Лекция: «Общая характеристика углеводов, как действующих веществ в лекарственном растительном сырье»

Лекция: «Общая характеристика углеводов, как действующих веществ в лекарственном растительном сырье»

 

 

1. Общая характеристика углеводов, их структура, роль в растениях.

2. Общая характеристика полисахаридов (способы получения, физико-химические свойства, заготовка, хранение, применение).

 

 

3. Крахмал и крахмалоносные растения.

4. Инулин и инулиноносные растения.

5.Пектины и растения их содержащие.

6. Клетчатка.

7. Распространение гомогликозидов в растительном мире. Биологическая роль.

8. Физико-химические свойства полисахаридов.

9. Сырьевая база растений, содержащих полисахариды.

10. Методы анализа сырья, содержащего полисахариды.

11. Пути использования сырья, содержащего полисахариды. Медицинское применение сырья и препаратов, содержащих полисахариды

 

1. Общая характеристика углеводов, их структура, роль в растениях

 

Углеводы— обширный класс полиоксикарбонильных органических соединений и их производных.

В зависи­мости от числа мономеров в молекуле они подразделяются на моносахариды, олигосахариды и полисахариды.

Углеводы, состоящие только из полиоксикарбонильных соеди­нений называются голозидами, а их производные, в молекуле которых есть остатки иных соединений, — гетерозидами.

К гетерозидам относятся все виды гликозидов.

Моно- и олигосахариды — обычные компоненты любой живой клет­ки (глюкоза, фруктоза и сахароза)

Полисахариды, как правило, всегда накапливаются в значительных количествах как продук­ты жизнедеятельности протопласта.

Моно- и олигосахариды

Моносахариды можно рассматривать как производные многоатомных спиртов. При окислении простейшего из них — глицерина — получаются про­стейшие моносахариды — триозы.

 Моносахариды с 4 углеродными атомами называются тетрозами, с 5 — пентозами, с 6 — гексозами, с 7 — гептозами.

В природе наиболее обычны гексозы (глюкоза, фруктоза).

Моносахариды содержат либо альдегидную группу — альдозы, либо кетонную — кетозы.

Наличие в моносахаридах асимметричных атомов приводит к существо­ванию различных их стереоизомеров.

В водных растворах (глюкоза и фруктоза) существуют в трех взаимопревращающихся формах, две из которых циклические, что объясняется таутомерией моносахаридов в растворах.

             

Альфа-D(+)-глюкоза D(+)-глюкоза бета -D(+)-глюкоза

 

Превращение линейных молекул моносахаридов в циклическиеидет собразованием кислородного "мостика".

У глюкозы он появляется междуC1 и С5, у фруктозы — между С1 и С6.

Образование кислородного мостика происходит за счет карбонильных и спиртовых групп (у альдоз за счет альдегидной, у кетоз — за счет кетонной группы) и спиртовых групп. Это объясняется, в частности, наличием двух форм D-глюкозы, имеющих разное удельное вращение

   

альфа-D-(-)фруктоза D-(-)фруктоза бета-D-(-)фруктоза

 

Циклические формы моносахаридов в основе своей структуры имеютпирановоекольцо, поэтому приведенные формы глюкозы можно называть α-D-глюкопиранозой и β-D-глюкопиранозой.

Особенно рельефное различие между разными формами моносахарида видно, если их изображать не в виде плоскостных формул Толленса, а в виде перспективных формул Хэуордса:

        

α-D-глюкопираноза         β-D-глюкопираноза

 

Из формул глюкозы, изображенных по Хэуордсу, видно, что у a-формы гидроксил при С₁ находится перед циклом, в то время как у b-формы – за циклом, а впереди — атом водорода.

 

Моносахариды могут иметь кислородный мостик не между С₁ и С₅, a между Сl и С4. В этом случае они становятся производными фурана.

 

α-D-глюкофураноза         β- D-глюкофураноза

 

В водном растворе - моносахарид находится одновременно во всех своих формах.

Характерное свойство восстанавливать фелингову жидкость, присущее карбонильным группам (альдегидной и кетонной), сохраняется и в том cлучае, если они преобразовались в полуацеталь.

Поэтому все сахара, если у них гликозидный гидроксил свободен, способны восстанавливать фелингову жидкость.

В зависимости от того, какая форма моносахаридов участвует в образовании гликозидов, различают альфа- и бета- гликозиды.

 

Роль углеводов

Значение углеводов для растений исключительно велико.

 По физиологической роли углеводы можно разделить на три группы:

1)  метаболиты -

- моносахариды и олигосахариды, принимающий участие в биохимических процессах растительного организма. И служащие исходными веществами для вторичного синтеза;

- простейшие моносахариды-триозы - глицериновый альдегид и диоксиацетон – роль в обмене веществ живой клетки.

- тетрозы - промежуточным продуктом фотосинтеза.

- пентоза- ксилоза и арабиноза встречаются в растениях как в свободном, так и (главным образом) в виде высокомолекулярных полисахаридов - пентазанов.

Особое место занимает пентоза - рибоза, которая в фуранозной форме входит в состав нуклеиновых кислот клеточного ядра.

 Широко распространены в растениях гексозы - глюкоза, фруктоза, рамноза, галактоза, манноза, сорбоза.

Ближайшими к моносахаридам химическими соединениями являются соответствующие им многоатомные спирты ( например, сорбит), из которого моносахариды образуются, а также уроновые кислоты, в которые они переходят при окислении (например, глюкуроновая кислота). И спирты, и к лоты, соответствующие определенным моносахаридам, также содержатся растениях.

 

2) запасные вещества — некоторые группы полисахаридов (главным образом крахмал, инулин) и в отдельных случаях моно- и дисахариды, олигосахариды;

Чрезвычайно распространенным дисахаридом в растениях, в том числе и лекарственных, является сахароза.

Она встречается во всех частях растения, порой накапливается в весьма больших количествах (сахароносные растения — сахарный тростник, сахарная свекла). Сахароза образована глюкопиранозой и - фруктофуранозой за счет обоих своих гликозидных гидроксилов.

Она не восстанавливает Фелингову жидкость, поскольку в ее молекуле не осталось свободного гликозидного гидроксила.

3) структурные, или скелетные, вещества, в основном клетчатка — главный материал для растительной клетки; из нее состоит клеточная оболочка.

 

2. Общая характеристика полисахаридов (способы получения, физико-химические свойства, заготовка, хранение, применение)

 

Полисахариды (полиозы) - природные полимерные высокомолекулярные углеводы, в состав которых входят различные моносахариды (монозы) или олигосахариды, соединенные О-гликозидными связями и образуют линейные или разветвленные цепи.

Молекулярная масса колеблется от нескольких тысяч до нескольких миллионов.

В состав полисахаридов входят около 20 моносахаридов:

Гексозы – глюкоза, галактоза, фруктоза;

Пентозы – ксилоза, арабиноза;

Уроновые кислоты – глюкуроновая, маннуровая.

Моносахариды входят в состав гомогликозидов в пиранозной, реже – в фуранозной форме. Гликозидная связь образуется за счет полуацетального гидроксила одного моносахарида и водорода одной из спиртовых групп другого моносахарида. Присоединение их идет по связи 1-4, 1-6, 1-3 в зависимости от положения спиртового гидроксила, который участвует в образовании связи. Полисахариды могут образовывать линейные или разветвленные цепи.

Гидроксильные группы могут быть метилированы, этерифицированы уксусной, азотной, серной кислотами, могут быть замещены металлами – Mg, Ca.

Отдельные группы гомогликозидов имеют тривиальные названия – крахмал, целлюлоза, слизи. По химической номенклатуре дают название по сахару: глюкан, галактан, галактоманнан.

Полисахариды чаще встречаются в виде - клетчатки, пектиновых веществ, крахмала, слизи, камеди.

Полисахариды в виде клетчатки, крахмала, пектинов преобладают в овощах, фруктах, зерне, муке, хлебе и составляют углеводную основу пищи и кормов.

Полисахариды играют существенную роль в обмене веществ у растений и животных, они важны для питания человека икроме того, широко используются во многих областях хозяйства, в том числе и в фармации.

Потребность в этих продуктах огромная. Зерно на 50% состоит из клетчатки. На переработке клетчатки основаны текстильная и бумажная промышленности.

 Микробиологическим путем из целлюлозы получают спирты, кислоты, сахара. Вата, марля и бинты - почти чистая клетчатка волокон хлопка. В медицине используются обволакивающие свойcтва крахмала, камедей и слизей.

 

КЛАССИФИКАЦИЯ ПОЛИСАХАРИДОВ

        ПОЛИСАХАРИДЫ

Крахмал                                1) инулин

Камеди

Слизи

Гомополисахариды при гидролизе дают один вид сахара,

Гетерополисахариды при гидролизе дают различные моносахариды.

 

Клетчатка (целлюлоза)

Это наиболее распространенный в природе полисахарид, составляет основную массу клеточных стенок растений.

Повторяющимся звеном в молекуле клетчатки является целлобиоза.

 Молекулярная масса целлюлозы может достигать от 1400 до 10 000 остатков глюкозы, которые соединены между собой β-1,4-гликозидными связями в линейные цепи.

Она подвергается кислотному гидролизу и при кипячении с концентрированной серной кислотой превращается в глюкозу.

 

КЛЕТЧАТКА

 

Крахмал – Amylum

Крахмал не является химически индивидуальным веществом.

Полисахариды крахмала представлены двумя веществами – амилозой (17—24 %) и амилопектином (76—83 %).

Оба полисахарида являются глюканами и образованы из альфа-глюкопиранозных остатков.

Амилоза представляет собой линейный глюкан, в котором остатки глюкана связаны гликозидными связями между С₁ и С_4. В амилозе число остатков глюкопиранозы в пределах 200—1500.

АМИЛОЗА

 

Амилопектин – разветвленный глюкан, в котором глюкозные остатки соединены гликозидными связями не только между С₁ и С₄, но и между С₁ и С₆.Амилопектин может содержать до 20 000 остатков глюкопиранозы

 

 

 

АМИЛОПЕКТИН

Крахмал образуется и запасается в виде зерен. Крахмальные зерна – это высокоорганизованные структуры, форма и размер которых специфичны для определенного вида растения. Крахмальные зерна на 96 – 98 % состоят из полисахаридов, которые сопровождаются минеральными веществами, твердыми жирными кислотами и другими веществами.

Амилопектин - в наружных слоях крахмальных зерен.

Он растворим лишь в горячей воде, образует очень вязкие растворы. Раствором йода окрашивается в крас­но-фиолетовый цвет.

Амилоза - заполняет середину крахмального зерна, растворима в теплой воде, окрашивается раствором йода в синий цвет.

 

В медицинской практике используют:

- крахмал картофельный – Amylum Solani (Solanum tuberosum)

- крахмал пшеничный – Amylum Tritici (Triticum vulgare)

- крахмал кукурузный (маисовый) – Amylum Maydis (Zea mays)

- крахмал рисовый - Amylum Orizae (Oriza sativa).

 

Применяются также продукты частичного гидролиза крахмала – декстрины (Dextrinum).

Картофельный и кукурузный крахмал – основные источники промышленного получения глюкозы.

 

 

Получение крахмала. Наиболее просто получается картофельный крах­мал. Поступившие на завод клубни картофеля сортируют и тщательно моют. Поскольку крахмальные зерна находятся в клетках паренхимы клуб­ня, необходимо разрушить клетки.

Для этой цели клубни измельчают в специальных машинах — картофельных терках, барабаны которых на своей поверхности несут пилки с косыми и прямыми зубцами.

Затем вымывают крахмал из кашки на ситах.

 Полученное крахмальное "молоко" подвергают рафинированию, т. е. о чистке от мелких примесей, которую проводят на плоских ситах, приводимых в поступательно-возвратное дви­жение ("трясунки").

 Конечной стадией является выделение крахмала из рафинированного "молока" осаждением, в отстойниках или с помощью осадочных центрифуг.

Крахмал обладает высокой плотностью (около 1,5), поэтому легко отстаивается из тонкой суспензии — крахмального "молока".

Сушку его проводят в камерных сушилках до остаточной влаги, не превы­шающей 20 %.

В зернах злаков крахмала содержится больше, чем в клубнях картофеля (например, в кукурузе до 70 %), но его получение несколько сложнее из-за белковых и других веществ, также нерастворимых в воде.

 

Инулин

Молекула инулина построена из остатков бета-фруктофуранозы, цепь которых заканчивается остатком альфа-глюкопиранозы. Молекула инулина сильно разветвлена.

 

ИНУЛИН

 

Инулин в больших количествах содержится в подземных органах растений семейства астровых (Asteraceae).

В медицинской практике используют инулинсодержащее сырье:

- корни одуванчика – Radices Taraxaci (Taraxacum officinale)

- корневища и корни девясила – Rhizomata et radices Inulae (Inula helenium)

- листья мать-и-мачехи – Folia Farfarae (Tussilago farfara)

Корни цикория и клубни топинамбура (земляной груши) являются промышленным сырьем для получения фруктозы.

 

Пектиновые вещества.

 

Составной частью пектиновых веществ является альфа-галактуроновая кислота.

Полигалактуроновая кислота сопровождается галактаном и арабаном, которые связаны ковалентными связями с кислыми фрагментами пектинов.

ПЕКТИНОВЫЕ ВЕЩЕСТВА

 

Карбоксильная группа каждого остатка галактуроновой кислоты может быть метоксилирована или образовывать соли с ионами Ca⁺² и Mg⁺² .

Пектиновые вещества классифицируют в зависимости от строения мономеров и степени полимеризации.

Различают:

1) пектиновые кислоты (карбоксильная группа не модифицирована)

2) пектаты (соли пектовых кислот, R=Н и СН₃)

3) пектинаты (соли пектиновых кислот, R=Me⁺ и CH₃

4) протопектины (нерастворимые в воде вещества, в которых полигалактуроновая кислота связана с целлюлозой).

Пектиновые вещества содержатся в больших количествах в плодах, клубнях и стеблях растений в виде нерастворимого протопектина. При созревании плодов и их хранении протопектин переходит в растворимые формы, при этом улучшаются вкусовые качества плодов. Растворимые пектины изначально присутствуют в соках растений.

Пектиновые вещества составляют межклеточное вещество и первичные стенки молодых растительных клеток. В бурых водорослях эту роль выполняют альгиновые кислоты.

Мономерами альгиновых кислот являются бета-маннуровая и бета-гулуроновая кислоты, связанные 1-4 гликозидными связями.

Карбоксильные группы маннуровой и гулуроновой кислот часто образуют соли с ионами Na⁺, Ca⁺² и Mg⁺².

АЛЬГИНОВАЯ КИСЛОТА

 

 В медицинской практике используют сырье:

- листья подорожника большого – Folia Plantaginis majoris (Plantago major)

- листья подорожника большого свежие – Folia Plantaginis majoris recens

- трава подорожника блошного свежая – Herba Plantaginis psyllii recens (Plantago psyllium)

- слоевища ламинарии – Thalli Laminariae (Laminaria saccharina, L. japonica)

 

Промышленным сырьем для получения пектина являются свекловичный жом, яблочные выжимки, кожура цитрусовых. Пектиновые вещества используются в текстильной и пищевой промышленности, в косметике.

 

Камеди и слизи.

 

Камеди и слизи – смеси гомо- и гетерополисахаридов и полиуронидов.

По своему химическому строению они близки между собой.

Камедь образуется у растений засушливого климата как ответная реакция на раздражение ткани и покрывает поврежденные участки при ожогах, трещинах, проколах, надрезах древесины. Эти мягкие натеки на воздухе затвердевают.

В состав камедей входят гексозы (галактоза и манноза), пентозы (арабиноза и ксилоза), метилпентозы (рамноза и фукоза), уроновые кислоты (глюкуроновая и галактуроновая). Уроновые кислоты образуют соли с ионами K⁺, Mg⁺².

В медицинской практике используют камедь трагакантовую, абрикосовую, сливовую, вишневую.

Слизи присутствуют в неповрежденных растениях и образуются в результате нормального слизистого перерождения клеточных стенок и клеточного содержимого.

Накапливаются слизи в межклетниках, в клетках и специальных вместилищах.

Различают слизи нейтральные (слизь салепа) и кислые (слизь алтея, льна, подорожника блошного). Кислотность обусловлена наличием в составе слизей уроновых кислот.

Слизи отличаются значительным содержанием пентоз. Они могут быть нейтральными, т.е. не содержать уроновых кислот.

По характеру образования слизей различают:

1) сырье с интерцеллюлярной слизью (льняное семя, блошное семя и др.) и

2)  сырье с внутриклеточной слизью (корни и листья алтея, листья мать-и-мачехи, цветки липы и др.).

 

Слизесодержащее сырье, используемое в медицинской практике:

- корни алтея – Radices Althaeae (Althaea officinalis, A. armeniaca)

- трава алтея лекарственного – Herba Althaeae officinalis

- листья мать-и-мачехи – Folia Farfarae (Tussilago farfara)

- листья подорожника большого - Folia Plantaginis majoris (Plantago major)

    - листья подорожника большого свежие – Folia Plantaginis majoris recens

- трава подорожника блошного свежая – Herba Plantaginis psyllii recens (Plantago psyllium)

- семена подорожника блошного –Semina Plantaginis psyllii (Plantago psyllium)

- семена льна – Semina Lini (Linum usitatissimum)

- цветки липы – Flores Tiliae (Tilia cordata, T. platyphyllos)

Камеди и слизи используют в бумажной, текстильной и пищевой промышленности.

Растительные камеди применяются как промышленный клей, стабилизаторы и эмульгаторы для производства искусственного волокна.

Камеди безвкусны, но некоторые из них обладают сладковатым, редко горьковатым вкусом. Если камеди чисты, без включенных загрязнений, то они не имеют запаха.

 В крепком спирте, эфире, хлороформе и других органических растворителях нерастворимы (это основное отличие от нате­ков смол и веществ типа каучука).

Являясь гидрофильными веществами, камеди растворяются в воде, об­разуя растворы, занимающие среднее положение между истинными и кол­лоидными растворами. При этом растворы камедей обладают специфичес­кими свойствами — вязкостью и клейкостью. Некоторые камеди в воде растворяются не полностью или только набухают.

Камедь продуцируют различные органы растения — корни, стволы, вет­ви (даже черешки листьев), плоды, семена.

 Камедь образуется в результате перерождения стенок клеток паренхимной ткани сердцевины и сердцевинных лучей.

Анатомическая топография у разных камеденосов разная.

 У косточковых плодовых, например, камедь может находиться как в клетках луба и сердце­винных лучей, так и в специальных полостях в паренхиме древесины и коры.

К камедям, растворимым в воде относится камедь абрикосовая.

К абрикосовой камеди близки камеди:

Сливы – Prunus domestica

Черешни – Cerasus vulgaris.

Вишневая камедь от Cerasus vulgaris относится к слабонабухающим камедям и не может заменить абрикосовую.

Камедь, близкую к гуммиарабику и абрикосовой камеди, продуцирует акация серебристая – Acacia dealbata. К этой же группе камеди следует отнести камедь лиственниц (гуммиларикс), получаемую из лиственницы сибирской (Larix sibirica).

 

Сушка

Сушат тонким слоем при хорошей вентиляции и частом перемешивании.

Оптимальная температура сушки 50-60°С.

 

Хранение

В сухом месте. При увлажнении сырье отсыревает, плесневеет, прокисает, темнеет, поражается микроорганизмами.

Лекция: «Общая характеристика углеводов, как действующих веществ в лекарственном растительном сырье»

 

 

1. Общая характеристика углеводов, их структура, роль в растениях.

2. Общая характеристика полисахаридов (способы получения, физико-химические свойства, заготовка, хранение, применение).

 

 

3. Крахмал и крахмалоносные растения.

4. Инулин и инулиноносные растения.

5.Пектины и растения их содержащие.

6. Клетчатка.

7. Распространение гомогликозидов в растительном мире. Биологическая роль.

8. Физико-химические свойства полисахаридов.

9. Сырьевая база растений, содержащих полисахариды.

10. Методы анализа сырья, содержащего полисахариды.

11. Пути использования сырья, содержащего полисахариды. Медицинское применение сырья и препаратов, содержащих полисахариды

 

1. Общая характеристика углеводов, их структура, роль в растениях

 

Углеводы— обширный класс полиоксикарбонильных органических соединений и их производных.

В зависи­мости от числа мономеров в молекуле они подразделяются на моносахариды, олигосахариды и полисахариды.

Углеводы, состоящие только из полиоксикарбонильных соеди­нений называются голозидами, а их производные, в молекуле которых есть остатки иных соединений, — гетерозидами.

К гетерозидам относятся все виды гликозидов.

Моно- и олигосахариды — обычные компоненты любой живой клет­ки (глюкоза, фруктоза и сахароза)

Полисахариды, как правило, всегда накапливаются в значительных количествах как продук­ты жизнедеятельности протопласта.

Моно- и олигосахариды

Моносахариды можно рассматривать как производные многоатомных спиртов. При окислении простейшего из них — глицерина — получаются про­стейшие моносахариды — триозы.

 Моносахариды с 4 углеродными атомами называются тетрозами, с 5 — пентозами, с 6 — гексозами, с 7 — гептозами.

В природе наиболее обычны гексозы (глюкоза, фруктоза).

Моносахариды содержат либо альдегидную группу — альдозы, либо кетонную — кетозы.

Наличие в моносахаридах асимметричных атомов приводит к существо­ванию различных их стереоизомеров.

В водных растворах (глюкоза и фруктоза) существуют в трех взаимопревращающихся формах, две из которых циклические, что объясняется таутомерией моносахаридов в растворах.

             

Альфа-D(+)-глюкоза D(+)-глюкоза бета -D(+)-глюкоза

 

Превращение линейных молекул моносахаридов в циклическиеидет собразованием кислородного "мостика".

У глюкозы он появляется междуC1 и С5, у фруктозы — между С1 и С6.

Образование кислородного мостика происходит за счет карбонильных и спиртовых групп (у альдоз за счет альдегидной, у кетоз — за счет кетонной группы) и спиртовых групп. Это объясняется, в частности, наличием двух форм D-глюкозы, имеющих разное удельное вращение

   

альфа-D-(-)фруктоза D-(-)фруктоза бета-D-(-)фруктоза

 

Циклические формы моносахаридов в основе своей структуры имеютпирановоекольцо, поэтому приведенные формы глюкозы можно называть α-D-глюкопиранозой и β-D-глюкопиранозой.

Особенно рельефное различие между разными формами моносахарида видно, если их изображать не в виде плоскостных формул Толленса, а в виде перспективных формул Хэуордса:

        

α-D-глюкопираноза         β-D-глюкопираноза

 

Из формул глюкозы, изображенных по Хэуордсу, видно, что у a-формы гидроксил при С₁ находится перед циклом, в то время как у b-формы – за циклом, а впереди — атом водорода.

 

Моносахариды могут иметь кислородный мостик не между С₁ и С₅, a между Сl и С4. В этом случае они становятся производными фурана.

 

α-D-глюкофураноза         β- D-глюкофураноза

 

В водном растворе - моносахарид находится одновременно во всех своих формах.

Характерное свойство восстанавливать фелингову жидкость, присущее карбонильным группам (альдегидной и кетонной), сохраняется и в том cлучае, если они преобразовались в полуацеталь.

Поэтому все сахара, если у них гликозидный гидроксил свободен, способны восстанавливать фелингову жидкость.

В зависимости от того, какая форма моносахаридов участвует в образовании гликозидов, различают альфа- и бета- гликозиды.

 

Роль углеводов

Значение углеводов для растений исключительно велико.

 По физиологической роли углеводы можно разделить на три группы:

1)  метаболиты -

- моносахариды и олигосахариды, принимающий участие в биохимических процессах растительного организма. И служащие исходными веществами для вторичного синтеза;

- простейшие моносахариды-триозы - глицериновый альдегид и диоксиацетон – роль в обмене веществ живой клетки.

- тетрозы - промежуточным продуктом фотосинтеза.

- пентоза- ксилоза и арабиноза встречаются в растениях как в свободном, так и (главным образом) в виде высокомолекулярных полисахаридов - пентазанов.

Особое место занимает пентоза - рибоза, которая в фуранозной форме входит в состав нуклеиновых кислот клеточного ядра.

 Широко распространены в растениях гексозы - глюкоза, фруктоза, рамноза, галактоза, манноза, сорбоза.

Ближайшими к моносахаридам химическими соединениями являются соответствующие им многоатомные спирты ( например, сорбит), из которого моносахариды образуются, а также уроновые кислоты, в которые они переходят при окислении (например, глюкуроновая кислота). И спирты, и к лоты, соответствующие определенным моносахаридам, также содержатся растениях.

 

2) запасные вещества — некоторые группы полисахаридов (главным образом крахмал, инулин) и в отдельных случаях моно- и дисахариды, олигосахариды;

Чрезвычайно распространенным дисахаридом в растениях, в том числе и лекарственных, является сахароза.

Она встречается во всех частях растения, порой накапливается в весьма больших количествах (сахароносные растения — сахарный тростник, сахарная свекла). Сахароза образована глюкопиранозой и - фруктофуранозой за счет обоих своих гликозидных гидроксилов.

Она не восстанавливает Фелингову жидкость, поскольку в ее молекуле не осталось свободного гликозидного гидроксила.

3) структурные, или скелетные, вещества, в основном клетчатка — главный материал для растительной клетки; из нее состоит клеточная оболочка.

 

2. Общая характеристика полисахаридов (способы получения, физико-химические свойства, заготовка, хранение, применение)

 

Полисахариды (полиозы) - природные полимерные высокомолекулярные углеводы, в состав которых входят различные моносахариды (монозы) или олигосахариды, соединенные О-гликозидными связями и образуют линейные или разветвленные цепи.

Молекулярная масса колеблется от нескольких тысяч до нескольких миллионов.

В состав полисахаридов входят около 20 моносахаридов:

Гексозы – глюкоза, галактоза, фруктоза;

Пентозы – ксилоза, арабиноза;

Уроновые кислоты – глюкуроновая, маннуровая.

Моносахариды входят в состав гомогликозидов в пиранозной, реже – в фуранозной форме. Гликозидная связь образуется за счет полуацетального гидроксила одного моносахарида и водорода одной из спиртовых групп другого моносахарида. Присоединение их идет по связи 1-4, 1-6, 1-3 в зависимости от положения спиртового гидроксила, который участвует в образовании связи. Полисахариды могут образовывать линейные или разветвленные цепи.

Гидроксильные группы могут быть метилированы, этерифицированы уксусной, азотной, серной кислотами, могут быть замещены металлами – Mg, Ca.

Отдельные группы гомогликозидов имеют тривиальные названия – крахмал, целлюлоза, слизи. По химической номенклатуре дают название по сахару: глюкан, галактан, галактоманнан.

Полисахариды чаще встречаются в виде - клетчатки, пектиновых веществ, крахмала, слизи, камеди.

Полисахариды в виде клетчатки, крахмала, пектинов преобладают в овощах, фруктах, зерне, муке, хлебе и составляют углеводную основу пищи и кормов.

Полисахариды играют существенную роль в обмене веществ у растений и животных, они важны для питания человека икроме того, широко используются во многих областях хозяйства, в том числе и в фармации.

Потребность в этих продуктах огромная. Зерно на 50% состоит из клетчатки. На переработке клетчатки основаны текстильная и бумажная промышленности.

 Микробиологическим путем из целлюлозы получают спирты, кислоты, сахара. Вата, марля и бинты - почти чистая клетчатка волокон хлопка. В медицине используются обволакивающие свойcтва крахмала, камедей и слизей.

 

КЛАССИФИКАЦИЯ ПОЛИСАХАРИДОВ

        ПОЛИСАХАРИДЫ