Арабаны Распространение в природе

Арабаны– класс полисахаридов, входящий в состав гемицеллюлоз. Обнаружены в составе древесины покрытосемянных и хвойных пород, различных органов растений (стебли, листья, плоды и т.п.), водорослей др.

Получение

Арабаны экстрагируются из гемицеллюлоз горячим 10%-ным раствором КОН (либо разбавленным раствором соляной кислоты), а затем осаждаются горячим раствором 96%-ного этилового спирта. Другие полисахариды гемицеллюлоз (например, глюкуроноксилан, маннан и др.) осаждаются раствором этилового спирта меньшей концентрации, что позволяет выделять арабан из смеси полисахаридов гемицеллюлоз в индивидуальном состоянии.

Химическое строение

Арабан – гомополисахарид. Макромолекулы арабана построены из остатков звеньев -L-арабинопиранозы(-L-арабинозы), соединенных-(1→4)-гликозидными связями(рис.16). В макроцепи арабана помимо звеньев-L-арабинопиранозы, связанных-(1→4)-гликозидными связями, могут встречаться звенья остатков-L-арабинопиранозы, соединены посредством-(1→3)-гликозидных связей (рис.16).

Рис.16.Структурная формула макромолекулы арабана, построенной из звеньев остатков-L- и-L-арабинопиранозы, соединенных-(1→4)- и-(1→3)-гликозидными связями.

Некоторые звенья остатков -L-арабинозы могут находиться в формефуранозы(рис.17). Звенья остатков-L-арабинофуранозысоединены посредством-(1→3)-гликозидных связей.

Рис.17.Структурная формула макромолекулы арабана, построенной из звеньев остатков -L-арабинопиранозы и-L-арабинофуранозы, соединенных-(1→4)- и -(1→3)-гликозидными связями.

Свойства

Арабан – полисахарид линейного строения. Хорошо растворяется в воде. Благодаря наличию в арабинопиранозых центрах атомов углерода, являющихся центрами асимметрии, относится к классу оптически активных полимеров. Водные растворы арабана обладают отрицательными величинами удельного оптического вращения: = – 160 град.

Макромолекулы арабана чрезвычайно чувствительны к гидролитическому расщеплению кислотами. Продуктом полного кислотного гидролиза является α-L-арабиноза (рис.18).

Рис.18.Схема, иллюстрирующая химическую деструкцию макромолекулы арабана в кислой среде.

Арабиногалактаны Распространение в природе

Арабиногалактаны широко распространены в растительном мире. Содержатся в клеточной оболочке как в свободном состоянии,так и в составе других полисахаридов: гемицеллюлоз и камедей покрытосеменных (например, акации и т.п.) и голосеменных растений (лиственницы родаLarixи др.),пектиновых веществ. Камедь акации и арабиногалактан лиственницы составляют значительную часть их биомассы. Так, ядровая древесина некоторых видов лиственницы содержит до 35% арабиногалактана, а одно дерево акации может ежегодно продуцировать более 2 кг камеди. Древесина двух видов лиственницы – сибирской и Гмелина, произрастающих в Сибири, содержит до 15% арабиногалактана.Известно, что в пектинах арабиногалактаны, а также галактаны и арабинаны, присутствуют в виде боковых цепей. Предполагается, что они являются источником биосинтеза разветвленной области пектинов: присоединяясь к главной цепи макромолекулы – галактуронану – в процессе биосинтеза растительной клетки, они влияют на структуру пектинов.