Alpha glucan là gì? Những ứng dụng của nó

Bài viết này nói về:

• Alpha glucan là gì
• Cấu trúc
• Ứng dụng

Alpha glucan là gì

Alpha glucan hay còn được gọi là Alpha - D – Dlucan, là một loại polysaccharides tự nhiên phong phú nhất trong số tất cả các polyme carbohydrate. Đặc trưng trưng bởi trọng lượng phân tử cao, các đơn vị d -glucose lặp đi lặp lại được liên kết thông qua các liên kết glycosid khác nhau, có hoạt tính sinh học cao.

Alpha glucan được coi là một prebiotic sinh học, ứng dụng trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe con người. Nó được tìm thấy nhiều trong:

• Vi khuẩn
• Nấm
• Địa y
• Tảo
• Thực vật và động vật.

Alpha glucan giúp phòng ngừa và điều trị nhiều bệnh các nhau: hỗ trợ tiêu hóa, tăng cường miễn dịch, tiểu đường, sốt xuất huyết, các bệnh truyền nhiễm khác…

Cấu trúc

Các α-D-glucans trong tự nhiên khá đa dạng về cấu trúc cũng như chức năng của nó tùy theo nguồn gốc từ vi khuẩn, nấm, địa y hay thực vật…

• Một số glucans là vô định hình và hòa tan trong nước nóng, tính chất đồng nhất, cấu trúc phân nhánh của chúng có thể làm giảm sự tương tác giữa các phân tử và nội phân tử giữa các phân đoạn polymer.
• Glucans trong tế bào sợi nấm, phân tử cao, cấu trúc có trật tự với chuỗi tuyến tính (đặc biệt là các liên kết tuyến tính 1 → 3) sẽ không tan trong nước bởi bản chất của chúng là dạng sợi.

Thực tế để cải thiện độ tan và tăng hoạt tính sinh học, các phân tử alpha glucose thường được phân cắt thành những phân tử mạch ngắn hơn bằng các kỹ thuật cụ thể như phương pháp hóa học, thủy phân, sử dụng nhiệt hoặc phương pháp chiếu xạ.

Ứng dụng

α-D-glucans là polyme sinh học tự nhiên với cấu trúc, đặc tính độc đáo riêng của nó giúp chúng ứng dụng trong nhiều lĩnh vực: công nghiệp thực phẩm, y tế, dược phẩm, mỹ phẩm…

Thực phẩm

Ứng dụng của α-D-glucans trong thực phẩm phụ thuộc vào nhiều yếu tố:

• Tính chất hòa tan
• Chiều dài và sự phân nhánh mạch
• Liên kết và trọng lượng phân tử polysaccharide
• Nguồn gốc của nguyên liệu

Mục đích sử dụng chính là:

• Ổn định kết cấu và thể chất, tạo gel.
• Tạo màng tinh bột (thay thế nhựa trong đóng gói thực phẩm)
• Điều chỉnh độ nhớt
• Làm chất nhũ hóa, chất độn, chất tạo ngọt
• Cải thiện chất lượng thực phẩm

Một số chất điển hình nhóm này trong thực phẩm là: dextran, alternan, reuteran

Dược phẩm (thuốc)

Mục đích chính của nhóm alpha glucan trong dược phẩm để:

• Làm tá được trong công thức bào chế sản phẩm
• Chất vận chuyển trong phân phối thuốc tới cơ quan đích
• Chất chuẩn đoan và điều trị bệnh
• Làm chất dẫn của vacxin để tăng miễn dịch

Dextran từ vi khuẩn, có tiềm năng dược phẩm ứng dụng như một chất tăng thể tích plasma; Dextran bị oxy hóa kết hợp với poly-L-lysin đã được sử dụng làm chất kết dính sinh học tiềm năng trong phẫu thuật; các hạt nano của dextran sulfate với các chất phụ gia khác được sử dụng hiệu quả trong việc cung cấp insulin; Các dẫn xuất dextran cation và dextran PEG-ylat được nghiên cứu để triệu chị một số loại ung thư khác nhau…

Alpha glucan từ nấm với đặc tính đặc biệt có khả năng tạo màng và chống oxy mạnh được ứng dụng trong các sản phẩm chăm sóc vết thương…

Sản phẩm trị liệu

Các đặc tính sinh học của alpha glucan ít được khai thác hơn so với beta glucan. Đặc tính kích thích miễn dịch của alpha glucan được ghi nhật ở chiết xuất rễ cây Ipomea với chức năng thực bào. Hoạt tính và nồng độ kháng thể IgG tăng theo phụ thuộc vào liều sử dụng.

Alpha glucans có tiềm năng lớn nhất là vai trò prebiotic. Tác dụng này cho thấy hiệu quả tăng sinh 2 dòng lợi vi khuẩn Lactobacillus và Bifidobacteria. Từ đó giúp hỗ trợ tiêu hóa, tăng cường miễn dịch. Liệu pháp bổ sung này được coi là ít độc hơn so với các thuốc đang bán trên thị trường.

Các lĩnh vực khác

• Làm chất phủ sợi trong ngành dệt may
• Hàng tiêu dùng: làm chất tẩy rửa, làm trắng hoặc chất hoạt động bề mặt thế hệ mới
• Chống ăn mòn, có thể ứng dụng trong nha khoa, chống sâu răng

Triển vọng trong tương lai

Đánh giá hiện tại cho thấy các nguồn khác nhau có tính đa dạng về cấu trúc của α-D-glucans khác nhau. Hơn nữa, các ứng dụng kỹ thuật sẽ giúp các dẫn xuất của chúng có nhiều ưu điểm, chức năng và mang lại nhiều lợi thế hơn. Trong tương lai những ứng dụng của nó và các dẫn xuất còn được phát triển mạnh mẽ hơn nữa.