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No confundir con betaglicano .
La celulosa es un ejemplo de un (1 → 4) -β- D -glucano compuesto de unidades de glucosa

Los β-glucanos ( beta- glucanos ) comprenden un grupo de polisacáridos de β- D -glucosa que se encuentran naturalmente en las paredes celulares de cereales , bacterias y hongos , con propiedades fisicoquímicas significativamente diferentes dependiendo de la fuente. Por lo general, los β-glucanos forman una estructura lineal con 1-3 enlaces β- glucosídicos, pero varían con respecto a la masa molecular, solubilidad, viscosidad, estructura de ramificación y propiedades de gelificación, lo que provoca diversos efectos fisiológicos en los animales.

Con niveles de ingesta dietética de al menos 3 g por día, el β-glucano de fibra de avena disminuye los niveles sanguíneos de colesterol LDL y, por lo tanto, puede reducir el riesgo de enfermedades cardiovasculares . [1] Los β-glucanos se utilizan como agentes texturizantes en varios productos nutracéuticos y cosméticos , y como suplementos de fibra soluble .

Historia [ editar ]

Los productos de cereales y hongos se han utilizado durante siglos con fines medicinales y cosméticos; sin embargo, el papel específico del β-glucano no se exploró hasta el siglo XX. Los β-glucanos se descubrieron por primera vez en los líquenes y poco después en la cebada. Un interés particular en el β-glucano de avena surgió después de un efecto reductor del colesterol del salvado de avena informado en 1981. [2]

En 1997, la FDA aprobó una afirmación de que la ingesta de al menos 3,0 g de β-glucano de avena por día disminuía la absorción de colesterol de la dieta y reducía el riesgo de enfermedad coronaria. La declaración de propiedades saludables aprobada se modificó posteriormente para incluir estas fuentes de β-glucano: copos de avena (avena), salvado de avena, harina de avena integral, oatrim (la fracción soluble de salvado de avena hidrolizada con alfa-amilasa o harina de avena integral), cebada integral y fibra beta de cebada. Un ejemplo de una declaración de etiqueta permitida: La fibra soluble de alimentos como la avena, como parte de una dieta baja en grasas saturadas y colesterol, puede reducir el riesgo de enfermedad cardíaca. Una ración de avena proporciona 0,75 gramos de los 3,0 g de fibra soluble de β-glucano necesarios por día para tener este efecto. El lenguaje del reclamo está en el Registro Federal 21 CFR 101.81 Health Claims:Fibra soluble de ciertos alimentos y riesgo de enfermedad coronaria (CHD).[3]

Estructura [ editar ]

Los glucanos están dispuestos en anillos de D -glucosa de seis lados conectados linealmente en posiciones de carbono variables dependiendo de la fuente, aunque más comúnmente los β-glucanos incluyen un enlace glicosídico 1-3 en su estructura. Aunque técnicamente los β-glucanos son cadenas de polisacáridos de D- glucosa unidas por enlaces glucosídicos de tipo β , por convención no todos los polisacáridos de β- D -glucosa se clasifican como β-glucanos. [4] La celulosa no se considera convencionalmente un β-glucano, ya que es insoluble y no presenta las mismas propiedades fisicoquímicas que otros β-glucanos de cereales o levadura. [5]

Molécula de glucosa, que muestra la notación de numeración de carbono y la orientación β.

Algunas moléculas de β-glucano tienen cadenas laterales de glucosa ramificadas unidas a otras posiciones de la cadena principal de D- glucosa, que se ramifican a partir de la cadena principal de β-glucano. Además, estas cadenas laterales se pueden unir a otros tipos de moléculas, como proteínas, como en el polisacárido-K .

Las formas más comunes de β-glucanos son las que comprenden unidades de D- glucosa con enlaces β-1,3. Los β-glucanos de levadura y hongos contienen 1-6 ramas laterales, mientras que los β-glucanos de cereales contienen enlaces de cadena principal β-1,3 y β-1,4. La frecuencia, ubicación y longitud de las cadenas laterales pueden influir en la inmunomodulación. Las diferencias en el peso molecular, la forma y la estructura de los β-glucanos dictan las diferencias en la actividad biológica. [6] [7]

En general, los enlaces β-1,3 son creados por la 1,3-beta-glucano sintasa y los enlaces β-1,4 son creados por la celulosa sintasa . El proceso que conduce a los enlaces β-1,6 no se comprende bien: aunque se han identificado genes importantes en el proceso, no se sabe mucho sobre lo que hace cada uno de ellos. [8]

Estructura de β-glucano por fuente
Fuente (ejemplo)Columna vertebralDerivaciónSolubilidad en agua
Bacterias ( Curdlan )
NingunoInsoluble [9]
Hongo
Ramificación corta de β-1,6Insoluble [10]
Levadura
Ramificación larga de β-1,6Insoluble [7]
Cereal ( betaglucano de avena )
NingunoSoluble [6]

Tipos de β-glucanos [ editar ]

Los β-glucanos forman un componente natural de las paredes celulares de bacterias, hongos, levaduras y cereales como la avena y la cebada. Cada tipo de beta-glucano comprende una estructura molecular diferente, nivel de ramificación y peso molecular que afecta su solubilidad e impacto fisiológico. Una de las fuentes más comunes de β (1,3) D-glucano para el uso de suplementos se deriva de la pared celular de la levadura de panadería ( Saccharomyces cerevisiae ). Los β-glucanos que se encuentran en las paredes celulares de la levadura contienen una columna vertebral de carbono 1,3 con ramas de carbono 1,6 alargadas. [11] Otras fuentes incluyen algas , [12] y varios hongos, como lingzhi , shiitake , chaga ymaitake , que se encuentran en investigación preliminar por sus posibles efectos inmunitarios . [13]

Fibra fermentable [ editar ]

Artículo principal: fibra dietética

En la dieta, los β-glucanos son una fuente de fibra fermentable soluble, también llamada fibra prebiótica , que proporciona un sustrato para la microbiota dentro del intestino grueso , aumentando la masa fecal y produciendo ácidos grasos de cadena corta como subproductos con una amplia gama de actividades fisiológicas. . [14] Esta fermentación afecta la expresión de muchos genes dentro del intestino grueso, [15] lo que afecta aún más la función digestiva y el metabolismo del colesterol y la glucosa, así como el sistema inmunológico y otras funciones sistémicas. [14][dieciséis]

La avena es una fuente alimenticia común de β-glucanos

Cereal [ editar ]

Artículo principal: betaglucano de avena

Los β-glucanos de cereales de avena, cebada, trigo y centeno se han estudiado por sus efectos sobre los niveles de colesterol en personas con niveles normales de colesterol y en aquellos con hipercolesterolemia . [1] La ingesta de β-glucano de avena en cantidades diarias de al menos 3 gramos reduce los niveles de colesterol total y de lipoproteínas de baja densidad entre un 5 y un 10% en personas con niveles normales o elevados de colesterol en sangre. [17]

La avena y la cebada difieren en la proporción de enlaces trímeros y tetrámeros 1-4. La cebada tiene más de 1 a 4 enlaces con un grado de polimerización superior a 4. Sin embargo, la mayoría de los bloques de cebada siguen siendo trímeros y tetrámeros. En la avena, el β-glucano se encuentra principalmente en el endospermo del grano de avena, especialmente en las capas externas de ese endospermo. [6]

Absorción de β-glucano [ editar ]

Los enterocitos facilitan el transporte de β (1,3) -glucanos y compuestos similares a través de la pared celular intestinal hacia la linfa, donde comienzan a interactuar con los macrófagos para activar la función inmunológica. [18] Los estudios radiomarcados han verificado que se encuentran fragmentos grandes y pequeños de β-glucanos en el suero, lo que indica que se absorben en el tracto intestinal. [19] Las células M dentro de los parches de Peyer transportan físicamente las partículas insolubles de glucano completo al tejido linfoide asociado al intestino . [20]

(1,3) -β- D- aplicación médica de glucano [ editar ]

Se comercializa un ensayo para detectar la presencia de (1,3) -β- D -glucano en sangre como un medio para identificar infecciones fúngicas invasivas o diseminadas. [21] [22] [23] Esta prueba debe interpretarse dentro del contexto clínico más amplio, sin embargo, una prueba positiva no da un diagnóstico y una prueba negativa no descarta una infección. Los falsos positivos pueden ocurrir debido a hongos contaminantes en los antibióticos amoxicilina-clavulánico , [24] y piperacilina / tazobactam . También pueden producirse falsos positivos con la contaminación de muestras clínicas con las bacterias Streptococcus pneumoniae , Pseudomonas aeruginosa yAlcaligenes faecalis , que también produce (1 → 3) β- D -glucano. [25] Esta prueba puede ayudar en la detección de Aspergillus , Candida y Pneumocystis jirovecii . [26] [27] [28] Esta prueba no se puede utilizar para detectar Mucor o Rhizopus , los hongos responsables de la mucormicosis , ya que no producen (1,3) -beta- D -glucano. [29]

Ver también [ editar ]

  • Prebiótico (nutrición)
  • Almidón resistente
  • Xilooligosacáridos

Referencias [ editar ]

  1. ^ a b Ho, H. V; Sievenpiper, J. L; Zurbau, A; Blanco Mejía, S; Jovanovski, E; Au-Yeung, F; Jenkins, A. L; Vuksan, V (2016). "El efecto del β-glucano de avena sobre el colesterol LDL, el colesterol no HDL y la apoB para la reducción del riesgo de ECV: una revisión sistemática y un metanálisis de ensayos controlados aleatorios" . Revista británica de nutrición . 116 (8): 1369-1382. doi : 10.1017 / S000711451600341X . PMID  27724985 .
  2. ^ Kirby RW, Anderson JW, Sieling B, Rees ED, Chen WJ, Miller RE, Kay RM (1981). "La ingesta de salvado de avena reduce selectivamente las concentraciones de colesterol de lipoproteínas de baja densidad en suero de hombres hipercolesterolémicos". Soy. J. Clin. Nutr . 34 (5): 824–9. doi : 10.1093 / ajcn / 34.5.824 . PMID 6263072 . 
  3. ^ https://www.ecfr.gov/cgi-bin/retrieveECFR?gp=1&SID=4bf49f997b04dcacdfbd637db9aa5839&ty=HTML&h=L&mc=true&n=pt21.2.101&r=PART#se21.2.101_181 fibra 21 CFR 101.81 alimentos y riesgo de enfermedad coronaria (CHD)
  4. ^ Zeković, Djordje B. (10 de octubre de 2008). "Glucanos naturales y modificados (1 → 3) -β- D -en la promoción de la salud y el alivio de enfermedades". Revisiones críticas en biotecnología . 25 (4): 205–230. doi : 10.1080 / 07388550500376166 . PMID 16419618 . S2CID 86109922 .  
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Enlaces externos [ editar ]

  • beta-glucanos en los encabezados de temas médicos (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .