Trehalose

Strukturformel
Allgemeines
Name	Trehalose
Andere Namen	1-α-Glucopyranosyl-1-α-glucopyranosid 2-(Hydroxymethyl)-6-[3,4,5-trihydroxy-6- (hydroxymethyl)tetrahydropyran-2-yl]oxy- tetrahydropyran-3,4,5-triol Mykose
Summenformel	C12H22O11
CAS-Nummer	99-20-7 (α,α-D-Trehalose) 585-91-1 (α,β-D-Trehalose) 6138-23-4 (α,β-D-Trehalose-Dihydrat) 499-23-0 (β,β-D-Trehalose) 25018-27-3 (Trehalose-octaacetat)
PubChem	7427
Kurzbeschreibung	farbloser Feststoff[1]
Eigenschaften
Molare Masse	342,30 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Schmelzpunkt	214–216 °C (α,α-D-Trehalose)[2] 149 °C (α,β-D-Trehalose)[2] 135–140 °C (β,β-D-Trehalose)[2]
Löslichkeit	löslich in Wasser und heißem Ethanol[2] unlöslich in Diethylether[2]
Sicherheitshinweise
EU-Gefahrstoffkennzeichnung [1] Dihydrat keine Gefahrensymbole R- und S-Sätze R: keine R-Sätze S: keine S-Sätze
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

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Trehalose (auch Mykose genannt) ist ein Zweifachzucker, der aus zwei α,α'-1,1-glykosidisch verknüpften Glucose-Molekülen besteht. Daher ist sein systematischer Name 1-α-Glucopyranosyl-1-α-Glucopyranosid, in der Kurzformel: Glc α(1→1)α Glc. Da beide anomeren C-Atome an der O-glycosidischen Bindung beteiligt sind, gehört Trehalose zu den nicht-reduzierenden Zuckern.

Vorkommen

Trehalose kommt natürlich in verschiedenen Pflanzen und Pilzen und auch in der Hämolymphe vieler Insekten vor. In Pflanzen ist es einer der Reservestoffe. Es kann vom Menschen mittels der im Dünndarm lokalisierten Trehalase zu D-Glukose abgebaut werden.

Für Bakterien ist Trehalose essenziell: nur durch Anreicherung von Trehalose können sie Stresssituationen wie Trockenheit überstehen, ohne dass ihre Proteine denaturieren. Corynebakterien und Mycobakterien bauen außerdem noch Trehalose als Bestandteil von Glycolipiden in ihre äußerste Zellwandschicht ein, wo sie in pathologischen Keimen das Eindringen in den Wirtsorganismus erleichtert.^[3][4]

Funktion/Anwendungen

Trehalose wird umgangssprachlich auch als „natürliches Frostschutzmittel“ bezeichnet. In Bärtierchen (Tardigrada) führt die signifikante Erhöhung der intrazellulären Trehalosekonzentration zur Kryopräservation. In verschiedenen Geweben führt die künstliche Zugabe von Trehalose in Kombination mit anderen Substanzen (z. B. DMSO) zur Kryopräservation.^[5][6]

Literatur

• Iturriaga G, Suárez R, Nova-Franco B: Trehalose metabolism: from osmoprotection to signaling. In: Int J Mol Sci. 10, Nr. 9, September 2009, S. 3793–810. doi:10.3390/ijms10093793. PMID 19865519. Volltext bei PMC: 2769160.

Einzelnachweise

1. ↑ ^{a b} Datenblatt D-(+)-Trehalose dihydrate bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 16. Juni 2011.
2. ↑ ^{a b c d e} Arne Lützen, in: Roempp Online - Version 3.5, 2009, Georg Thieme Verlag, Stuttgart.
3. ↑ Jain NK, Roy I: Effect of trehalose on protein structure. In: Protein Sci.. 18, Nr. 1, Januar 2009, S. 24–36. doi:10.1002/pro.3. PMID 19177348. Volltext bei PMC: 2708026.
4. ↑ Tropis M, Meniche X, Wolf A, et al.: The crucial role of trehalose and structurally related oligosaccharides in the biosynthesis and transfer of mycolic acids in Corynebacterineae. In: J. Biol. Chem.. 280, Nr. 28, Juli 2005, S. 26573–85. doi:10.1074/jbc.M502104200. PMID 15901732.
5. ↑ Prog Biophys Mol Biol. 2006 Oct;92(2):258–67.
6. ↑ Liver Transplantation 2007, 13: 38–45

Weblinks

Wissenschaft Online: Trehalose