a neutrófilos. Los granulocitos activados resultantes pueden destruir algunas células tumorales [2].

2.4 investigación sobre el efecto del -glucan en la mejora de la función cerebral

Un gran número de estudios han encontrado que las fibras dietéticas tales como inulina y fructo-oligosacáridos y sus metabolitienen efectos protectores potenciales en la función cerebral. Haider et al. lo demostraron− -glucan puede aliviar los déficsucognitivos indupor escopolaminaEn ratas inhibiendo la hidrólisis de acetilcolina en el sistema nervioso central [55]. Una dieta alta en grasa, baja en fibra causa la activación de la microglia y el daño sináptico en ratones, mientras que la suplementdietcon − -glucan puede optimizar la ultraestructura sináptica y las vías de señalización relacionadas en el cerebro, reduciendo la neuroinflamación y el deterioro cognitivo en ratones obesos [56-57]. Xu et al. mostraron que la levadura β-glucan mejoró la neuroinflamación y la resistencia a la insulina cerebral en un modelo de ratón de demen[58]. Hu et al. demostraron que la suplementación a largo plazo con -glucan mejoró significativamente la ultraestructura sináptica en la corteza prefrontal y mejoró la memoria de reconocimiento [59]. Más importante aún, los estudios clínicos han demostrado que después de tomar un suplemento alimenticio que contiene -glucano, los patrones de comportamiento (una disminución significativa en la puntuación de la escala de evaluación del autismo) y el nivel de expresión de -sirinuclina en niños autistas de 3 a 18 años de edad mejoraron significativamente [60].

2.5 investigación sobre el efecto del − -glucano en el microambiente intestinal

El gran número de bacterias simbióticas en el intestino humano forma una barrera microbiana que puede resistir la invasión de bacterias patógenas y proporcionar una protección importante. Los cambios en la microbiota Intestinal intestinaltambién afectan significativamente a las funciones fisiológicas del huésped [27]. Como un prebióimportante, el − -glucan puede tener un efecto positivo sobre la microbiota en el estómago y los intestinos. Debido a la lAck deβ -glucanasa enelHuman body (en inglés), − -glucan no puede ser digerido directamente en el tracto digestivo, pero puede ser degrady absorpor glicosidassecretadas por probióticos en el intestino grueso.

Por consiguiente,El glucan estimula selectivamente la vitalidad y proliferación de los probióticos. Al mismo tiempo, algunos probióticos producen sustancias como el ácido lácen en su propio metabolismo, lo que disminuye el pH del intestino e inhiel crecimiento y la reproducción de bacterias nocivas [61]. Por otro lado, los SCFAs producidos por el catabolismo de − -glucan por bacterias anaeróbicas en el El colonproporcionan nutrientes para las células de la mucosa colónica [62]y promueven la proliferación de células epiteliintestinales y células T intestinales [63]. Los SCFAs también pueden inhibir la actividad de los factores inducde cáncer intestinal como glucuronidasa, uricase y otros factores inducde cáncer intestinal, inhibir la conversión de ácidos biliares primarios a ácidos biliares secundarios, y aumentar la excreción de ácidos biliares secundarios, que tiene un efecto preventivo sobre el cáncer de colon [64-65].

Shen Ruiling et al. encontraron esoOAT − -glucan puede promover la proliferación de bifidobacteriasYlactobacilos en el intestino del ratón, inhila la reproducción de Escherichia coli, y mejora el ambiente intestinal [66]. Pieper et al. encontraron que un alimento que contiene -glucan es beneficioso para la proliferación de probióticos productores de ácido butírico en los intestinos de lechones destetados [67]. El ácido butírico puede proporcionar energía para las células epiteliales intestinales, ayudar a mantener la integridad de la mucosa intestinal e inhibir la actividad de las células cancerosas en experimentos celulares [68]. Los SCFAs también pueden aumentar el grosor de la capa de moco en el colon de las ratas y mantener la función normal de los intestinos [69].

3 resumen

El Beta-glucan juega un papel importante en la promoción de la salud y la prevención de enfermedades. Tiene un efecto positivo en el control de la glucosa sanguínea postprandial y la reducción de la respuesta a la insulina, bajando el colesterol y la hiperlipidemia, mejorando el cuerpo's sistema inmune y protección de la salud intestinal, lo que le da un gran potencial de desarrollo en la industria de la salud, tales como alimentos funcionales, salud, aditivos alimentarios, etc. La investigación reciente se ha centrado en la fuente de beta-glucano, métodos de procesamiento, tamaño o viscomolecular, etc., y la eficacia nutricional se ha caracterizado utilizando experimentos enVitro vitroe envivo en términos de indicadores bioquímicos y regulación metabólica. Sin embargo, la investigación sobre los diversos mecanismos de actividad biológica del − -glucano aún no está clara. En el futuro, la investigación puede combinar nuevos métodos técnicos como la metabolómica, la genómica y la transcriptómica para explicar mejor sus mecanismos nutricionales y proporcionar más evidencia científica para el desarrollo de nuevos alimentos saludables que contengan − -glucan.

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