Genetsko kodirani biosenzor za spremljanje depolimerizacije morskih polisarahidov: Difference between revisions
| Line 5: | Line 5: | ||
Ulvan je polisaharid kompleksne sestave, ki se med posameznimi vrstami rodu ''Ulva'' zelo razlikuje. V glavnem je zgrajen iz monosaharida L-ramnoze 3-sulfata (49% molskega deleža), ki se poveže z D-glukuronsko kislino (23,8% molskega deleža) preko β-1,4 vezi. Namesto D-glukuronske kisline je lahko na L-ramnozo 3-sulfat vezana tudi L-iduronska kislina preko α-1,4 vezi ali ksiloza preko β-1,4 vezi. Glavna veriga se preko L-ramnoze 3-sulfata povezuje v kompleksno strukturo. Deleži različnih sladkorjev, ki so vezani na L-ramnozo se močno razlikujejo med posameznim vrstami v rodu ''Ulva'' [3]. | Ulvan je polisaharid kompleksne sestave, ki se med posameznimi vrstami rodu ''Ulva'' zelo razlikuje. V glavnem je zgrajen iz monosaharida L-ramnoze 3-sulfata (49% molskega deleža), ki se poveže z D-glukuronsko kislino (23,8% molskega deleža) preko β-1,4 vezi. Namesto D-glukuronske kisline je lahko na L-ramnozo 3-sulfat vezana tudi L-iduronska kislina preko α-1,4 vezi ali ksiloza preko β-1,4 vezi. Glavna veriga se preko L-ramnoze 3-sulfata povezuje v kompleksno strukturo. Deleži različnih sladkorjev, ki so vezani na L-ramnozo se močno razlikujejo med posameznim vrstami v rodu ''Ulva'' [3]. | ||
Zaradi velikih količin alg, ki jih redno odstranjujejo iz obal je zato postal ulvan iz celične stene makroalg rodu ''Ulva'' pomemben vir monosaharidov. Veliki porabniki L-ramnoze na industrijski skali so tako živilska, kakor tudi farmacevtska, kozmetična in gradbeniška industrija [4, 5]. Razgradnja polisaharidov alg zato predstavlja veliko globalno prednost pred industrijsko sintezo L-ramnoze, saj odstranjevanje odpadne biomase iz morja ni več strošek, temveč vir dragocenih surovin. | |||
Spremljanje razgradnje ulvana do končnega monosaharida L-ramnoze je postalo torej ključnega pomena za nadaljno industrijsko uporabo le-tega. Dosedanje tehnike so temeljile na kromatografskih metodah, preko katerih so kvantificirali razgradne produkte ob dodajanju ulvanolitičnih encimov polisaharidu. Tehnika analize je zaznavala spreminjanje koncentracije redukcijskih koncev, ki nastanejo ob cepitvi glikozidne vezi v polisaharidu. Preko vezave reagentov na redukcijske konce je prišlo do spremembe barve, preko katere so lahko sledili razgradnji ulvana na manjše sladkorne enote. Uporabljene kromatografske metode niso specifične, saj ne nudijo informacije o velikosti in identiteti nastalih sladkornih enot [1]. | |||
==Viri== | ==Viri== | ||
Revision as of 09:59, 6 April 2026
Izhodiščni članek: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41612076/
Uvod
Z višanjem temperature okolja in odlaganjem hranilnih snovi v morske vode, se v zadnjih desetletjih zlasti ribiški in turistični sektor soočata s težavo nekontroliranega cvetenja alg. Velik izziv predstavlja hitra rast makroalg iz rodu Ulva, ki zaradi izpostavljenosti tokovom izgubijo stik s podlago in se začnejo nabirati na obalah. Makroalge Ulva so obdane s celično steno, katere glavni gradnik je polisaharid ulvan, ki predstavlja kar 30% suhe mase organizma [1, 2].
Ulvan je polisaharid kompleksne sestave, ki se med posameznimi vrstami rodu Ulva zelo razlikuje. V glavnem je zgrajen iz monosaharida L-ramnoze 3-sulfata (49% molskega deleža), ki se poveže z D-glukuronsko kislino (23,8% molskega deleža) preko β-1,4 vezi. Namesto D-glukuronske kisline je lahko na L-ramnozo 3-sulfat vezana tudi L-iduronska kislina preko α-1,4 vezi ali ksiloza preko β-1,4 vezi. Glavna veriga se preko L-ramnoze 3-sulfata povezuje v kompleksno strukturo. Deleži različnih sladkorjev, ki so vezani na L-ramnozo se močno razlikujejo med posameznim vrstami v rodu Ulva [3].
Zaradi velikih količin alg, ki jih redno odstranjujejo iz obal je zato postal ulvan iz celične stene makroalg rodu Ulva pomemben vir monosaharidov. Veliki porabniki L-ramnoze na industrijski skali so tako živilska, kakor tudi farmacevtska, kozmetična in gradbeniška industrija [4, 5]. Razgradnja polisaharidov alg zato predstavlja veliko globalno prednost pred industrijsko sintezo L-ramnoze, saj odstranjevanje odpadne biomase iz morja ni več strošek, temveč vir dragocenih surovin.
Spremljanje razgradnje ulvana do končnega monosaharida L-ramnoze je postalo torej ključnega pomena za nadaljno industrijsko uporabo le-tega. Dosedanje tehnike so temeljile na kromatografskih metodah, preko katerih so kvantificirali razgradne produkte ob dodajanju ulvanolitičnih encimov polisaharidu. Tehnika analize je zaznavala spreminjanje koncentracije redukcijskih koncev, ki nastanejo ob cepitvi glikozidne vezi v polisaharidu. Preko vezave reagentov na redukcijske konce je prišlo do spremembe barve, preko katere so lahko sledili razgradnji ulvana na manjše sladkorne enote. Uporabljene kromatografske metode niso specifične, saj ne nudijo informacije o velikosti in identiteti nastalih sladkornih enot [1].
Viri
- Y. L. Wolf, T. Bayer, U. T. Bornscheuer: A genetically encoded L-rhamnose biosensor for monitoring marine polysaccharide depolymerization. Appl. Microbiol. Biotechnol. 2026, 110, 50. DOI: 10.1007/s00253-026-13724-1
- L. Reisky, A. Préchoux, M.-K. Zühlke, M. Bäumgen, C. S. Robb, N. Gerlach, T. Roret, C. Stanetty, R. Larocque, G. Michel, idr.: A marine bacterial enzymatic cascade degrades the algal polysaccharide ulvan. Nat. Chem. Biol. 2019, 15, 803–812. DOI: 10.1038/s41589-019-0311-9
- A. S. Jagtap, C. S. Manohar: Overview on Microbial Enzymatic Production of Algal Oligosaccharides for Nutraceutical Applications. Mar. Biotechnol. 2021, 23, 159–176. DOI: 10.1007/s10126-021-10027-6
- K. Slámová, J. Kapešová, K. Valentová: “Sweet Flavonoids”: Glycosidase-Catalyzed Modifications. Int. J. Mol. Sci. 2018, 19, 2126. DOI: 10.3390/ijms19072126
- V. Kaur, M. B. Bera, P. S. Panesar, H. Kumar, J. F. Kennedy: Welan gum: Microbial production, characterization, and applications. Int. J. Biol. Macromol. 2014, 65, 454–461. DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2014.01.061
