Fukoidaanid

Fukoidaanid on keerulise struktuuriga sulfaaditud polüsahhariidid, mille põhikomponendiks on fukoos. Fukoidaane leidub vaid pruunvetikates. Fukoidaani teisteks nimetusteks on fukaan, fukoidiin, sulfaaditud fukaan ning fukoisaan. Loomades (eriti meripurades ja merisiilikutes) sisalduvaid fukoosist ja sulfaatrühmadest koosnevaid polüsahhariide nimetatakse fukaani sulfaatideks ning neid ei peeta üldiselt fukoidaanideks. Fukoidaane isoleeris ja nimetas esimesena rootsi professor J. H. Kylin 1913. a.Kylin, H. Zur Biochemie der Meeresalgen. Hoppe-Seyler´s Z. Physiol. Chem., 1913, 83(3), 171–197. doi:10.1515/bchm2.1913.83.3.171

 Koostis ja struktuur 
pisi|Fukoidaanide peaahela põhistruktuurid

Enamik fukoidaane on kompleksse struktuuriga, kuna neis on lisaks fukoosile ka teisi monosahhariide, nagu näiteks mannoos, galaktoos, glükoos, ksüloos jt, kuid esineda võib ka uroonhappeid, atsetüülrühmi ja isegi valke. Lihtsad fukoidaanid koosnevad peamiselt fukoosist ja sulfaatrühmadest. Sellised leidub näiteks harilikus põisadrus. Fukoidaanide peaahela põhistruktuur koosneb α-L-fukopüranoosist, mis on seotud asendis 1→3 või vahelduvalt 1→3 ja 1→4. Kõrvalahelatel on glükosiidsidemed mõnikord ka 1→2 asendis. Peaahelale võivad seostuda ka oligosahhariidid ja üksikud fukoosijäägid. Fukoosijäägid on sageli esterdatud väävelhappega. Enamasti asetsevad sulfaatrühmad asendites C-2 ja C-4, harvem asendis C-3. Vastavalt koostisele võib fukoidaane jagada kolme peamisesse rühma: homofukaanid, fukoglükuronaanid (askofüllaanid, sargassaanid) ja glükuronofukoglükaanid. Need sageli esinevad koos fukoidaaniekstraktidesMabeau, S., Kloareg, B. & Joseleau, J.-P. Fractionation and analysis of fucans from brown algae. Phytochemistry, 1990, 29(8), 2441–2445. doi:10.1016/0031-9422(90)85163-a.

 Varieeruvus 
Fukoidaanide struktuur on vetikaliigiti erinev, kusjuures peamiseks erinevuseks on glükosiidisidemete asend, sulfaadituse aste ja teiste monosahhariidide sisaldus polümeeris. Fukoidaanide struktuuri suur liigipõhine muutlikkus viitab põhimõttelistele erinevustele fukoidaanide biosünteesis. Vetika fukoidaanide ülesehitus muutub ka aastajati ning sõltub oluliselt ka keskkonnatingimustest. Üldiselt on pruunvetikas fukoidaane kõige rohkem sügisel ja kõige vähem kevadel. Fukoidaanid on muutlikud ka laengutiheduse osas. 

 Omadused 
Fukoidaane on võimalik pruunvetikatest eraldada toatemperatuuril vee või lahjendatud hapetega, kuna fukoidaanid lahustuvad vees hästi. Fukoidaanide eraldamiseks biomassist kasutatakse ka kaltsiumkloriidi lahust, ultraheli, mikrolaineid ja ensüümtöötlust. 

Fukoidaanid asuvad pruunvetikate rakukestades ja rakuvaheaines. Fukoidaanid võivad moodustada kuni 45% rakukestade kuivmassist. Fukoidaani omadused määrab suuresti laengutihedus (sulfaatrühmade arv), kuid bioloogilises aktiivsuses on oluline ka polümeeri struktuur ja sulfaatrühmade täpne asend. Arvatakse, et fukoidaanid kaitsevad pruunvetikaid kuivamise eest ning tugevdavad nende rakukesta. 

 Rakendused 
Fukoidaanid pakuvad oma mitmekülgse biotoime tõttu järjest suuremat rakenduslikku huvi, eelkõige meditsiinis ja farmaatsias. Nad on laiaspektrilise bioaktiivsusega, omades sealhulgas antibakteriaalset, viiruse-, põletiku-, diabeedi-, ülekaalulisuse- ja kasvajavastast toimet. Fukoidaanidel on ka antioksüdatiivne, antikoagulatiivne ja immuunsüsteemi reguleeriv toime. Fukoidaanide kasutuselevõttu raskendab nende suur mitmekesisus ning proovide heterogeensus (proovides esinevad sageli ka bioaktiivsed ebapuhtused, nt florotanniinid)Sichert, A., Le Gall, S., Klau, L. J., Laillet, B., Rogniaux, H., Aachmann, F. L. & Hehemann, J.-H. Ion-exchange purification and structural characterization of five sulfated fucoidans from brown algae. Glycobiology, 2021, 31(4), 352–357. doi:10.1093/glycob/cwaa064 , mis teeb struktuur-omaduslike seoste selgitamise raskeks. 
 Vaata ka 
 Alginaadid
 Polüsahhariidid

 Viited 

Kategooria:Polüsahhariidid