Das Galactosederivat 3,6-Anhydrogalactose ist eine chirale chemische Verbindung aus der Gruppe der Kohlenhydrate. Sie ist ein Baustein verschiedener aus Algen gewonnenen Polysaccharide (Galactane), die vor allem wegen der Fähigkeit zur Bildung von Gallerten und Gelen industriell wichtig sind.
Zwei diastereomere Formen (Epimere) der 3,6-Anhydrogalactose wurden als Bausteine von Rotalgen identifiziert: D-3,6-Anhydrogalactose und L-3,6-Anhydrogalactose.
300px|klasse=skin-invert-image|rahmenlos|3,6-AnhydroL galactose beziffert
3,6-Anhydro-L-galactose. L bezieht sich auf die Konfiguration des C(2)-Atoms.
Geschichte Bei der Hydrolyse von Agar wurde das L-Isomere entdeckt.E. G. V. Percival, J. C. Somerville, I. A. Forbes: Isolation of an Anhydro-Sugar Derivative from Agar. In: Nature, Jg. 1938, Bd. 142, S. 797-798. doi:10.1038/142797d0E. G. V. Percival, I. A. Forbes: 3,6-Anhydro-L-galactose in agar. In: Nature, Jg. 1938, Bd. 142, S. 1076. Analoge Behandlung des Schleims von Chondrus crispus und anderer Algen, wie Dilsea edulis führte zum D-Isomer.E. G. V. Percival, In: Chemistry & Industry Jg. 1954, S. 1487Vincent C. Barry, Joan E. McCormick: Properties of periodate-oxidised polysaccharides. Part VI. The mucilage from Dilsea edulis. In: Journal of the Chemical Society (Resumed), Jg. 1957, S. 2777: Artikel Nr. 535.
Weitere Vorkommen Rotalgen (Rhodophyta, Rhodophyceae), aus denen auch Agar mit Agarose und AgaropektinSeverian Dumitriu: Polysaccharides. CRC Press, 1998, ISBN 978-0-8493-3569-3, S. 364. hergestellt wird, enthalten in ihren Polysacchariden den Baustein 3,6-Anhydrogalactose in Form des Pyranosids. Untersucht wurden z. B. Vertreter der Gattungen Gelidium, Gracilaria, Acanthopeltis, Ceramium, Pterocladia und Porphyra. Ein wichtiges Vorkommen ist auch Carrageen.P. S. Chauhan, A. Saxena: Bacterial carrageenases: an overview of production and biotechnological applications. In: 3 Biotech. Band 6, Nummer 2, Dezember 2016, S. 146, doi:10.1007/s13205-016-0461-3, PMID 28330218, . Im Furcellaran liegt die D-Form der Anhydrogalactose vor.Tanja Wuestenberg: Cellulose and Cellulose Derivatives in the Food Industry. John Wiley & Sons, 2014, ISBN 978-3-527-68296-6, S. 28.
Gewinnung und Darstellung 3,6-Anhydrogalactose kann durch Hydrolyse von Polysacchariden gewonnen werden, die diesen Baustein enthalten. Die Hydrolyse wird durch Säuren katalysiert. Ein Durchbruch wurde durch die Verwendung von Enzymen erzielt. So lässt sich aus Agarose mit Agarasen 3,6-Anhydro-L-galactose herstellen.E. J. Yun, S. Lee, J. H. Kim, B. B. Kim, H. T. Kim, S. H. Lee, J. G. Pelton, N. J. Kang, I. G. Choi, K. H. Kim. Enzymatic production of 3,6-anhydro-L-galactose from agarose and its purification and in vitro skin whitening and anti-inflammatory activities. Appl Microbiol Biotechnol. Jg. 2013, Bd. 97, Heft 7, S. 2961-70. doi:10.1007/s00253-012-4184-z. Epub 2012 Jun 8. PMID 22678025.D. H. Kim, E. J. Yun, S. H. Lee, K. H. Kim. Novel Two-Step Process Utilizing a Single Enzyme for the Production of High-Titer 3,6-Anhydro-l-galactose from Agarose Derived from Red Macroalgae. J Agric Food Chem. Jg. 2018, Bd. 66(46), S. 12249-12256. doi:10.1021/acs.jafc.8b04144. Epub 2018 Nov 7. PMID 30354118.
mini|3,6-Anhydrogalactopyranose
Eigenschaften Das Molekül 3,6-Anhydrogalactose weist vier Chiralitätszentren auf. Anstelle der in diesem Fall umständlichen R/S-Nomenklatur – z. B. (2R)-2-[(2S,3S,4R)-3,4-dihydroxyoxolan-2-yl]-2-hydroxyacetaldehyd – wird für die Verbindung die D/L-Nomenklatur nach Emil Fischer (Fischer-Projektion) verwendet.
Wie oben erwähnt, kommen in der Natur sowohl D- als auch L- Diastereomere vor. In den Polysacchariden liegen die Bausteine jedoch in der Pyranose-Form vor, also als 3,6-Anhydrogalactopyranose. In wässriger Lösung besteht ein Gleichgewicht zwischen der in der Infobox gezeigten Aldehydform, und bicyclischen Pyranosen und Furanosen.Sun Bok Lee, Shin Youp Lee, Hyun Seung Lim: Aldehydic nature and conformation of 3,6-anhydro-L-galactose monomer: In: Biotechnology and Bioprocess Engineering, Jg. 2015, Band 20, S. 878–886. doi:10.1007/s12257-015-0520-3
Literatur D. A. Navarro, C. A. Stortz: Determination of the configuration of 3,6-anhydrogalactose and cyclizable alpha-galactose 6-sulfate units in red seaweed galactans. In: Carbohydrate research. Band 338, Nummer 20, September 2003, S. 2111–2118, PMID 14505879. Q. Zhang, N. Li, X. Liu, Z. Zhao, Z. Li, Z. Xu: The structure of a sulfated galactan from Porphyra haitanensis and its in vivo antioxidant activity. In: Carbohydrate research. Band 339, Nummer 1, Januar 2004, S. 105–111, PMID 14659676. Q. Zhang, H. Qi, T. Zhao, E. Deslandes, N. M. Ismaeli, F. Molloy, A. T. Critchley: Chemical characteristics of a polysaccharide from Porphyra capensis (Rhodophyta). In: Carbohydrate research. Band 340, Nummer 15, Oktober 2005, S. 2447–2450, doi:10.1016/j.carres.2005.08.009, PMID 16150429.
Einzelnachweise
Kategorie:Monosaccharid Kategorie:Dihydroxyoxolan Kategorie:Aldose