Clasificarea oligozaharidelor

1. După caracterul chimic oligozaharidele se clasifică în:

- oligozaharide reducătoare

- oligozaharide nereducătoare

Oligozaharide reducătoare se formează prin eliminarea unei molecule de apă dintre hidroxilul semiacetalic al unei monozaharide şi hidroxilul nesemiacetalic al altei monozaharide. Oligozaharida obţinut este reducătoare deoarece are un hidroxil semiacetalic liber, provenit de la ultimul rest de monozaharidă.

Oligozaharidele reducătoare se numesc oligozaharide de tip maltozic.

Legătura de tip maltozic se mai numeşte legatură monocarbonilică, deoarece la formarea sa contribuie o singură grupare carbonilică. Din această grupă de oligozaharide fac parte maltoza, celobioza, lactoza, melobioza, gentiobioza, rutinoza.

Oligozaharide nereducătoare. Se formează prin eliminarea moleculelor de apă dintre hidroxilii semiacetalici ai monozaharidelor constituiente. Ele nu au caracter reducator, deoarece nu au nici un fel de hidroxil semiacetalic liber.

Oligozaharidele nereducatoare se mai numesc oligozaharide de tip trehalozic. Legătura glicozidică a oligozaharidelor nereducătoare se mai numeşte şi legatură dicarbonilică, deoarece provine din doua grupări carbonilice. Oligozaharidele nereducătoare includ zaharoza, trehaloza, etc.

2. După structura lor, oligozaharidele pot fi: dizaharide, trizaharide,

tetrazaharide, etc.

 

Oligozaharide naturale importante

Dizaharide.

Dizaharidele sunt cele mai importante şi mai răspîndite oligozaharide, predomină în regnul vegetal, dar se întîlnesc şi în regnul animal. Moleculele unei dizaharide pot conţine două resturi de hexoze, două de pentoze sau un rest de hexoză şi unul de pentoză. Legarea celor două molecule de monozaharide are loc pe seama hidroxilului glicozidic al uneia din ele şi una din grupările hidroxilice ale celeilalte molecule. Diferitele dizaharide pot fi constituite din una şi aceeaşi monozaharidă: maltoza, trehaloza, celobioza care, structural sunt formate din radicali de glucoză. Deosebirea dintre proprietăţile acestor trei dizaharide se explică prin structura lor: izomeri diferiţi ai glucozei combinaţi în diferite moduri intre ei.

Dizaharide reducatoare

Maltoza este o dizaharidă reducătoare, formată din două molecule de α- glucoză piranozică, legate monocarbonilic între atomii C(1) al primei glucoze şi C(4) al celei de a doua glucoză (legătura 1,4-α-glicozidică).

Maltoza se găseşte în seminţele cerealelor în curs de germinare provenind în mare parte în urma hidrolizei amidonului. În cantitate mai mare se află în orzul încolţit şi din această cauză se mai numeşte şi zahăr de maţ sau cerealoză. Maltoza se întîlneşte frecvent în făina cerealelor. Maltoza este unitatea structurală a glicogenului şi amidonului. Apare de obicei prin degradarea hidrolitică a amidonului sau glicogenului, sub acţiunea enzimelor α- şi β-amilaza.

Maltoza este o substanţă albă, cristalină, uşor solubilă în apă cu p.t. +208°C. Fermentează uşor. Sub acţiunea enzimei - maltaza - (care se află în orzul încolţit) maltoza hidrolizează şi formează două molecule de α-D-glucopiranoză.

Celobioza rezultă din două molecule de glucoză piranozică, prin eliminarea unei molecule de apă dintre oxidrilul semiacetalic de la atomul C(1) al primei glucoze şi oxidrilul alcoolic de la atomul C(4) de la cea de a doua moleculă de glucoză. Legătura este monocarbonilică, iar celobioza este o glucoză-β-glucozid cu următoarea structură:

 

Celobioza nu se găseşte în stare liberă; ea intră în structura celulozei, iar prin acţiunea hidrolitică a enzimei celulaza, este scindată pînă la celobioză.

Lactoza este un α-glucoza-β-galactozid - dizaharidă formată dintr-o moleculă de galactoză şi una de glucoză, legătura este monocarbonilică şi se face între atomii C(1) al β-galactozei piranozice şi C(4) al α-glucozei piranozice.

La oxidarea lactozei se formează întîi acidul zaharic din molecula de glucoză şi apoi acidul mucic din molecula de galactoză. Enzima lactaza scindează hidrolitic molecula de lactoză în cele două monozaharide componente: glucoză şi galactoză.

 

 

În proporţie de 2-6%, lactoza se găseşte în laptele tuturor mamiferelor, în funcţie de natura speciei. În cantitate mică, s-a identificat în polenul unor flori (Forsitia) şi în unele fructe tropicale. Este o dizaharidă care fermentează greu. Sub acţiunea bacteriilor lactice, se transformă în acid lactic; acest fenomen are loc la fabricarea produselor lactate acide. Este o substanţă solidă, cu gust dulce, solubilă în apă şi insolubilă în alcool. Se obţine, în cantitate mare, din zerul concentrat obţinut în procesul de obţinere a brînzeturilor, prin tratarea cu alcool metilic. Lactoza este substanţa care dă gustul dulce laptelui şi din această cauză se mai numeşte - zahar de lapte. Lactoza se utilizează în industria farmaceutică la prepararea unor comprimate şi la prepararea unor alimente nutritive pentru copii.

Dizaharide nereducătoare

Zaharoza este o dizaharidă cu rol important în alimentaţia omului. Ea se

denumeşte zahăr de trestie sau zahăr de sfeclă. Termenul vechi este de sucroza.

Zaharoza este o substanţă solidă, cristalină, solubilă în apă şi insolubilă în solvenţi organici, cu punct de topire la + 183°C. În soluţie prezintă activitate optică dextrogiră ([α]D20 = + 66,5o).n molecula zaharozei intră o moleculă de α-glucoză piranozică şi o moleculă de β- fructoză furanozică unite printr-o legatură dicarbonilică. Zaharoza este un α-glucozid β-fructozid.

 

Zaharoza este cea mai raspîndită dizaharidă naturală. În cantitate mică zaharoza se găseşte în toate plantele alături de monozaharide. În cantitate mare, zaharoza se depozitează în sfecla de zahăr (8-12%), în trestia de zahăr (18-20%), în cantitate relativ însemnată zaharoza se găseşte, de asemenea, în sorgul zaharat şi în tulpinile de porumb. În ierburi zaharoza se află într-o proporţie de 2-8%. Prin hidroliza enzimatică, sub acţiunea zaharazei, denumită şi invertază, zaharoza (zahăr dextrogir) formează un amestec echimolecular de fructoză levogiră şi glucoză dextrogiră. Acest proces de hidroliză a zaharozei poartă şi numele de invertirea zaharului (inversiunea zahărului), iar amestecul echimolecular de glucoză şi fructoză formează zahărul invertit. Zahărul invertit este, alături de zaharoză, principalul constituient al mierii, gustul puternic dulce al acesteia fiind dat de fructoză.

Trehaloza (zahărul din ciuperci) este o diglucidă nereducătoare, neomogenă, formată din α-D-glucoză şi β-D-glucoză unite prin legătura 1,1-α,β-glicozidică.Tregaloza se întîlneşte în ciuperci şi în limfa unor insecte.

I.2.1.3.POLIZAHARIDE

Polizaharidele sau glicanii sunt compuşi macromoleculari constituiţi din n molecule de monozaharide unite între ele prin legături glicozidice. Prin hidroliza chimică sau enzimatică are loc treptat desfacerea acestor compuşi macromoleculari, formîndu-se produşi intermediari cu grad de polimerizare din ce în ce mai mic, iar în final, se formează monozaharide sau derivaţi ai acestora.

In natură, polizaharidele se întîlnesc atît în regnul vegetal, unde predomină, cît şi în regnul animal. Ele au un rol fiziologic important. În organismele vegetale şi animale polizaharidele au diferitr funcţii: servesc fie ca substanţe de rezervă (amidon, inulina, glicogen), fie ca substanţe de susţinere (celuloza, hemiceluloza, chinina, etc.). Polizaharidele reprezintă însemnate materii prime pentru industria uşoară şi pentru industria alimentară.

Polizaharidele sunt substanţe solide, cristaline, cu aspect amorf, se prezintă sub formă de pulberi albe, insolubile sau greu solubile în apă. Polizaharidele solubile formează soluţii coloidale.