Большая техническая энциклопедия
2 7
A V W
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я
ВА ВВ ВЕ ВЗ ВИ ВК ВЛ ВН ВО ВП ВР ВС ВТ ВУ ВХ ВЫ ВЯ

Водорастворимая полисахарида

 
Водорастворимые полисахариды ГМЦ оказывают влияние на качество фруктовых, виноградных и овощных соков.
Холоцеллюлоза и водорастворимые полисахариды и полиурониды - гидролизуемая часть древесины. При полном гидролизе полисахариды превращаются в моносахариды. После удаления экстрактивных веществ подходящим растворителем и полного гидролиза углеводной части в остатке получается лигнин. Поэтому в анализе древесины лигнин рассматривают как негидролизуемый остаток. В действительности под действием кислоты ( катализатора гидролиза) в лигнине подвергаются деструкции простые эфирные связи и сохраняются, а также образуются новые углерод-углеродные связи. Выделенный лигнин лишь по количеству примерно соответствует природному лигнину древесины, а по химическому строению значительно от него отличается. Лигнин, вследствие его фенольной природы, окисляется легче, чем полисахариды. После удаления экстрактивных веществ и обработки подходящими окислителями в виде волокнистого продукта остается холоцеллюлоза. Удаление лигнина называют дели гнификаци ей.
По особенностям химического строения водорастворимые полисахариды не отличаются от гемицеллюлоз. Водорастворимые полисахариды, как все нецеллюлозные полисахариды, могут относиться либо к пентоза-нам, либо к гексозанам. К полиуронидам относят сложные комплексы углеводного характера, содержащие в качестве основного компонента гекс-уронаны - полимерные цепи, построенные из остатков гексуроновых кислот. При классификации водорастворимых полисахаридов и полиуронидов по главному составляющему моносахариду различают глюканы ( в том числе крахмал), галактаны, арабинаны, галактуронаны. Среди водорастворимых высокомолекулярных экстрактивных веществ находятся также гликопротеины - комплексы, содержащие олиго - или полисахаридные цепи, связанные ковалентными ( в том числе гликозидными) связями с цепями белков. Они выполняют в растениях запасающие и физиологические функции.
Гемицеллюлозы, как и водорастворимые полисахариды, не растворимы в органических растворителях, используемых для извлечения экстрактивных веществ, но в отличие от водорастворимых полисахаридов не растворимы в воде. В отличие от целлюлозы гемицеллюлозы растворимы в водных растворах щелочей и более доступны воздействию разбавленных минеральных кислот, т.е. легче гидролизуются.
В древесине гемицеллюлозы, водорастворимые полисахариды и полиурониды выполняют различные функции. Гемицеллюлозы являются структурными компонентами клеточной стенки, тогда как водорастворимые полисахариды - резервными питательными веществами. Однако следует подчеркнуть, что четкое отнесение того или иного индивидуального полисахарида к одной из этих двух групп часто становится затруднительным, поскольку в древесине присутствуют некоторые нецеллюлозные полисахариды, относящиеся по химическому строению ( по главному составляющему моносахариду) к одному и тому же типу, но отличающиеся по функции и растворимости.
Состав водорастворимых полисахаридов некоторых морских водорослей. Как показывают данные табл. 57, водорастворимые полисахариды из различных водорослей различаются содержанием в макромолекулах остатков моносахаридов, уроновых кислот, сульфатных групп и величиной оптического удельного вращения.
Как уже отмечалось выше, подразделение нецеллюлозных полисахаридов на гемицеллюлозы и водорастворимые полисахариды ( водорастворимые высокомолекулярные экстрактивные вещества) в значительной мере условно. Некоторые полисахариды и полиурониды, такие как крахмал в паренхимных клетках, камеди в межклеточных каналах и т.п., не входят в состав клеточных стенок, выполняют запасающие или защитные функции и извлекаются из древесины водой. Другие водорастворимые полисахариды, например, арабиногалактан могут содержаться в клеточных стенках, но извлекаются из них горячей водой. Пектиновые вещества, образующиеся на стадии деления клеток камбия, выполняют структурообразующую функцию и впоследствии входят в состав сложной срединной пластинки. Часть подобных полисахаридов и полиуронидов оказывается менее доступной и требует для растворения особых условий, например действия разбавленных растворов щелочи малой концентрации.
Выделение из древесины водорастворимых галактоглюкоманнанов и глюкоманнанов подчеркивает условность подразделения нецеллюлозных полисахаридов на гемицеллюлозы и водорастворимые полисахариды.
Органические растворители довольно часто применяются для экстракции и очистки полисахаридов; кроме того, органические жидкости могут осаждать водорастворимые полисахариды из водных растворов. Выделенные твердые продукты можно частично обезводить промывкой ацетоном, этанолом или эфиром и последующим нагреванием до температуры, несколько превышающей точку кипения растворителя.
Из гексозанов найдены: маннаны ( глюко-маннан в древесине лиственных пород, глюкоманнан и галактоглюкоман-нан в древесине хвойных пород, различные фруктоманнаны); галактаны ( однородный галактан в пектиновых веществах, арабиногалактан); глюка-ны в нецеллюлозных водорастворимых полисахаридах.
По химическому составу в экстрактивных веществах древесины выделяют следующие основные классы соединений: углеводороды ( главным образом, терпеновые); спирты ( многоатомные, высшие алифатические, циклические, в том числе терпеновые и стерины) свободные и связанные; альдегиды и кетоны ( относящиеся к терпеноидам и др.); кислоты высшие жирные и их эфиры ( жиры и воски); смоляные кислоты ( производные дитерпенов); углеводы ( моно - и олигосахариды, водорастворимые полисахариды, полиурониды) и их производные ( гликозиды и др.); фенольные соединения ( таннины, флавоноиды, лигнаны, гидрокси-стильбены и др.); азотсодержащие соединения ( белки, алкалоиды и др.); соли неорганических и органических кислот.
По особенностям химического строения водорастворимые полисахариды не отличаются от гемицеллюлоз. Водорастворимые полисахариды, как все нецеллюлозные полисахариды, могут относиться либо к пентоза-нам, либо к гексозанам. К полиуронидам относят сложные комплексы углеводного характера, содержащие в качестве основного компонента гекс-уронаны - полимерные цепи, построенные из остатков гексуроновых кислот. При классификации водорастворимых полисахаридов и полиуронидов по главному составляющему моносахариду различают глюканы ( в том числе крахмал), галактаны, арабинаны, галактуронаны. Среди водорастворимых высокомолекулярных экстрактивных веществ находятся также гликопротеины - комплексы, содержащие олиго - или полисахаридные цепи, связанные ковалентными ( в том числе гликозидными) связями с цепями белков. Они выполняют в растениях запасающие и физиологические функции.
Из других биополимеров наибольшую известность имеет дек-стран. Декстраны представляют собой водорастворимые полисахариды, синтезированные из сахарозы с помощью некоторых микроорганизмов или бесклеточных энзимов, выделенных из культур этих микроорганизмов. Декстраны имеют разветвленную пространственную структуру. Степень полимеризации их колеблется в широких пределах в зависимости от условий синтеза. Декстран производится в ряде стран и используется для различных целей. Для стабилизации промывочных жидкостей на водной основе он производится в ФРГ, США, на Кубе.
В древесине гемицеллюлозы, водорастворимые полисахариды и полиурониды выполняют различные функции. Гемицеллюлозы являются структурными компонентами клеточной стенки, тогда как водорастворимые полисахариды - резервными питательными веществами. Однако следует подчеркнуть, что четкое отнесение того или иного индивидуального полисахарида к одной из этих двух групп часто становится затруднительным, поскольку в древесине присутствуют некоторые нецеллюлозные полисахариды, относящиеся по химическому строению ( по главному составляющему моносахариду) к одному и тому же типу, но отличающиеся по функции и растворимости.

Близкие по химической природе понятия камедей и слизей очерчены недостаточно четко; иногда трудно разграничить камеди и пектиновые вещества. По мнению большинства исследователей, к камедям ( гумми) следует относить водорастворимые полисахариды и полиурониды, образование которых связано с патологическими процессами, возникающими при механических или биологических повреждениях коры деревьев и тканей других растений. Камеди, таким образом, выполняют защитные функции.
Исследования показали [3.17], что дисперсные частицы такого раствора представляют собой звездчатые пластинки, имеющие большую анизометричность. Для формирования технологических свойств этого раствора в качестве полимерной основы целесообразно использовать высокомолекулярные водорастворимые полисахариды с молекулярной массой до 1 млн. Такая система является экологически безопасной.
В последние годы проведен ряд работ по изучению процесса развития клеток в суспензиях. Показано, что клетки клена белого, развивающиеся в этих условиях, содержат водорастворимые полисахариды ГМЦ. После фракционирования с помощью ИОХ и ГПХ и очистки щелочью и а - ( 1 - 4) - эндополигалактуроназой выявлено присутствие в их составе ксилоглюкана, арабиноксилана и двух видов арабиногалактанов. Сделан вывод, что все нецеллюлозные полисахариды клеточных стенок клена белого присутствуют в составе водорастворимых полисахаридов, секретируемых клетками.
Как уже отмечалось выше, подразделение нецеллюлозных полисахаридов на гемицеллюлозы и водорастворимые полисахариды ( водорастворимые высокомолекулярные экстрактивные вещества) в значительной мере условно. Некоторые полисахариды и полиурониды, такие как крахмал в паренхимных клетках, камеди в межклеточных каналах и т.п., не входят в состав клеточных стенок, выполняют запасающие или защитные функции и извлекаются из древесины водой. Другие водорастворимые полисахариды, например, арабиногалактан могут содержаться в клеточных стенках, но извлекаются из них горячей водой. Пектиновые вещества, образующиеся на стадии деления клеток камбия, выполняют структурообразующую функцию и впоследствии входят в состав сложной срединной пластинки. Часть подобных полисахаридов и полиуронидов оказывается менее доступной и требует для растворения особых условий, например действия разбавленных растворов щелочи малой концентрации.
Виноградные ягоды, а также сусло и вина содержат малоизученные ГМЦ. Они оказывают определенное влияние на качество и технологию производства вин. Среди ГМЦ наиболее изучены водорастворимые полисахариды. В составе клеточных стенок виноградной ягоды найдены арабиногалактан и маннан. Предположено, что основная цепь включает участки, в которых остатки маннозы соединены - связями ( 1 - - 3) и ( 1 - - 6), а боковые сформированы. Изучена [59] динамика изменения ГМЦ.
Распределение эфирных групп в боковых цепях и в основной цепи неизвестно, однако-этот вопрос представляет интерес. Возможно, что полисахариды оболочки связаны между собой эфирными связями, которые образуются карбоксильными группами остатков галактуроновой кислоты одной цепи и гидроксильными. Связь этого типа весьма лабильна; она легко гидролизуется даже при самых мягких методах экстракции. Удобным объектом для структурных исследований служат выделяемые клетками платана, в суспензии водорастворимые полисахариды, содержащие галактуроновую кислоту [15]; в данном случае отпадают все трудности, связанные с необходимостью экстракции. Суммарный состав выделяемых этими клетками во внешнюю среду полисахаридов очень близок к составу нецеллюлозных полисахаридов их.
Структурные компоненты подразделяют на углеводную и ароматическую части. Углеводная часть, представляющая комплекс полисахаридов, называется холоцеллюлозой. В состав холоцеллюлозы входят основной компонент древесины - целлюлоза и нецеллюлозные полисахариды - гемицеллюлозы. Древесина хвойных пород содержит меньше гемицеллюлоз, чем древесина лиственных пород. Аналогичное химическое строение имеют вышеупомянутые водорастворимые полисахариды и полиурониды, но они выполняют другие функции и из-за растворимости в воде их относят не к гемицеллюлозам, а к экстрактивным веществам.
 
Loading
на заглавную 10 самыхСловариО сайтеОбратная связь к началу страницы

© 2008 - 2014
словарь online
словарь
одноклассники
XHTML | CSS
Лицензиар ngpedia.ru
1.8.11