甘露糖：特征，结构，功能 - 生物学

的甘露糖的是，在植物王国的生物体中的蛋白糖基化的某些动物被发现天然存在和单糖或单葡糖苷基己醛糖。

甘露糖可以使用Kiliani-Fischer合成方法合成为阿拉伯糖的衍生物，其中单糖通过水解衍生自醛糖的氰基化合物获得。

α-D-甘露吡喃糖的化学结构（通过维基共享资源Paginazero）

Bergmann和Schotte于1921年率先通过氧化纤维素化合物分离出4-葡萄糖苷-甘露糖一水合物。后来，化学家朱利叶斯·冯·布劳恩（Julius von Braun）通过无水氟化氢对纤维二糖的作用获得了相同的化合物。

甘露糖是食品工业中“阻隔”或“隐藏”风味的最常用的糖之一，因为甘露糖在其单体之间建立了分子内键，从而减少了与味蕾活性受体的相互作用。

科学家发现，D-甘露糖在哺乳动物的胃肠道粘膜中起着强大的致病菌抑制剂的作用。甚至已经进行了研究，向不同类型的家禽提供D-甘露糖，以防止感染鼠伤寒沙门氏菌。

甘露糖以其不同的同工型构成了可食用乳化剂的重要组成部分，可食用乳化剂用于食品工业，用于制造冰淇淋，酸奶，蛋糕以及造纸工业。

植物是天然甘露糖的主要来源，然而，很少有物种通过代谢这种碳水化合物来将其用作能源，这种特殊性使其成为转基因作物培养基中的选择机制。

特征与结构

甘露糖由六个碳原子组成，这些碳原子可以环的形式连接在一起，所有6个原子（吡喃糖）或只有5个碳原子（呋喃糖）参与其中。由于位置1的碳包含醛基（CHO），因此甘露糖被归类为醛糖。

该单糖具有相同的葡萄糖分子式和分子量（C6H12O6 = 180.156 g / mol），因此，甘露糖是葡萄糖的差向异构体。差向异构体是立体异构体，它们的“非手性”或“立体异构”中心的构型彼此不同。

葡萄糖的羟基（OH）在第2位的碳原子上朝向右，而甘露糖的同一OH基在左侧，这在比较两种化合物的投影表示时可以看出费舍尔

甘露糖上带有醛基的碳1被归为手性，因为它的四个键上都有四个不同的取代基。甘露糖可以以两种不同的结构构型发现：D-甘露糖和L-甘露糖，它们是彼此的对映异构体。

在D-甘露糖中，与碳2和3相连的羟基朝左（Fisher投影），而在L-甘露糖中，在相同碳上的羟基朝右。

甘露糖通常被分类为吡喃糖，因为它可以形成6个碳原子的环，并且根据Haworth的预测，其在结构上可以表示为两种对映体：

-当碳1的羟基“向下”取向时的α-甘露糖；和

-当碳1的羟基“向上”取向时的β-甘露糖

通常向具有甘露糖残基的不同二糖和混合低聚糖中添加末端“甘露聚糖”。例如，半乳甘露聚糖是主要由半乳糖和甘露糖组成的寡糖。

甘露糖是参与动物卵子和精子之间相互作用的碳水化合物残基之一。

许多研究已经确定，将精子与甘露糖和岩藻糖一起孵育会使它们无法结合至透明带（哺乳动物卵母细胞的内层），因为它们的甘露糖受体被岩藻糖残基所阻断。

精子中的甘露糖受体在人类卵子受精过程中介导配子之间的融合。这些激活“顶体”反应，其中每个配子的细胞膜被降解，从而发生它们随后的融合。

这种单糖参与动物细胞中多种类型的膜糖蛋白的形成。

它也是鸡蛋中最重要的糖蛋白之一的一部分：伴清蛋白或卵转铁蛋白含有甘露糖和葡萄糖胺，其特征是与铁和其他金属离子结合或“螯合”，从而抑制病毒和其他微生物的生长。

大肠杆菌细菌与肠粘膜上皮细胞的结合和粘附取决于主要由甘露糖组成的特定物质。

碳水化合物的甜味特性取决于其羟基的立体化学，例如，β-D-葡萄糖是一种强力甜味剂，而差向异构体β-D-甘露糖则用于增加食品的苦味。

甘露糖通常以“葡甘露聚糖”（葡萄糖，甘露糖和半乳糖）的形式是半纤维素的一部分。半纤维素是植物中发现的典型结构多糖之一，主要与果胶，纤维素和其他细胞壁聚合物有关。

Β-D-甘露吡喃糖是瓜尔豆胶结构的一部分，瓜尔豆胶是食品工业中最常用的胶凝剂之一。该化合物的单糖比率为2：1，也就是说，对于每个D-甘露糖分子，都有两个D-半乳糖分子。

刺槐豆胶由与D-半乳糖的多个分支连接的D-甘露糖组成的杂多糖构成。这种化合物是食品工业中最常用的水解胶体之一，可赋予冰淇淋和酸奶等食品以稠度和质感。

当前，各种出版物建议可以消耗甘露糖来代替主要由葡萄糖组成的普通糖（蔗糖）。

此外，甘露糖以6-磷酸甘露糖的形式在细胞中积累，这是一种很难被肿瘤细胞吸收的形式，这就是为什么有人提出将其用于抗癌的原因。

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