Le bêta glucane est-il bon pour vous?

LeDextran est le type le plus commun de chaîne polysaccharidique polymère dans la nature, qui est formé par la polymérisatiSur ledes monomères de glucose. Il utilise le D-glucose pyranose comme unité de base, Et etsa La structureest diverse. Il existe troIl esttypes de liaisons glycosidiques: (1→3), (1→4) Et et(1→6). Il est divisé en types α Et etβ β β ββ β β[1-2]. L’α-dextran a une La structureà chaîne unique en forme de ruban, s’étendant le long de l’axe de la fibre Et etn’est fondamentalement pas biologiquement actif. Les substances représentatives sont l’amidon, qui fournit à l’organisme sa principale source d’énergie. Le bêta-glucane est un polymère formé par la catalyse enzymatique du précurseur synthétique uridine diphosphate glucose [3-4].

Ces dernières années,beta-glucan has become a research hotspot dansLe conseil des ministresfood industry due À propos desonexcellent physical Et en pluschemical properties. In particular, avecLe conseil des ministresapplicatiSur leDe lanew research techniques such as isolatiSur leEt en pluspurification, structural identification, Et en plusfonctionnelcharacterization, Le conseil des ministresspecial physiologiqueactivity Et en plusmedicinal value De labeta-glucanehave also been continuously discovered. This paper introduces the current research status De laβ-glucanedansterms De laits biologiquefonctionsdansrecent years, focusing Sur leits regulatory effects Sur leblood glucose Et en pluslipids, immunity, nerve development Et en plusintestinalefunction, etc., providing theoretical reference pourthe further development Et en plusutilizatiSur leDe laβ-glucan.

1. Sources Et etrelations structure-activité du β-glucane

Le β-glucane est largement disponible Et etpeut être obtenu à partir d’une variété de plantes naturelles telles que les algues, le blé, l’avoine, l’orge, Et etde micro-organismes tels que la levure, les alcaligènes Et etles champignons comestibles [5]. Le β-glucane de différentes Sources d’informationdiffère en termes de type de liaisSur leglycosidique, de structure moléculaire Et etde positiSur lede ramification (voir tableau 1). Les β-glucanes d’origine végétale ont principalement des liaisons glycosidiques β-(1→3) Et etβ-(1→4). Les résidus de glucose dans les molécules des β-glucanes de céréales sont liés par des liaisons glycosidiques β-(1→4), souvent séparées par une seule liaison glycosidique β-(1→3), formant des fragments de trisaccharides de fibres (DP3) Et etde tétrasaccharides de fibres (DP4). Le rapport du rapport DP3 Et etDP4 devient également une caractéristique structurelle importante du β-glucane des céréales [6].

Microbiological β-glucans are often linked by β-(1→3) Et en plusβ-(1→6) glycosidic bonds [7]. Beta-glucans isolated À partir defungi such as yeast Et en plusHericium erinaceus generally have similar moléculairestructures, i.e., a madanschadanscomposed De laglucose residues linked by β-(1→3) glycosidic bonds Et en plusbranches formed by β-(1→6) glycosidic bonds. Curdlan À partir deAgrobacterium is a linear β-glucanewithout branches Et en pluscomposed only De laβ-(1→3) glycosidic bonds [8]. polysaccharide [8]. The content De laglycosidic bonds Et en plusdegree De lapolymerization also affect the solubility, molecular Poids poidsEt en plusother physicochemical propriétésDe laβ-glucan. The ratio De laβ-(1→3) to β-(1→4) glycosidic bonds danswater-soluble β-glucans is 1: (2.3~2.6), while the corresponding ratio dansnon-water-soluble β-glucans is about 1:4.2 [9]. The molecular weight De laβ-glucaneis usually distributed between about 103 Et en plus106 kDa, Et en plusvariety, origin, extraction method Et en plusmeasurement method, Et en plusthere are certain differences [10].

2. Les fonctions physiologiques du β-glucane

Avec l’amélioration des personnes&#Le niveau de vie Et etla popularité des cultures diététiques occidentales à forte teneur en matières grasses Et eten sucre, l’incidence des maladies métaboliques chroniques ne cesse d’augmenter et les méthodes d’amélioration des fonctions corporelles par le contrôle alimentaire font l’objet d’une attention croissante. Afin de promouvoir la construction d’une Chine saine et d’améliorer la santé de la population, la Chine et#39; les grandes lignes de la «Chine en bonne santé 2030» proposées en 2016 soulignaient que l’intervention nutritionnelle devrait être utilisée pour résoudre progressivement le problème de la sous-nutrition et de la surnutrition coexistant chez certaines personnes. Des études ont montré que le β-glucane peut jouer un rôle clé dans l’amélioration de la santé et la prévention des maladies chroniques non transmissibles (telles que le diabète, l’hypercholestérolémie, l’obésité, le cancer et les maladies neurodégénératives) [27]. La Food Et en plusDrug Administration des États-Unis a approuvé le β-glucane comme additif alimentaire sécuritaire en 2007 [28], et actuellement 45 pays, dont la Chine, le Japon, les États-Unis et l’Australie, ont approuvé son utilisation [10]. La recherche sur la corrélation entre les propriétés moléculaires du β-glucane et la nutrition de précision et le développement d’aliments fonctionnels sont devenus un sujet brûlant dans les domaines de la nutrition et de la pharmacologie dans différents pays.

2.1 recherches sur le rôle du β-glucane dans la régulation du sucre dans le sang

Le type et la force de laphysiological functions De laβ-glucan are usually attributed to its molecular structure (composition De lathe main side chain, three-dimensional conformation, molecular weight, etc.) Et en plusphysicochemical propriétés(solubility, water retention, swelling, viscosity, fermentability, etc.) [29]. A AAAlarge number De laÉtudes de cashave shown that β-glucan has a good hypoglycemic effect. The potential mechanism may be as follows: interference avecthe body' L LLLlabsorption des nutriments alimentaires: l’interaction du β-glucane avec les molécules d’eau augmente la viscosité de la solution et l’épaisseur de la couche d’eau sur la surface de la muqueuse intestinale, réduisant la vitesse de passage du chyme à travers l’intestin grêle et ralentissant la liaison des nutriments (tels que les sucres, les acides aminés, etc.) aux substrats d’enzymes digestifs [29-31]; En outre, le β-glucane adsorbe également le calcium, le plasma et la matière organique, affectant ainsi le niveau métabolique de ces substances. La viscosité et la concentration du β-glucane sont étroitement liées à son poids moléculaire relatif. Plus la viscosité est élevée (plus le poids moléculaire est élevé), plus le potentiel d’abaisser la glycémie est grEt en plus[32]. Wood et Al., et al.ont constaté que le β-glucane avec un poids moléculaire entre 1 × 105 et 8 × 105 a un effet plus fort sur la régulation de la glycémie [33].

Le bêta-glucane peut également réduire la glycémie en protégeant les cellules bêta du pancréas et en inhibant les enzymes liées au métabolisme du glucose [34]. Shen et Al., et al.ont constaté que le bêta-glucane d’avoine régule le métabolisme du glucose et des lipides en augmentant la sécrétion d’insuline et de peptide-1 de type glucagon, réduisant la résistance à l’insuline chez les souris diabétiques [35]. Liu et Al., et al.ont découvert que le bêta-glucane d’avoine répare et améliore l’intégrité des cellules bêta du pancréas et l’intégrité de la structure des tissus, protège le métabolisme hépatique du glucose et améliore la tolérance au glucose chez les souris atteintes de diabète de Type 2:[36]. En outre, des études de Yokoyama et Al., et al.et Juorch et Al., et al.ont montré que le β-glucane peut réduire significativement la glycémie postprandiale et les niveaux d’insuline chez les personnes en bonne santé [37-38]. Zheng et Al., et al.ont constaté que le médicament Oatrim (contenant du bêta-gluane d’avoine) peut effectivement réduire les concentrations de glucose dans le sang postprandiale et les niveaux d’insuline chez les patients atteints de diabète de type I et de type II, ce qui peut être lié à l’inhibition du bêta-gluane sur les activités de l’alpha-amylase, de l’alpha-glucosidase et de l’invertase [39-40].

2.2 recherches sur le rôle du bêta-glucane dans la régulation du métabolisme des lipides

Depuis 1963, lorsque les scientifiques néerlandais Groot et Al., et al.ont souligné que le β-glucane peut effectivement réduire la synthèse du cholestérol dans le corps, un grEt en plusnombre d’expériences animales et des études cliniques humaines ont confirmé cette conclusion [41]. L’effet principal du β-glucane sur le cholestérol est qu’il peut réduire de manière significative le cholestérol total et le cholestérol de lipoprotéines de basse densité dans le plasma sanguin, tout en n’ayant aucun effet significatif sur les lipoprotéines de haute densité et les triglycérides, et aussi n’affecte pas la proportion de cholestérol dans le rapport de lipoprotéines [42].

Le mécanisme pertinent n’est actuellement pas clair, et il existe cinq hypothèses: (1) le β-glucane peut lier les acides biliaires et les excréter, favorisant ainsi la conversion du cholestérol en acides biliaires et inhibant l’accumulation de cholestérol dans le sang [43]; (2) voir aussi:le β-glucane peut être fermenté par des microorganismes intestinaux pour produire des acides gras à chaîne courte (agcs), tels que l’acide acétique et l’acide butyrique, qui peuvent inhiber la synthèse du cholestérol dans le foie [44]; ③ β-glucane peut réguler l’activité des enzymes liées à la synthèse et au métabolisme du cholestérol, tels que les acides gras et les glycérides, réguler le métabolisme des lipides et le métabolisme du cholestérol, et favoriser la dégradation du cholestérol de lipoprotéines de basse densité [45]; ④ le β-glucane forme une solution très visqueuse dans l’intestin grêle, empêchant l’effet émulsifiant de la bile et la réabsorption des acides biliaires [45]; ⑤ le β-glucane peut réguler le métabolisme du cholestérol en modulant l’axe macrophage-cholestérol [46].

Drozdowski et Al., et al.ont constaté que la viscosité élevéeβ-glucans isolated À partir deoats and waxy Orge d’orgecan reduce intestinaleUtilisation des ressourcesDe lalong-chain fatty acids and cholesterol by downregulating the Expression:De lagenes related to fatty acid synthesis and cholesterol metabolism[47]. Wang and Sunberg et Al., et al.used β-glucanase to verify that β-glucan is the main fonctionnelcomponent that reduces plasma cholesterol and low-density lipoprotein niveauxreduce in rats and hamsters[48]. Thandapilly et Al., et al.found that high-molecular-weight barley β-glucan can increase the excretion De labile acids in the feces and the concentration De latotal SCFAs in patients with mild hypercholesterolemia[49].

2.3 recherches sur les effets immunomodulateurs du β-glucane

Des études récentes ont montré queβ-glucane poudre, en tant qu’immunomodulateur naturel, peut lier et activer les cellules immunitaires pour sécréter des cytokines, participer à l’hôte et#39; L limmunité spécifique et non spécifique, et ainsi améliorer le corps et#39; L lfonction immunitaire [50-51]. Jin et Al., et al.ont constaté que le β-glucan de l’avoine peut réguler la réponse immunitaire, augmenter l’immunoglobuline sérique chez les souris et stimuler la sécrétion de facteurs anti-inflammatoires, améliorant ainsi l’immunité des souris [52]. Y YYY0-51]. Jin et Al., et al.ont constaté que le β-glucan de l’avoine peut réguler la réponse immunitaire, augmenter l’immunoglobuline sérique chez les souris et stimuler la sécrétion de facteurs anti-inflammatoires, améliorant ainsi l’immunité des souris [52]. Yun et al. ont constaté que le β-glucane peut effectivement changer le nombre de cellules des ganglions lymphatiques mésenériques et Peyer' S ganglions lymphatiques de souris, et d’améliorer la résistance des souris à l’infectionpar Staphylococcus aureus ou Escherichia coli [53]. Salah et al. ont découvert que le β-glucan peut réguler les gènes immunitaires du tilapia pour résister à l’infection par le poisson de Streptococcus [54].

Golisch et al. ont découvert que le β-glucane fongique est intériorisé par les macrophages et se lie aux neutrophiles. Les granulocytes activés résultant peuvent tuer certaines cellules tumorales [2].

2.4 recherches sur l’effet du β-glucane sur l’amélioration des fonctions cérébrales

Un grand nombre d’études ont montré que les fibres alimentaires telles que l’inuline, l’oligofructose et leurs métabolites ont des effets protecteurs potentiels pour le cerveau. Haider et al. ont montré que le β-glucan peut atténuer les déficits cognitifs induits par la scopolamine chez les rats en inhibant l’hydrolyse de l’acétylcholine dans le système nerveux central [55]. Un régime riche en graisses et faible en fibres provoque l’activation de la microglie et des dommages synaptiques chez les souris, tandis que la supplémentation alimentaire avec du β-glucane peut optimiser l’ultrastructure synaptique et les voies de signalisation connexes dans le cerveau, réduisant la neuroinflammation et le déclin cognitif chez les souris obèses [56-57]. Xu et al. ont montré que la levure β-glucane a amélioré la neuroinflammation et la résistance à l’insuline du cerveau chez les souris avec des modèles de démence [58]. Hu et al. ont démontré que la supplémentation à long terme avec une amélioration significative de l’ultrastructure synaptique dans le cortex préfrontal et une meilleure mémoire de reconnaissance [59]. Plus important encore, des études cliniques ont montré que les enfants autistes âgés de 3 à 18 ans qui consommaient un complément alimentaire contenant du β-glucane ont montré des améliorations significatives dans leur comportement (une diminution significative du score de l’échelle d’évaluation de l’autisme) et le niveau d’expression de la α-synucléine [60].

2.5 recherches sur l’effet du β-glucane sur le microenvironnement intestinal

Le grand nombre de bactéries symbiotiques dans l’intestin humain forme une barrière microbienne qui peut résister à l’invasion de bactéries pathogènes et fournir une protection importante. Les changements dans le microbiote intestinal ont également une incidence significative sur les fonctions physiologiques de l’hôte [27]. En tant que prébiotique important, le β-glucane peut avoir un effet positif sur le microbiote dans l’estomac et les intestins. En raison du manque de β-glucanase dans le corps humain, le β-glucane ne peut pas être directement digéré par le tube digestif, mais peut être dégradé et absorbé par les glycosidases sécrétées par les probiotiques dans le gros intestin. Par conséquent, le β-glucane stimule sélectivement la vitalité et la prolifération des probiotiques. En même temps, certains probiotiques produisent de l’acide lactique et d’autres substances dans leur propre métabolisme, ce qui réduit le pH de l’intestin et inhibe la croissance et la reproduction des bactéries nuisibles [61]. D’autre part, les agcs produites par le catabolisme du β-glucane par des bactéries anaérobies dans le côlon fournissent des nutriments pour les cellules des muqueuses du côlon [62] [traduction]et favorisent la prolifération des cellules épithéliales intestinales et des lymphocytes T intestinaux [63]. Les agcs peuvent également inhiber l’activité des facteurs inducteurs du cancer intestinal tels que la glucosidase, la glucuronosyltransférase et l’uréase, inhiber la conversion des acides biliaires primaires en acides biliaires secondaires, et augmenter l’excrétion de l’excrétion d’acide biliaire secondaire, qui a un effet préventif sur le cancer du côlon [64-65].

Shen Ruiling et al. ont constaté que le β-glucan de l’avoine peut favoriser la prolifération de bifidobactéries et de lactobacilles dans l’intestin de la souris, inhiber la reproduction d’escherichia coli et améliorer l’environnement intestinal [66]. Pieper et al. ont constaté qu’un aliment contenant du β-glucane est bénéfique pour la prolifération de probiotiques produisant de l’acide butyrique dans les intestins des porcelets sevrés [67]. L’acide butyrique peut fournir de l’énergie aux cellules épithéliales intestinales, aider à maintenir l’intégrité de la muqueuse intestinale et inhiber l’activité des cellules cancéreuses dans les expériences cellulaires [68]. Les agcs peuvent également augmenter l’épaisseur de la couche de mucus dans le côlon des rats et maintenir le fonctionnement normal des intestins [69].

3 résumé

Le bêta-glucane joue un rôle important dans la promotion de la santé et la prévention des maladies. Il a un effet positif sur le contrôle de la glycémie postprandiale et la réduction de la résistance à l’insuline, abaissant le cholestérol et l’hyperlipidémie, améliorant le corps et#39;s immune system and protecting intestinal and brain health, which gives it great potential pourdevelopment in the health industry, such as functional foods, healthcare, Additifs alimentaires, etc. In recent years, research has focused on the source De laβ-glucan raw materials, processing methods, molecular size or viscosity, etc., using in In vitroand in vivo experiments to characterize the nutritional effects in terms De labiochemical indicators and metabolic regulation. However, the research on the various biological activity mechanisms De laβ-glucan is not yet clear. Future research can combine new technical methods such as metabolomics, genomics and transcriptomics to further explain its nutritional mechanisms and provide more scientific evidence for the development De lanew health food research and development provide more scientific evidence.

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