Clasificarea polizaharidelor

Polizaharidele se clasifică după structura şi compoziţia lor chimică în:

- homopolizaharide (homoglicani, polioze) – constituite din acelaşi tip de monozaharid;

- heteropolizaharide (heteroglicani)–constituite din diferite molecule de monozaharide.

Fiecare din aceste subdiviziuni se împart în mai multe grupe în funcţie de monozaharidul participant.

Homopolizaharide

Homopolizaharide mai răspîndite şi importante sunt cele în structura cărora participă hexozele, sunt de natura vegetală, iar altele de natură animală. O importanţă deosebită o prezintă polizaharidele formate numai din glucoză şi care sunt denumite, în general, glucani sau glucozani. Din această clasă fac parte amidonul, glicogenul şi celuloza.

Amidonul este cel mai important polizaharid de rezervă din regnul vegetal care se formează în frunze prin fotosinteză şi este depozitat în diferite organe ale plantei-tubercoli, seminţe, fructe. Amidonul este cea mai importantă sursă hidrocarbonată a omului şi animalelor. În cantitate mai mare amidonul se găseşte în tuberculi (cartofi 13-25%), seminţe (cereale 50-70%, leguminoase 40-45%) şi chiar în părţile lemnoase ale plantelor: formînd granule rotunde, ovale, poliedrice, stratificate, a căror formă şi marime diferă cu natura speciei sau ţesutului. Granulele de amidon sunt vizibile la microscop, cu diametrul de 4-6μ, constituite din straturi aşezate concentric în jurul unui nucleu. Granule de amidon prezintă fenomenul de birefringentă, iar spectrele radiaţiilor Roentgen arată starea cristalină a lor.

Amidonul se formează în plante prin polimerizarea glucozei care rezultă în urma sintezei clorofiliene din CO₂ şi H₂O. În stare pură, amidonul se prezintă ca o pulbere albă, care după uscare este higroscopică, practic insolubilă în apă rece. La cald formează soluţii vîscoase, coloide, care atunci cînd sunt concentrate şi răcite formează un gel, numit cocă de amidon sau clei de amidon, granulele de amidon absorbind deci apa. Îmbibarea cu apă are loc la o anumită temperatură (temperatura de gelatinizare), cuprinsă între 60-80°C. Prin degradare parţială, dă naştere unui produs solubil în apă, numit amidon solubil.

Granulele de amidon sunt constituite din două componente, amiloză şi amilopectină, care se deosebesc prin proprietăţile lor fizice şi chimice.

Amiloza, care reprezintă 20-30% din granula de amidon, este dispusă în interiorul acesteia şi prezintă o structură neramificată. Ea este constituită din mai multe unităţi de maltoză (constituite la rîndul lor din molecule de α-D-glucopiranoză), unite prin legături 1,4-α-glicozidice sub forma unei catene macromoleculare cu M = 50000-500000, care este dispusă în spaţiu sub formă de spirală, formată din cîte 4-6 molecule de α-D-glucoză. Amiloza formează cu apa sisteme disperse coloidale care prezintă cu iodul o coloraţie albastră.

Amilopectina, componentul ramificat, reprezintă 70-80 % din granula de amidon, este dispusă în învelişul acesteia şi prezintă o structură ramificată. Este constituită ca şi amiloza din unităţi de α-D-glucopiranoză unite prin legături 1,4-α-glicozidice (unităţi de maltoză), sub forma unei catene macromoleculare liniare, la care apar ca ramificaţii, catene laterale în care unităţile 1,4-α-glicozidice sunt legate 1,6-α-glicozidic (în medie ramificaţiile apar după 25 de resturi de glucoză). Gradul de polimerizare variază mult, iar masa moleculară a amilopectinei este de ordinul unui milion. Amilopectina formează cu apa sisteme disperse coloidale care prezintă cu iodul o coloraţie roşie-brună.

 

Prin hidroliza menajată, blîndă, degradarea amidonului are loc progresiv, obţinîndu-se fracţiuni ale moleculei din ce în ce mai mici, numite dextrine, ce se pot obţine şi izola cînd limităm acţiunea hidrolitică la o anumită durată. Schematic, hidroliza amidonului poate fi prezentată astfel:

Degradarea amidonului are loc si sub actiunea enzimelor.

Amidonul este o substanţă de rezervă, care prin degradare enzimatică este mobilizat în interiorul organismului vegetal sau animal şi transportat sub formă de produse de degradare spre diferite organe, unde servesc la sinteza altor substanţe.

Datorită proprietăţilor sale hidrocoloidale amidonul este utilizat în industria alimentară şi ca aditiv de legare, îngroşare şi stabilizare la obţinerea sosurilor, supelor –cremă, dressingurilor pentru salate, alimentelor pentru copii, îngheţatei.

Glicogenul reprezintă forma de depozitare a excesului de hidraţi de carbon în organismul animal. Rezerve semnificative de glicogen se găsesc în muşchi şi în ficat. Cantităţi mici de glicogen se găsesc în toate ţesuturile, inclusiv în creier. El a fost identificat şi în ţesuturi vegetale la alge, ciuperci, drojdii, bacterii şi chiar în unele plante superioare, cum este porumbul zaharat.

Glicogenul este hidrolizat la glucoză şi glucoza poate trece în glicogen, adică:

glicogen + H₂O <⎯> glucoza.

Acest echilibru este menţinut în organismul animal de acţiunea antagonistă a doi hormoni (adrenalina şi insulina).

Celuloza formează învelişul celular al ţesuturilor vegetale - este cea mai răspîndită substanţă organică şi apare în cantitatea cea mai mare în natură. În organismul animal celuloza este prezentă la formarea carapacei unor animale marine.

În părţile lemnoase ale plantelor celuloza apare în proporţie de 45-60%., la plantele inferioare - în cantitate mică, mai frecvent la ciuperci si alge.

Celuloza este însoţită şi de alte polizaharide: hemiceluloze, materii pectice, precum şi de lignine, lipide, răşini, materii tanante, pigmenţi, materii proteice, săruri minerale, etc., numite substanţe încrustate.

În stare pură celuloza este o substanţă albă, cu aspect amorf, fără gust şi fară miros. Aproape pură celulozaa se găseşte în fibrele de bumbac şi de in, în măduva de soc şi hîrtie. Celuloza prezintă o structură macromoleculară poliglucidică rezultată prin policondensarea unui număr variabil de unităţi de D-glucopiranoză. Se presupune că celuloza nu este o substanţă unitară, ci reprezintă de fapt un amestec de substanţe omoloage, deoarece, masele moleculare ale celulozei obţinută din diferite surse variază întotdeauna foarte mult. La hidroliza menajată a celulozei rezultă unităţi de celobioză care sunt legate prin legături 1,4-glicozidice.

Celuloza nu este descompusă în tractul digestiv al omului. Ea este degradată numai de animalele ierbivore, în al căror rumen şi intestin se găsesc bacterii care hidrolizează celuloza cu ajutorul enzimelor (celulaze) pe care le conţin. Celuloza este un component al tuturor materiilor prime vegetale utilizate în industria alimentară, de unde ajunge prin prelucrare tehnologică, în cantitaţi variabile, în majoritatea alimentelor. Deşi nu este metabolizată de organismul omului şi deci nu are valoare nutritivă, celuloza, este o componentă alimentară utilă datorită rolului pozitiv pe care-l are în fiziologia gastrointestinală (intensifică peristaltismul, tranzitul intestinal, favorizează eliminarea substanţelor toxice) etc.

Inulina este cel mai important şi cel mai studiat dintre fructani. Se găseşte ca substanţă de rezervă în napi, dalie, gherghine, cicoare, îndeosebi în tuberculii acetor plante, dar şi în tulpinile şi în organele suculente ale acestora. Se dizolvă greu în apă la rece, este însă uşor solubilă la cald. Plantele care conţin inulină se folosesc pentru obţinerea fructozei, care este utilizată ca substanţă de îndulcire în industria alimentară. Deoarece toţi fructanii, printre care şi inulina, se hidrolizează foarte uşor cu ajutorul acizilor, obţinerea fructozei din materii prime bogate în inulină se realizează pe calea hidrolizei acide.

Heteropolizaharide

Polizaharidele heterogene conţin în molecula lor resturi a două sau mai multe monozaharide (oze) diferite. În alimente, ca şi în plante, se găsesc numeroase polizaharide de acest fel.

Hemicelulozele – o grupă mare de polizaharide cu greutate moleculară ridicată, care nu se dizolvă în apă, dar se dizolvă în soluţii alcaline, şi care insoţesc celuloza în ţesuturile vegetale (17 – 43% din materia uscată a lemnului). Cele cu masă moleculară mai mică au rol de polizaharide de rezervă, iar cele cu masă moleculară mare au rol de subtanţe de structură ca şi celuloza.

Materiile pectice sunt combinaţii de origine vegetală între mai multe polizaharide superioare (celuloza, D-galactani, L-arabani) şi acidul pectic, al cărui edificiu macromolecular este format din molecule ale acidului galacturonic şi acidului glucuronic. Ele au un rol însemnat în sudura ţesuturilor celulozice şi în reglementarea permeabilităţii celulare. Materiile pectice se găsesc în aproape toate organele plantelor. În cantitate mai mare, se găsesc în pulpa fructelor cărnoase (40-50%), în rdăcini, tulpini, măduva plantelor anuale (la floarea soarelui 30-35%), în fibrele de in, cînepă, în ţesutul lemnos al arborilor, în structura peretelui celular la plante.

Materiile pectice se prezintă sub formă de pulberi amorfe, de culoare albă sau alb-galbuie, posedă o mare capacitate de imbibitie. Soluţiile lor concentrate formează geluri transparente. Materiile pectice au un rol însemnat la prepararea gemurilor şi marmeladelor din fructe.

Substanţele pectice au un rol important în timpul maturizării, păstrării şi prelucrarii industriale a diferitelor fructe şi legume. În timpul dezvoltării fructelor protopectina se formează în pereţii celulari şi se poate acumula în cantităţi mari (mere, pere, citrice). Coacerea fructelor este caracterizată de transformarea protopectinei în pectină solubilă, procesul continuă şi după recoltarea fructelor, în timpul păstrării lor în stare proaspătă. Această transformare determină înmuierea pulpei fructului şi formarea caracteristicilor specifice ale fructului copt.

Mananii sunt polizaharide de origine vegetală, care se găsesc în lemnul coniferelor, în cojile dure ale unor seminţe, în ciupercile pigmentate de tipul drojdiei, în unele bacterii.

Galactanii sunt răspîndiţi în organismul vegetal în ciuperci şi microorganisme. Galactanii în cantitate mai mare sunt în substanţe pectice, gume şi mucilagii, în membranele celulelor vegetale, etc. Galactoza este componentul principal. Cel mai răspîndit galactan este agar-agar sau geloza, care se extrage din algele roşii ce trăiesc în Oceanul Indian şi în Mările Chinei. Agar-agarul are o structură moleculară asemănătoare amidonului. Este format din doi componenţi: agaroza şi agaro-pectina. Agar-agarul este folosit ca materie de bază în mediile de cultură, în industria alimentară pentru obţinerea diferitelor jeleuri, paste, gemuri, a ciocolatei, îngheţatei. Are proprietatea de a se transforma în gel chiar în soluţii foarte diluate de 1%.

Pentozanii. Dintre pentozani cei mai importanţi sunt arabanii şi xilanii. Arabanii sunt polizaharide care intră în amestecuri în formarea hemicelulozelor, a materiilor pectice şi a gumelor vegetale, deci în constituţia unor polizaharide neomogene. Se pot izola prin extracţie cu alcool 70% din pulpa unor fructe (mere, gutui, cirese, etc). Arabanii au structura moleculară ramificată. Arabinoza intră în constituţia lor sub formă furanozică.

Xilanii sunt polizaharide care se găsesc predominant în plantele superioare, însoţesc în plante celuloza, de care se pot separa prin tratarea cu soluţie de NaOH 10% şi precipitare cu alcool. Xilanii sunt componenţi ai structurii membranelor celulare.

Gumele şi mucilagiile vegetale sunt polizaharide asemănătoare cu substanţele pectice, formate din pentoze, metilpentoze, acid galacturonic şi acid glucuronic. Sunt solubile în apă formînd soluţii deosebit de vîscoase şi lipicioase. Sunt substanţe coloidale şi reprezentantul tipic al acestei grupe îl constituie gumele secretate de vişini, pruni, migdali în locurile cu leziuni pe ramuri. In industria alimentară se utilizeză gume produse de diferiţi arbori (guma arabică, guma guar), ca agenţi de aglomerare, emulgator, stabilizator.

Glicozidele

Glicozide-compuşi chimici dintre un mono- sau dizaharid cu un compus neglucidic (aglicon) prin intermediulu hidroxilului glicozidic. Glicozidele sunt substanţe frecvent întîlnite în produsele alimentare de origine vegetală (muştar) şi se caracterizează printr-un gust, aromă şi culoarea specifică, calităţi care sunt utilizate în tehnologiile alimentare. În natură sunt un număr mare de glicozide care se deosebesc structural nu numai prin formula chimică a părţii glucidice dar şi a agliconului. Este important de menţionat, că unii glicozizi sunt toxici (solanina), iar nerespecarea tehnologiilor alimentare, normativelor de păstrare, transportare şi depozitare pot favoriza hidroliza glicozidelor care pot forma diferiţi compuşi chimici foarte toxici. De exzemplul: din amigdalină se poate forma acidul cianhidric.

I.2.2. LIPIDE

DEFINIŢII, CLASIFICARE

Lipidele sunt constituenţi foarte răspîndiţi ai organismelor vii, plante sau animale, care se aseamană prin caractere comune de solubilitate, sunt greu solubile în, apă dar se dizolvă uşor în solvenţi nepolari (eter, benzen, cloroform, etc.). Această însuşire este datorată prezenţei în moleculele lipidelor a unor întinse regiuni hidrocarbonate, hidrofobe. Numele de lipide provine din grecescul lypos care înseamnă grăsime. Plantele se caracterizează, în general, printr-o compoziţie constantă de lipide, în cantităţi nu prea mari, excepţie făcînd seminţele plantelor oleaginoase (floarea soarelui, soia, ricin, măsline, susan, etc.), care conţin însemnate cantităţi de lipide, (48 –62%), denumite generic uleiuri.

Majoritatea legumelor au un conţinut redus de lipide, care variază în partea edibilă a plantelor între 0,1% şi 1,6%. În cazul fructelor şi a cerealelor, conţinutul mediu în lipide variază între 0,11% şi 2%. Ţesuturile bătrîne ale plantelor sunt mai sărace în lipide comparativ cu ţesuturile similare tinere. În celula vegetală lipidele se găsesc în cantitate mai mare în nucleu, mitocondrii, membrane celulare, cloroplaste, lamele protoplasmatice, microzomi, etc.

La animale, lipidele sunt distribuite în toate celulele, compoziţia prezentînd unele caracteristici în funcţie de ţesut la structura celulară şi la procesele biochimice. Sub formă de compuşi complecşi lipidele cu proteinele intră în compoziţia mebranelor celulare şi participă la procesele redox, biosinteza proteinelor, în transportul substanţelor prin membrane. Diferenţiat pe grupe de alimente, se pare că laptele reprezintă sursa, conţin cantităţi variabile de lipide dependente de modul de prelucrare a materiilor prime. Procesele tehnologice contemporane permit a controla şi dirija conţinutul lipidic al oricărui aliment. În ouă, lipidele se regăsesc numai în gălbenuş (albuşul conţine maximum 0,02% lipide). În consumul zilnic, prin compoziţia lor, ouăle sunt cea mai importantă sursă de fosfolipide.

În alimente lipidele sunt nu numai componente de nutriţie şi construcţie, dar posedă şi rol fiziologic important în transportul compuşilor cu fosfor, azot, sulf, oligoelemente, etc., la nivelul membranei celulare.

Lipidele îndeplinesc funcţii foarte importante:

- sunt principala formă de depozitare şi de transport a rezervelor energetice ale organismelor;

- au rolul de izolatori electrici, termici şi mecanici;

- sunt constituenţi structurali ai membranelor celulare şi intracelulare;

- unele lipide au roluri importante în procesele de comunicare şi recunoaştere intercelulară;

- sunt vitamine, hormoni, etc.

Lipidele se pot clasifica după mai multe criterii. Astfel, după rolul biologic ce-l îndeplinesc în organism, ele se pot grupa în lipide de rezervă şi lipide de constituţie.

Lipidele de rezervă - depozitate în celule şi ţesuturi, ca sursă energetică şi funcţională primară a organismului, sunt formate în principal din lipide simple, respectiv din grăsimi bogate în acizi graşi saturaţi.

Lipidele de constituţie - ca element constant între componenţii celulari, nu-şi schimbă compoziţia în raport cu nutriţia, deaoarece funcţia lor de bază este de natură fiziologică şi nu energetică. Aceste lipide sunt constituite, în principal, din acizi graşi nesaturaţi apţi de asociere şi structurare spaţială în complexe, ce asigură permeabilitatea membranară în transportul de masă, corelat cu transportul de flux nervos şi, implicit, informaţional.

După compoziţia chimică, lipidele se împart în:

lipide simple (neutre) formate din C, H, şi O şi în lipide complexe (polare), care conţin în moleculă pe langă C, H, O şi N, P, S, etc.

Lipidele simple sunt esteri formaţi dintr-un alcool sau un polialcool şi acizi

carboxilici graşi, saturaţi sau nesaturaţi sau acizi bibazici. După natură alcoolului, lipidele simple (neutre) se clasifică în:

- gliceride – esteri ai glicerolului cu acizii graşi;

- ceride – esteri ai monoalcoolilor superiori cu acizii graşi;

- steride - esteri ai sterolilor cu acizii graşi;

- etolide – esteri rezultaţi prin esterificarea a doua combinaţii cu funcţie mixtă de alcool şi acid. Gruparea acidă a unuia esterifică gruparea alcoolică a celuilalt.

Lipidele complexe conţin în molecula lor componentele lipidelor simple – glicerol şi acizi graşi – sau înlocuitorii lor – amino-polialcooli, polialcooli ciclici, monozaharide, acizi bibazici, etc. Lipidele complexe se clasifică în:

- Fosfolipide –glicerofosfolipide, inozitolfosfolipide, sfingofosfoipide;

- glicolipide – cerebrozide, gangliozide.

 

I.2.2.1. LIPIDE SIMPLE

Gliceride

Gliceridele sunt cele mai răspîndite în regnul vegetal şi animal. Sunt substanţe de rezervă care se acumulează în mare cantitate în plante, în primul rînd în seminţe, circa 2% în boabele de grîu, secară, orz şi circa 4 – 5% în boabele de porumb. Seminţele plantelor oleaginoase conţin 25 – 35% gliceride, şi chiar pînă la 55% (semintele de susan).

Gliceridele constituie un aliment de mare valoare şi o preţioasă sursă de energie, căldura lor de ardere fiind de 9400 kcal/kg. La temperatura obişnuită se prezintă ca o masă solidă, semisolidă sau lichidă-uleioasă şi se împart, după consistenţă, în grăsimi consistente şi uleiuri lichide.

Structura chimică. Lipidele (animale şi vegetale) sunt esteri ai glicerolului cu acizii graşi saturaţi şi nesaturaţi. Grupele hidroxil ale glicerolului, pot fi esterificate una cîte una (mono-, digliceride) sau toate trei- trigliceride. Din gliceride cele mai răspîndite în natură sunt trigliceridele.

 

 

Acizii graşi care în compoziţia trigliceridelor naturale sunt monocarboxilici, saturaţi şi nesaturaţi, cu una sau cu mai multe legături duble etilenice, cu catena moleculelor liniară, conţinînd de obicei un număr pereche de atomi de carbon.

Acizi graşi superiori saturaţi Tabelul 1.1

 

Acizii graşi saturaţi importanţi din punct de vedere biologic au între 14 şi 24 atomi de carbon. Cei mai răspîndiţi, în lipidele izolate din ţesuturi animale, sunt acizii graţi saturaţi cu 16 atomi de carbon (C₁₅ H₃₁COOH - acidul palmitic), cu 18 atomi de carbon în molecula (C₁₇H₃₅COOH -acidul stearic). Din acizii graşi nesaturaţi sunt frecvenţi întîlniţi acidul oleic – C₁₇H₃₃COOH (cu o legătură dublă), acidul linoleic – C₁₇H₃₁COOH (cu două legături duble), acidul linolenic – C₁₇H₂₉COOH (cu trei legături duble în catenă).

Acizi graşi superiori nesaturaţi Tabelul 1.2.

 

Primii doi acizi saturaţi formează circa 50% din conţinutul total în acizi graşi ai grăsimilor consistente, restul fiind mai ales acid oleic. Pe masură ce consistenţa grăsimilor scade, se micşorează proporţia de acid palmitic şi stearic, creşte cea de acid oleic, astfel încît în uleiuri proporţia primilor doi acizi este cu totul neinsemnată. În structura grăsimilor se detestă şi alţi acizi superiori a căror natură şi proporţie variază după substanţa grasă. Acizii butiric, capronic, caprinic, caprilic, laurinic şi miristic se depistează în laptele rugumegătoarelor şi în unt. Grăsimile din laptele uman cuprind doar urme din acesti acizi.

Gliceridele vegetale sunt, de asemenea, foarte diferite sub aspectul structurii în acizi graşi nesaturaţi, care se deosebesc prin lungimea lanţului atomilor de carbon cît şi prin gradul lor de nesaturare. Aproximativ 60% din cantitatea totală a acizilor graşi din untul de cocos o formează acizii laurinic şi miristic, în compoziţia uleiului de crucifere 50% este acid erucic, pe cînd uleiul linoleic se găseşte în proporţie de circa 50% în uleiul de floarea soarelui, de soia, de nucă, de mac, etc., iar împreună cu acidul linolenic formează circa 80% din conţinutul total în acizi graşi ai unor uleiuri, ca cel de cînepă, de in, etc.

În gliceridele animale majoritatea conţin, mai ales în diverse proporţii, acizii palmitic, stearic, palmitoleic, oleic şi linoleic. Structural gliceridele din diversele ţesuturi ale aceluiaşi organism pot să se deosebească foarte mult din punct de vedere al compoziţiei lor. Astfel, gliceridele din ţesutul adipos al omului sunt mai bogate în acizi graşi saturaţi în comparaţie cu gliceridele din ficat, care conţin mai mulţi acizi graşi nesaturaţi.

Proprietaţi fizice

Starea de agregare a trigliceridelor depinde de compoziţia în acizi graşi – cele bogate în acizi saturaţi inferiori sau acizi nesaturaţi sunt lichide, iar cele cu un conţinut ridicat în acizi saturaţi superiori sunt solide. Tributirina şi trioleina sunt lichide, trestearina este solidă. Trigliceridele au densităţi mai mici decît apa (0,96 g/cm³). Avînd caracter hidrofob foarte pronunţat nu se dizolvă în apă, cu care însă pot emulsiona în anumite condiţii. Cele mai multe gliceride sunt insolubile în alcool sau în acetonlă. Trigliceridele se dizolvă uşor în eter, cloroform, sulfură de carbon, benzină, diferiţi derivaţi cloruraţi ai hidrocarburilor. Gliceridele sunt substanţe incolore. În stare proaspătăgliceridele, cu excepţia tributirinei, nu au gust şi miros.

Punctul de topire caracterizează gliceridele. Valoarea punctului de topire este în descreşterece în funcţie de conţinutul în acizi graşi nesaturaţi şi de lungimea catenei acestor acizi graşi nesaturaţi. În funcţie de punctul de topire, lipidele simple se împart în:

- uleiuri, care sunt lichide la temperatura normală;

- grăsimi şi unturi cu puncte de topire la temperatura de 20 – 300°C;

- seuri, cu punct de topire la temperaturi de peste 500°C.

Proprietăţi chimice

Proprietăţile chimice ale gliceridelor sunt datorate caracterului lor de esteri şi prezenţei în moleculă a diferiţilor acizi graşi şi a glicerolului.

Hidroliza gliceridelor. În procesul hidrolizei grăsimilor neutre se formează o moleculă de glicerol şi trei molecule de acizi graşi.

 

În ţesuturile animale şi vegetale, hidroliza este catalizată de enzime care se

numesc lipase. Indicele de aciditate (Ia) este cantitatea de acizi graşi, exprimată în mg, care se formează prin hidroliza unei molecule gram de gliceride.

Saponificarea gliceridelor. Hidroliza grăsimilor se poate realiza şi cu hidroxizi alcalini (KOH, NaOH) sau alcalino-pămîntoşi (Ca(OH)₂, Mg(OH)₂), în soluţii apoase sau alcoolice. Însă odată cu hidroliza are loc şi salificarea acizilor graşi puşi în libertate, corespunzător se formează glicerol şi sărurile acizilor graşi (săpunurile).

 

Mărimea care caracterizează gliceridele din punct de vedere al tipului acizilor graşi ce-i conţin, se numeşte indice de saponificare (I_s )- cantitatea de KOH exprimată în mg necesară pentru saponificarea unui gram de grăsime.

Hidrogenarea gliceridelor este adiţia H₂ la legăturile duble (π) în cataliza eterogenă. Reacţia se corealează cu indicele de nesaturare - indicile de iod (CI)- numărul de grame de iod care adiţioneză la 100 g de grăsime în condiţii standard. Ca urmare, lipidele naturale (uleiurile vegetale) pot adiţiona hidrogen transformînd astfel gliceridele nesaturate în gliceride saturate, uleiurile se transformă în grăsimi solide. De exemplu, din trioleina lichidă se obţine astfel tristearina consistentă.

Hidrogenarea uleiurilor vegetale este utilizată în industria alimentară pentru obţinerea margarinei. Reacţia are loc la aproximativ 2000°C în prezenţa de catalizatori (Ni). Pentru a fi mai placută la gust, margarina se amestecă cu lapte, sare, galbenuş de ou, vitamine, care-i conferă o culoare asemanătoare untului şi îi ridică valoarea biologică. Reacţia de hidrogenare se foloseşte în industria alimentară şi pentru a transforma uleiurile cu miros neplăcut (ulei de peşte, bumbac, balena, etc.) în grăsimi alimentare comestibile.

Halogenarea gliceridelor nesaturate. La nivelul dublelor legături gliceridele care conţin în moleculă acizi graşi nesaturaţi pot adiţiona halogeni (Cl, Br, I). În consecinţă, un ulei sau o grăsime fixează o cantitate mai mare de halogen cu cît caracterul ei este mai nesaturat. Gradul de nesaturare al unei grăsimi se exprimă prin indicele de iod (II).

Rîncezirea gliceridelor. Uleiurile şi grăsimile, în contact cu aerul umed şi cu lumină, suferă o serie de transformări chimice, care provoacă un miros şi gust caracteristic neplăcut, definit cu numele de rîncezire. Procesul de rîncezire constă din hidroliza parţială a gliceridelor şi din oxidarea ulterioară a componentelor. Ca produse de oxidare apar aldehide, cetone şi acizi volatili, care provoacă mirosul şi gustul de rînced. Pentru îndepărtarea gustului şi mirosului neplăcut, grăsimile rîncede se încălzesc în prezenţa unor substanţe adsorbante, cum este cărbunele activ, care absoarbe astfel subtanţele volatile formate, ce dau mirosul şi gustul de rînced. Fenomenul rîncezirii grăsimilor se produce cu atît mai repede şi mai intens cu cît uleiul sau grăsimea are o proporţie mai mare de acizi graşi nesaturaţi.

Se deosebesc trei tipuri de rîncezire:

- rîncezirea hidrolitică – are loc hidroliza triacilgliceridelor în prezenţa metalelor grele sau a enzimelor;

- rîncezirea aldehidică – rîncezire oxidativă sau autooxidare sub acţiunea oxigenului atmosferic;

- rîncezirea cetonică – rîncezire aromatică, constă în transformarea oxidativă a acizilor graşi saturaţi în metilcetone.

Evitarea oxidării şi degradarea calităţii lipidelor alimentare (ulei, unt, untură), precum şi a produselor alimentare bogate în lipide este posibilă numai la limitarea contactului dintre ele şi aer, vapori de apă, temperature ridicate şi lumină.

Un alt proces degradativ poate avea loc la încălzirea puternică a grăsimilor, ca urmare a deshidratării glicerolului cu formarea acroleinei (aldehida acrilică), un compus toxic.

Ceride (ceruri)

Prin difiniţie, ceridele sunt esteri ai unor acizi graşi cu alcooli superiori cu masa moleculară mare şi reprezintă constituienţii principali ai substanţelor naturale complexe care se numesc ceruri.

În cerurile naturale, pe lîngă ceride se găsesc, în cantităţi diferite, alcooli superiori liberi, acizi graşi, steride, hidrocarburi de genul parafinelor, coloranţi şi uleiuri eterice. Cantitatea total a acestui amestec poate atinge 50%.

 

Cerurile sunt amorfe, plastice cu interval de temperatură de înmuiere şi topire. Chimic, cerurile sunt puţin active, se pot saponifica încet cu alcaliile, lăsînd un rezidiu nesaponificabil de parafine, terpeni şi steroide. Cerurile se întîlnesc atît în regnul animal, (ceara de albine, spermanţetul, lanolina), cît şi în cel vegetal (ceara merelor). Cerurile îndeplinesc în organisme funcţii de protecţie, acoperînd pielea, lîna, frunzele, fructele, ferindu-le de pierderile de apă, umiditate excesivă şi atacul microbian.

Un interes deosebit tehnologic îl prezintă stratul de ceară de la suprafaţa fructelor: struguri, mere, pere care reprezintă 0,5 – 1% din greutatea cojii proaspete. Experienţele au arătat că îndepartarea acestui strat protector de pe suprafaţa fructelor face ca ele să se altereze mult mai repede, sub acţiunea microorganismelor, atunci cînd sunt păstrate în stare proaspată.

Etolide

Etolidele sunt lipide speciale, întîlnite în cerurile unor conifere (pini, jnepeni, ienuperi etc.).

Din punct de vedere chimic sunt esteri ciclici ai unor hidroxiacizi superiori: acidul sabinic HO-CH₂-(CH₂)₁₀-COOH şi acidul juniperic HO-CH₂-(CH₂)₁₄-COOH. În structura etolidelor intră două molecule ale aceluiaşi acid; una dintre molecule participă la esterificare prin grupa carboxil, iar cealaltă prin grupa hidroxil.

Steride

Steridele sunt lipide simple, de o mare importanţă biologică, care se găsesc larg răspîndite în regnul animal, în regnul vegetal şi, în cantităţi mici, în microorganisme. Sterolul specific organismului vertebratelor este colesterolul, răspîndit în toate celulele.

 

În organism îndeplineşte o serie de funcţii vitale: participă la procesele de osmoză şi difuzie care au loc în celule şi la care, colesterolul menţine apa necesară pentru activitatea vitală; participă la metabolismul unor hormoni, la neutralizarea toxinelor bacteriene şi parazitare; are proprietaţi antihemolitice, etc.

Ergosterolul sau provitamina D este reprezentantul sterolilor ce se gasesc în microorganisme. Cantităţi mari de ergosterol conţin ciupercile, drojdiile şi unele bacterii. Se găseşte şi în organismul animal alături de colesterol în toate ţesuturile, însă în piele - unde are loc convertirea în vitamina D₂, ergosterolul reprezintă 35 – 40% din totalul sterolilor.

 

În drojdii conţinutul de ergosterol reprezintă 2% din substanţa uscată şi de aceea acestea se folosesc pentru extragerea sa industrială, în vederea obţinerii vitaminei D. În unele produse de origine vegetală se găsesc o serie de steroli, printre care mai frecvent se întîlneşte sitosterolul, care este principalul component al sterolilor din uleiul de soia, uleiul din seminţe de bumbac şi uleiul din germeni de cereale. De cele mai multe ori sitosterolul este însoţit de stigmasterol, mai ales în uleiul din germenii de grîu.

 

I.2.2.2. Lipide compuse

Lipidele compuse sunt lipide de constituţie care se găsesc în cantităţi mici în toate celulele, în deosebi în mitocondrii şi mebrana celulară. Structural sunt esteri ai acizilor graşi, care în funţie de natura substanţelor din compoziţia lor se împart în fosfolipide şi glicolipide.

Fosfolipide (fosfatide) sunt esteri ai unor polialcooli (glicerol, inozitol, sfingozina) cu acizi graşi superiori, în structura cărora este un rest de acid fosforic şi o bază azotată. În funcţie de tipul alcoolului din compoziţia lor, fosfolipidele se împart în:

· glicerofosfolipide;

· inozitfosfolipide;

· sfingofosfolipide.

În structura moleculelor de fosfolipide pot intra acizii graşi superiori saturaţi şi nesaturaţi. Fosfolipidele se dizolvă bine în solvenţi organici (benzen, eter, cloroform etc.), cu apa dau emulsii şi, deasemenea, formează soluţii coloidale deoarece posedă grupe polare. Capătul la care este unit restul de acid fosforic are proprietăţi hidrofile, iar cele două grupe acil provenite de la acizii graşi formează partea hidrofobă. Graţie structurii date fosfolipidele au proprietatea de a forma emulsii stabile şi sunt utilizate în industria alimentară în calitate de emulgatori pentru fabricarea cremelor, ciocolatei, maionezei, sosurilor etc. În cantităţi mari fosfolipidele intră în structura ţesutului nervos al omului şi animalelor vertebrate. Rolul biologic deosebit al acestor compuşi este dovedit şi de faptul că ei reprezintă pînă la 50% din lipidele mebranelor.

Cele mai importante fosfolipide sunt: cardiolipina, leicitinele, serinofosfatidelefosfoinozidele, sfingozinele, etc.

Glicolipidele sunt substanţe complexe, structural diferite însă în toate sunt prezenţi componenţii: sfingozina şi o componentă glucidică.

Glicolipidele se impart în:

· cerebrozide – lipide complexe care la hidroliză formează o moleculă de sfingozină., un acid gras şi o hexoză(mai frecvent galactoza, mai rar glucoza). Ele se găsesc în cantităţi mari în creier, măduva spinării, microzomi;

· gangliozide – lipide complexe, structural formate din acizi graşi superiori,aminoalcoolul sfingozina, hexoze, galactozoamină şi acidul neuraminic sau derivatul său acidul sialic. Structura generală a unui gangliozid poate fi reprezentată astfel:

Ganliozinele sunt depistate în cantităţi mari în creier la nivelul terminaţiilor nervoase şi au un rol important în transmiterea impulsului nervos la nivel de sinapsă.

I.2.3. PROTIDE

Protidele constituie componenţii cei mai importanţi ai materiei vii şi în special ai organismelor cu organizare superioară. Prin structură şi proprietăţile lor protidele, definesc esenţa vieţii, constituind baza materială a existenţei şi a manifestărilor specifice acesteia. Protidele îndeplinesc funcţii extrem de diferite, ceea ce reflectă un înalt grad de organizare structurală şi de specializare:

- constitue suportul chimic structural şi funcţional al materiei vii şi al tuturor fenomenelor specifice acesteia;

- sunt componente plastice, participînd direct la edificarea şi menţinerea structurii tuturor celulelor;

-sunt purtătorul material al tuturor însuşirilor biologice: diferenţiere, creştere, dezvoltare, reproducere;

- reprezintă principala biomasă a organismelor;

- în calitate de enzime, îndeplinesc rol catalitic;

- exercită funcţie represoare participînd la reglarea expresiei genelor în cromozomi;

- unele pot acţiona ca hormoni participînd la reglarea reacţiilor biochimice;

- se comportă ca anticorpi participînd la procesele imunochimice de apărare a organismelor superioare;

- participă în asociere cu lipidele în ultrastructura biomembranelor;

- îndeplinesc diferite roluri fizico – chimice, intervenind în procesele de permeabilitate selectivă a biomembranelor, în transportul apei, a ionilor anorganici şi a diferitelor substanţe organice, în menţinerea echilibrului acido-bazic - funcţionînd ca sisteme tampon.

Protidele sunt substanţe universal răspîndite în natură. Se găsesc în toate organismele animale şi vegetale. În regnul animal, protidele sunt substanţe predominante, reprezentînd aproximativ 65–70% din materia uscată a organismului. În plante, protidele se găsesc într-un procent mai mic, fiind cuprins între 2–35%. Sursa cea mai bogată în protide vegetale o constituie seminţele: la graminee –8%-15%, la oleogenoase –18%-28%, la boboase –25%-50% (calculate în masa uscată). Conţinutul proteic în seminţe determină valoarea biologică a produselor obţinute în urma prelucrării tehnologice: în unele cazuri prezenţa proteinelor îngreunează procesul tehnologic de prelucrare a materiei prime vegetale şi diminuiază calitatea acestora. De exemplul: conţinutul sporit de proteină în rădăcinele de sfeclă de zahăr are efect negate asupra procesului de cristalizare a zaharozei din soluţiile primare şi ca rezultat se micăorează masa zahărului total obţinut. Tot odată conţinutul sporit al proteinelor în seminţele de grîu se manifestă benefic: sporeşte calităţile reologice şi organoleptice a pănii şi produselor făinoase, etc. În microorganisme, protidele se află într-o proporţie de 80 – 90%.

Sub aspectul compoziţiei chimice, protidele sunt substanţe formate din C, H, O şi N, uneori conţin S, P şi unele metale (Fe, Mg, Cu, Mn, Zn, Co, etc). Proporţia elementelor chimice de bază este următoarea: C ~ 50%, H ~ 7%, O ~23%, N ~ 16%, S ~ 1-3%.

Elementul principal şi caracteristic pentru protide este azotul, care se găseşte în proporţie medie de 16%. Prin dozarea azotului organic total (N), se poate determina, indirect, cantitatea de proteină brută din materialul de analizat, folosind formula:

Proteina bruta (%) = N (%) x 100/16 = N (%) x 6,25

Unitatea structurală de bază a protidelor o reprezintă aminoacizii; în consecinţă, prin hidroliza acidă, bazică sau enzimatică, orice protidă eliberează aminoacizi. În funcţie de numărul aminoacizilor constituienţi, ca şi a existenţei unor compuşi de altă natură care pot intra în structura anumitor protide, acestea se clasifică astfel:

Aminoacizi

Oligopeptide

Peptide

P rotide Polipeptide

Holoproteide (proteine)

Proteide

Heteroproteide

I.2.3.1. AMINOACIZII

Aminoacizii reprezintă monomerii de bază care intră în structura peptidelor şi proteinelor, sub forma unor lanţuri polipeptidice, în care gruparea aminică a unui aminoacid se leagă peptidic de gruparea carboxil a altui aminoacid.

Există 20 d e aminoacizi proteinogeni specificaţi prin codul genetic, prezenţi în toate organismele vii, de la cele mai simple pîna la om. Alături de aceşti 20 de aminoacizi, în proteine se mai întîlnesc alţi cîţiva, care rezultă, de fapt, în urma modificărilor chimice a celor 20 de aminoacizi, după încorporare în lanţurile polipeptidice (ex. hidroxiprolina, hidroxilizina, etc.).

Clasificarea aminoacizilor poate avea la bază diferite criterii. Unul din criterii este numărul grupelor funcţionale amino şi carboxil în structura sa moleculară. În baza acesui criteriu aminoacizii se clasifică:

· aminoacizi monoaminomonocarboxilici – glicina, alanina, valina, leucina, izoleucina, serina, metionina, fenilalanina, tirozina, treonina, cisteina;

· aminoacizi monoaminodicarboxilici – asparagina, glutamine;

· aminoacizi diaminomanoacrboxilici – arginina, lizina;

· aminoacizi heterociclici – prolina, triptofanul, histidina.

Clasificarea aminoacizilor după structura lor chimică, care cuprinde toţi cei 20 de aminoacizi proteinogeni, este următoarea:

 

Aminoacizi alifatici

În această grupă sunt cuprinşi toţi aminoacizii în care R este un rest hidrocarbonat alifatic.

a) Aminoacizi monoamino-monocarboxilici (cu caracter neutru):

Glicocolul (glicina, acidul aminoacetic), cunoscut şi sub denumirea de “zahărul gelatinei” a fost obţinut prin hidroliza acidă a gelatinei. Este singurul α-aminoacid care nu are atom de carbon asimetric, şi deci nu prezintă izomerie optică. Majoritatea organismelor vegetale conţin glicocol (0,2-1%), dar există şi proteide vegetale mai bogate în glicocol, ca de exemplu edestina (2,5-3,8%), ricinina (6,6%) etc. Glicocolul lipseşte complet din zeină (porumb) şi hordeină (orz).

L (-) Alanina (acidul α-aminopropionic) este nelipsită din proteidele vegetale şi animale, a fost identificată la hidroliza proteinelor din soia. Este prezentă în cantitate mare în zeină (9-10%), iar în stare liberă a fost identificată în alge şi în frunze de tutun. Izomerul β-alanina a fost pus în evidenţă în soia, mere crude, tomate şi în structura acidului pantotenic.

L (+) Valina (acidul α-aminovalerianic) este regăsită în cantităţi mici în structura multor proteide. Bogate în valină sunt seminţele de in (12,7%) şi de fasole (6,2%). În stare liberă a fost pusă în evidenţă în lucernă şi germenii de secară.

L (-) Leucina (acidul α-aminoizocapronic), descoperită în hidrolizatele de caş, este foarte răspîndită în organismele vegetale, în special în zeină (19,25%) şi în edestină.

L (+) Izoleucina (acidul α-amino-β-metilvalerianic) este izomeră de poziţie a leucinei. Prezenţa în moleculă a doi atomi de carbon asimetrici conduce la existenţa a patru izomeri optici. Leucina şi izoleucina se transformă în timpul fermentaţiei alcoolice (prin decarboxilare şi dezaminare) în alcool amilic şi alcool izoamilic.

 

b) Hidroxi-aminoacizi

L (-) Serina (acidul α-amino-β-hidroxipropionic) se găseşte în stare liberă în seminţele germinate, iar în cantităţi mici în numeroase proteide vegetale. În proporţie mare se află în edestina din cînepă şi în unele proteide din migdale şi din algele marine. Sub formă de esteri fosforici intră în constituţia serinfosfatidelor.

L (-) Treonina (acidul α-amino-β-hidroxibutiric) însoţeşte în proteide serina, în cantităţi mai mici, prezentînd proprietăţi analoage serinei. În proporţii mai ridicate se găseşte în proteidele din cereale, soia, cartofi, alge marine. Ea intră în constituţia antibioticelor actinomicine. Treonina posedă doi atomi de carbon asimetrici, deci are patru izomeri optici.

 

 

c) Tioaminoacizi (aminoacizi cu sulf)

L (+) Cisteina (acidul α-amino-β-tiopropionic) se găseşte în toate proteidele vegetale (0,5-4,5%) şi animale. Proteidele din cartofi conţin 4-4,4%, iar glutelinele din grîu, orez, secară conţin 2,7% cisteină. Cisteina se transformă uşor, prin oxidare, în cistină, disulfura corespunzătoare care, fiind greu solubilă, se poate separa. Prin hidrogenare, cistina trece în cisteină. Pe baza acestor reacţii de oxido-reducere, sistemul cisteină-cistină joacă în organism rol de sistem redox, fiind implicat în procesele de transport de atomi de hidrogen în ciclul respirator. Gruparea reducătoare (-SH) din cisteină are rol important în reacţiile biocatalitizate de enzimele în s1tructura cărora se regăsesc astfel de grupe funcţionale.

 

L (-) Metionina (acidul α-amino-γ-metiltiobutiric) este prezent în zeină, seminţele de tomate, în proteidele din seminţele de cereale. Are rol de agent metilant, prin cedarea grupei metil, transformîndu-se în homocisteină.

d) Aminoacizi monoamino-dicarboxilici (cu caracter acid)

Acidul L (+) aspartic (asparagic, acid aminosuccinic) se găseşte în toate proteidele vegetale, mai ales sub forma amidei sale, asparagina. În stare liberă, asparagina apare în seva de sparanghel şi a altor plante tinere: mazăre, migdale etc.

Acidul L (+) glutamic (acidul α-aminoglutaric) este foarte răspîndit în proteidele vegetale. Amida sa glutamina, ca şi asparagina, serveşte la biosinteza proteidelor din plante. Glutamina se întîlneşte în stare liberă în alge, în fructe şi sfecla de zahăr, unde prezenţa ei, ca şi a asparaginei, micşorează randamentul producţiei, deoarece împiedică cristalizarea zahărului.

e) Aminoacizi diamino-monocarboxilici

L (+) Arginina (acidul α-amino-δ-guanidilvalerianic) a fost identificată în conifere, ricin, cartofi şi în hidrolizate proteice. Denumirea provine de la faptul că prezintă o reacţie caracteristică cu sărurile de argint.

L (+) Ornitina (acidul α,δ-diaminovalerianic) este răspîndită în stare liberă în plantele superioare, dar apare foarte rar în compoziţia proteidelor.

L (+) Lizina (acidul α,ε-diaminocapronic) se găseşte aproape în toate proteidele, mai puţin în zeină. Mai bogate în lizină sunt seminţele necoapte şi cele în curs de germinare.

 

L (-) Citrulina (acid δ-carbamino-α-aminovalerianic) se formează intermediar în sinteza argininei. A fost identificată în produşii de hidroliză ai cazeinei.

f) Aminoacizi aromatici

L (-) Fenilalanina (acidul α-amino-β-fenilpropionic) este răspîndit în plantele tinere de bostan, bob, lupin şi în numeroase proteide (zeina, legumina).

L (-) Tirozina (acidul para-hidroxifenilalanina) este întîlnit împreună cu fenilalanina în toate proteidele. Se găseşte în proporţie de 10% în proteidele de porumb şi de 4-5% în proteidele din sîmburii de pepene, castraveţi şi bostani.

 

g ) Aminoacizi cu structură heterociclică conţin în moleculă un heterociclu cu un atom de azot dintr-un nucleu indolic, imidazolic şi pirolic.

L (-) Triptofanul (acidul α-amino-β-indolilpropionic, β-indolilalanina) intră în compoziţia multor proteide naturale.

În stare liberă se găseşte în organele tinere ale plantelor, în fructe, în glutenul de grîu, în soia, seminţe de dovleac, alge (8,8%). Triptofanul este unul dintre aminoacizii esenţiali, lipsa sa din organism conduce la grave tulburări. Este precursor în biosinteza vitaminei PP şi promotor al sintezei pirolului, component al hemoglobinei. Prin decarboxilarea triptofanului se formează triptamina, compus cu activitate biologică.

L (-) Histidina (acid α-amino-β-imidazolilpropionic) este răspîndită în proteidele de origine vegetală şi animală. Se găseşte în seminţele de tomate, în polen şi în edestină (4%). Prin decarboxilare enzimatică trece în histamină.

L (-) Prolina (acidul α-pirolidincarboxilic) este un iminoacid, solubil în alcool (spre deosebire de restul aminoacizilor), proprietate pe care o imprimă şi proteidelor în care se găseşte în procent mare. Prezintă caracter amfoter şi este răspîndit atît în proteinele vegetale (12% în prolaminele din cereale) cît şi în cele animale.

 

Proprietăţi generale ale aminoacizilor

Aminoacizii sunt substanţe incolore, solide, cristalizează în forme caracteristice fiecărui aminoacid, au puncte de topire ridicate, mai mari de 200°C şi se descompun înainte de a se topi. Aminoacizii se dizolvă, într-o măsură mai mare sau mai mică, în apă, dar sunt greu solubili în solvenţii nepolari ca: eter, cloroform, benzen. Aminoacizii sunt uşor solubili în soluţii diluate de acizi şi baze. Datorită caracterului lor amfoter, aminoacizii se comportă în mediul acid (H+) ca baze – disociind sub formă de cationi, iar în mediul bazic (HO-) ca acizi – disociind sub formă de anioni.

În cazul în care catenele laterale ale diferiţilor aminoacizi conţin şi alte grupări ionizabile decît cele ataşate la carbonul α, sarcina netă a moleculei va reflecta prezenţa unor asemenea grupări disociabile. Astfel, datorită prezenţei unei grupări –COOH adiţionale, acizii aspartic şi glutamic se comportă ca aminoacizi cu caracter acid; prezenţa unor grupări bazice suplimentare în molecula de arginină, lizină şi histidină le conferă caracterul de aminoacizi bazici; ceilalţi aminoacizi pot fi consideraţi ca neutri.

Datorită capacităţii lor de a disocia ca anioni sau cationi, deci în funcţie de sarcina lor electrică netă la o anumită valoare de pH, aminoacizii manifestă proprietăţi electroforetice deplasîndu-se sub acţiunea unui cîmp electric. Astfel, în mediu acid aminoacizii migrează spre catod, iar în mediu alcalin spre anod; la pH-ul izoelectric (pHI) amfiionul nu indică nici o deplasare în cîmpul electric, atracţia către catod sau anod compensîndu-se reciproc.

 

 

Existenţa amfionului explică utilizarea soluţiilor de aminoacizi ca soluţii tampon (creează şi menţin constant un anumit pH la adăugarea unor cantităţi mici de acizi sau de baze tari):

 

Punctul izoelectric (pHI) se defineşte ca pH-ul la care un aminoacid nu migrează într-un cîmp electric: la pHI aminoacizii se află disociaţi ca anioni şi cationi în proporţii egale, dar solubilitatea lor este redusă datorită atracţiilor electrostatice dintre anionii şi cationii existenţi. Aminoacizii prezintă pHI diferite, deoarece catenele laterale ale unora dintre ei (aminoacizii polifuncţionali) conţin grupări chimice suplimentare care ionizează. Astfel aminoacizii monoaminodicarboxilici au pHI în zona acidă (pHI = 3,0 – 3,2), pe cînd aminoacizii diaminodicarboxilici în zona alcalină (pHI = 7,5 – 11,0); aminoacizii monoaminomonocarboxilici au pHI în jur de 6,0 întrucît soluţiile lor sunt slab acide deoarece gruparea carboxil este mai puternic ionizată decît gruparea amino.

 

Proprietaţi chimice ale aminoacizilor

Aminoacizii prezintă diverse reacţii chimice la care participă atît funcţiile amino şi carboxil comune tuturor aminoacicizilor, cît şi grupările prezente în radicalii de la Cα.

 

1. Reacţii datorate grupelor funcţionale carboxil

Reacţia de formare a amidelor are o mare importanţă biochimică, reprezentînd una dintre căile de reglare a conţinutului de amoniac din organismele vegetale, deoarece o concentraţie prea mare de amoniac devine toxică pentru plante. Prin formarea amidelor plantele realizează blocarea amoniacului în exces.

d) Decarboxilarea aminoacizilor cu formare de amine biogene:

Decarboxilarea aminoacizilor este biocatalizată în organismele vii de enzime din clasa liazelor (aminoaciddecarboxilaze). Unele dintre aminele biogene rezultate sunt compuşi toxici, altele sunt precursori ai unor coenzime. Astfel, a-alanina rezultată din acid aspartic este componentă a coenzimei A şi a acidului pantotenic, din histidină se formează histamina, din aminoacizii diaminomonocarboxilici ornitina şi lizina se formează heterocicli cu azot (pirol, piridină) prezenţi în structura vitaminelor sau a u