キシロースは、それがアルドペントース糖のグループ内で、リボースおよびアラビノースのように関連すると共に、分類されるように、アルデヒド官能基を有する単糖5個の炭素原子です。
1881年のコッホは、これを発見して木材から分離した最初の人物です。それ以来、多くの科学者は、それを入手するのが困難でコストがかかることを考えると、これを最も「珍しい」珍しい糖の1つに分類しました。
D-およびL-キシロースのフィッシャーの予測（出典：Wikimedia Commons経由のakane700）
しかし、1930年にアメリカの協同組合は、はるかに安価な原料である綿実の殻からなんとかそれを手に入れることができ、それ以来、ショ糖生産に匹敵する価格で入手できる砂糖として人気を博しています。
現在、異なる種類の木本植物の木から、およびいくつかの廃棄物からそれを分離するために様々な方法が使用されている。
その誘導体は血糖値の上昇に寄与しないため、糖尿病患者向けに開発された食品および飲料の甘味料として広く使用されています。甘味料として使用される最も合成された誘導体はキシリトールです。
アルコール発酵産業における炭素源としてのキシロースの使用は、これらの時代の科学的研究の最も重要なポイントの1つになりました。
特徴
グルコースと同様に、キシロースには甘い味があり、いくつかの研究では、グルコースの甘い味の約40％を持っていることが示されています。
試薬としては白色結晶粉末として市販されています。他の多くの五炭糖と同様に、分子量は約150.13 g / molで、分子式はC5H10O5です。
極性構造を考えると、この単糖は水に溶けやすく、融点は約150°Cです。
構造
自然界で最も一般的な形態または異性体はD-キシロースですが、L-キシロース形態は、商業的使用のために化学合成によって得られたものです。
この炭水化物には4つのOHグループがあり、その遊離アルデヒドグループのおかげで、還元糖と見なされます。他の砂糖のように、それが見つかる媒体に応じて、さまざまな方法で見つけることができます（その環の形状に関して）。
キシロースのハワース予測（出典：Wikimedia Commons経由のNEUROtiker）
環状異性体（ヘミアセタール）は、溶液中でピランまたはフランとして、つまり、アノマー水酸基（-OH）の位置に応じて、より多くの異性体を持つことができる6または5結合の環として見つけることができます。 。
特徴
細胞内
グルコース、フルクトース、ガラクトース、マンノース、アラビノースなどの他の糖類や、いくつかの派生アミノ糖と同様に、D-キシロースは、大きな多糖類の構造部分として一般的に見られる単糖類です。
植物由来のヘミセルロースの加水分解から得られる材料の30％以上を占め、一部の細菌、酵母、真菌によってエタノールに発酵できます。
植物中のキシランポリマーの主成分として、キシロースはグルコースに次いで地球上で最も豊富な炭水化物の1つと考えられています。
ヘミセルロースは、大部分がアラビノキシランによって構成されています。そのポリマーの骨格は、β-1,4結合によって連結されたキシロースで構成されています。アラビノース残基は、2 'または3'位置の-OHグループに連結できます。これらの結合は微生物酵素によって分解される可能性があります。
真核生物のペントースリン酸代謝経路を介して、キシロースは異化されてキシルロース-5-Pとなり、これはその後のヌクレオチド合成のためのこの経路の中間体として機能します。
蜜のキシロース
10年ほど前まで、花の蜜に含まれる主な糖は、グルコース、フルクトース、スクロースでした。それにもかかわらず、ヤマモガシ科の2つの属は、第4の単糖を持っています：キシロース。
プロテア属とファウレア属の蜜は、このサッカリドが最大40％の濃度で含まれています。これは、これらの植物のほとんどの天然の花粉媒介者にとって口当たりがよくない（印象的または美味しい）と思われるため、説明が難しい事実です。
一部の著者は、この特性を非特異的な花の訪問者の防止メカニズムとして考えていますが、その存在は、菌類または細菌による蜜腺の細胞壁の分解と関係があると考えています。
医学では
D-キシロースはまた、治療機能を有する薬物の製造における中間体としても使用されます。抗う蝕（抗う蝕）の目的で砂糖の代替として使用されます。
獣医学の分野ではそれは吸収不良をテストするために使用され、同じように人間の単糖の腸管吸収能力を評価するための手順に関与しています。
業界では
前述のように、キシロースの最も一般的な用途の1つは、商業的に言えば、低カロリーの甘味料の栄養補助食品であり、その使用はFDA（食品医薬品局）によって承認されています。 。
エタノールなどの代替燃料の生産は、主に植物バイオマスに存在する炭水化物の発酵によって達成されます。これは、前記アルコールの長期的な供給源です。
キシロースは、植物細胞の細胞壁に存在し、木材の繊維の重要な部分であるヘテロ多糖であるヘミセルロースの一部であるため、自然界で2番目に豊富な炭水化物です。
この目的のために遺伝子組み換え微生物（特に細菌と酵母）を使用して、植物組織からより大量のエタノールを生産するために、現在この糖の発酵を達成するために多くの努力がなされています。
動物の代謝に対するキシロースの影響
キシロースは、単胃動物（胃が1つだけの動物で、反芻動物とは異なり、胃腔が2つ以上ある動物）ではほとんど使用されていないようです。
家禽と豚の両方で、毎日の食事に過剰なD-キシロースが含まれている場合、1日の平均体重増加、摂食効率、および排泄される乾物量の直線的な減少が観察されます。
これは、ほとんどの動物がヘミセルロースポリマーを分解できないことで説明されます。このため、外因性酵素、プロバイオティクスと微生物の含有などの代替品を探すという別の研究グループにタスクが与えられています。ダイエットなど
脊椎動物におけるキシロースの代謝利用についてはほとんど知られていないが、栄養補助剤としてのその添加は、通常、尿中の排泄の産物として終わることが知られている。
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