Beta-glukan

β-Glukanlar (beta-glukanlar) β-glikozidik bağlarla birbirine bağlanmış D-glukoz monomerlerinden oluşan polisakkaritlerdir. β-Glukanlar, moleküler kütleleri, çözünürlükleri, viskoziteleri ve üç boyutlu şekilleri bakımından büyük çeşitlilik gösterirler. En yaygın olarak bitkilerde selüloz, tahıl tohumlarında kepek, ekmek mayası'nın hücre duvarı, bazı fungus, mantar ve bakterilerde bulunur. Bazı beta-glukan türleri insan beslenmesi için faydalıdır, suda çözünür lif katkısı olarak ve kıvamlandırıcı olarak kullanılırlar. Ancak biracılıkta beta-glukanlar bir sorun sayılır.

Bir β-1,4 glukan olan selülozun 3 boyutlu yapısı.

Genel bakış

Glukanlar yapısal bileşen olarak sadece glukoz içeren ve birbirlerine β-glikozidik bağlarla bağlanmış polisakkaritlerdir.

Şekerlerin standart çiziminde halka oksijeninin iki yanındaki karbonlardaki substituent grupların aynı mı ters yönlü mü olduğuna göre α- ve β-glikozidik bağların ayrımı yapılır. Bir D-şekeri için α-glikozidik bağ, şeker düzleminin altından gelir, öbür karbondaki hidroksil (veya diğer fonksiyonel grup) düzlemin üstüne doğru (yani ters yönde) uzanır, buna karşın α-glikozidik bağ bu düzlemin üst tarafından gelir.

1,4 ve 6 numaraları her bir glikozidik bağın ucundaki karbon atomlarını tanımlamak için kullanılır. Numarlandırma oksijenin yanından başlar (bakınız glukoz maddesi).

Beta-glukan kimyası

Glukoz molekülü, karbon numaralandırması ve β doğrultusunu gösterecek şekilde çizilmiştir.

Tanım gereği, beta-glukanlar birbirine beta tipi glikozidik bağlarlar bağlı D-glukoz polisakkarit zincirleridir. Bu altı kenarlı D-glukoz halkaları halka yapısındaki çeşitli konumlardan birbirine bağlanabilir. Bazı β-glukan bileşikleri belli bir pozisyonda D-glukoz monomerlerinin tekrarından oluşur.

Ancak, beta-glukanlar nişasta gibi çeşitlilik gösterebilir. Örneğin, nişastada olduğu gibi bir β-glukan molekülü hep aynı pozisyondan bağlanmış D-glukoz moleküllerinden oluşabilir, ama ana D-glukoz zincirinde başka pozisyonlardan glukoz yan dallar da bağlanabilir. Bu yan zincirler β-glukan "omurgasından" örneğin 3 veya 6 pozisyonlarından bağlanabilir. Ayrıca, bu yan zincirler protein gibi başka molekül türlerine de bağlanabilir. Üzerine proteinlerin bağlı olduğu bir β-glukan örneği Polisakkarit-K'dir.

Beslenmede

Beta-glukan, yulaf veya ekmek mayasından elde edilen bir liftir.

Yulaf beta-glukanı, suda çözünür bir liftir, yulaf hücrelerin iç kısmındakı duvarlarından elde edilir. LDL kolesterolünü düşürerek koroner kalp yetmezliği riskini ayrıca şeker atağını ve yüksek tansiyonu azaltır.^{[kaynak belirtilmeli]} Hücrelerde bağışıklığı olumlu yönde tetikler.^{[kaynak belirtilmeli]}

Ekmek mayasından elde edilen beta-glukan ise bağışıklık sistemini güçlendirdiğini işaret eden birçok araştırmalar mevcuttur.^{[kaynak belirtilmeli]}

Tahıl temelli beta-glukanlar suda çözülme özelliklerinden dolayı insan beslenmesinde çözünür lif desteği olarak önemli rol oynarlar. Tahıllar arasında en yoğun miktarada beta-glukanı yulaf içermektedir. Yulaf beta-glukanının, insan sağlığına üç ayrı olumlu etkisi bulunmaktadır: kolesterolü düşürme, kan şekerini dengeleme ve mide ve bağırsak çalışmasını düzenlemeye yardımcı olur.^{[kaynak belirtilmeli]}

Suda çözünmeyen, ekmek mayası veya mantardan elde edilen beta-glukanların molekül yapıları suda çözünenlerden farklıdır. Bu nedenle suda çözülen ve çözülmeyen beta-glukanların kullanım alanları, etki mekanizmaları ve genel biyolojik aktiviteleri arasında büyük farklılık vardır. Suda çözünmeyen beta-glukanların bağışıklık sistemi üzerindeki etkisinden faydalanılırken, suda çözünenler, sindirim sisteminde oluşturdukları bal kıvamındaki jel yapısından dolayı kolesterol ve kan şekerini olumlu yönde etkileyerek kalp damar hastalıkları riskini azaltırlar.^{[kaynak belirtilmeli]}

Yulaf beta-glukanının kolesterol ve glisemik indeks düşürücü etkisi ile sindirim sistemi üzerindeki olumlu etkileri yüzün üzerinde yayınlanmış bilimsel çalışmada gösterilmiştir.^{[kaynak belirtilmeli]}

Beta-glukan'ın sağlık üzerindeki olumlu etkileri ABD'de FDA (Food Drug Administration) ve Avrupa'da EFSA (European Food Safety Administration) gibi gıda denetim kuruluşları tarafından onay almıştır.^{[kaynak belirtilmeli]}

Kaynakça

Saltzmann, E., Moriguti, J.C., Das, S.D., Corrales, A., Fuss, P., Greenberg, A.S., and Roberts, S.B. "Effects of a cereal rich in soluble fiber on body composition and dietary compliance during consumption of a hypocaloric diet." - J. Am. Coll. Nutr. 20:50-57 2001
Ludwig, D. S. "Dietary glycemic index and obesity." Am. Soc. Nutr. Sci. 130:280S 2000
Johansen, J.N., et al - 1996
Demark-Wahnefried, W. et al - 1991
Krotkiewski, M et al - 1985
Battilana et al. "Mechanism of action of beta-glucan in postprandial glucose metabolism in healthy men" - Eur J Clin Nutr 2001
Wood et al. "Evaluation of role of concentration and molecular weight of oat beta-glucan in determining effect of viscosity on plasma glucose and insulin following an oral glucose load." - Brit J Nutr 2000
Würsch & Pi-Sunyer "The role of viscous soluble fiber in the metabolic control of diabetes" - Diabetic Care 1997
Lia Amundsen et al. "Postprandial lipemia in relation to sterol and fat excretion in ileostomy subjects given oat-bran and wheat test meals" - Am J Clin Nutr 1997
Lia Amundsen et al. "Oat beta-glucan increases bile acid excretion and fiber-rich barley fraction increases cholesterol excretion in ileostomy subjects" - Am J Clin Nutr 1995
Marlett et al. "Mechanism of serum cholesterol reduction by oat bran" - Hepatology 1994