§ 9.4. Гетерополисахариды

(Самостоятельная работа студентов).

Молекула гетерополисахарида состоит из остатков различных моносахаридов. Наиболее важную роль в организмах играют гиалуроновоя кислота и гепарин.

Гиалуроновая кислота – важнейшая составная часть межкле­точного вещества тканей животных и человека. Особенно много ее содержат кожа, сухожилия, стекловидное тело глаза и т. п. Этому по­лисахариду свойственны многие разнообразные функции. Так, гиалуроновая кислота выполняет роль смазки, поэтому ее много в сухожи­лиях, коже и хрящах.

Высокие вязкость и липкость этого углевода делают его важным барьером на пути микроорганизмов, проникающих внутрь соединитель­ной ткани. Этот барьер способны разрушать патогенные для человека и животных микроорганизмы. Для этой цели у них есть особый фер­мент – гиалуронидаза, расщепляющий гиалуроновую кислоту.

В то же время фермент гиалуронидаза, синтезируемый организ­мом животного или человека, регулирует обмен гиалуроновой кисло­ты в тканях и, таким образом, существенно влияет на транспорт веществ в системе "клетка – межклеточное пространство". В организме жи­вотного и человека этот полисахарид обычно находится в связанном с белками состоянии. Комплекс гиалуроновой кислоты с белком, назы­ваемый протеогликином, способен обратимо связывать Na⁺, K⁺ и Са²⁺ и тем самым регулировать процесс обмена этих ионов.

Молекулярная масса гиалуроновой кислоты варьирует от 270 000 до 500 000. Являясь гетерополисахаридом, этот углевод содержит два различных структурных компонента – N-ацетил-β-D-глюкозамин (элементарную единицу хитина) и глюкуроновую кис­лоту, продукт окисления глюкозы. Между собой эти фрагменты со­единены гликозидными связями С₁—О—С₄ и С₁—О—С₃:

Гепарин – гетерополисахарид, который можно обнаружить в малых количествах в различных тканях организма животного и чело­века – в печени, крови, легких, селезенке и др. Главная функция гепарина – предотвращение свертывания крови. В частности он пре­кращает действие тромбина и подавляет образование фибрина из фибриногена. В качестве антикоагулянта (от греч. anti – против, лат. coagulatio – свертывание, затвердение) гепарин широко применяют в медицине и ветеринарии как лекарственное средство для предупреждения образования тромбов в сосудах.

Молекулярная масса гепарина колеблется от 10 000 до 15 000. Он состоит из двух компонентов – остатков глюкуроновой кислоты и а-глюкозамина в виде производных серной кислоты:

Агар-агар – высокомолекулярный полисахарид, содержащий­ся в некоторых морских водорослях. В Российской Федерации агар-агар добывают из багряной водоросли анфелъции, произрастающей в Белом, Баренцевом и Балтийском морях, а также на Дальнем Вос­токе.

В холодной воде агар-агар нерастворим, но растворяется в ней при нагревании. Водные растворы агар-агара при охлаждении застывают в виде студня. Благодаря этим свойствам агар-агар, наряду с желатином, используют в микробиологии для приготовления твердых питательных сред при культивировании бактерий и грибов. Агаризированные пита­тельные среды прозрачны, что позволяет наблюдать особенности роста и развития колоний микроорганизмов не только на поверхности, но и в глубине питательного субстрата.

Находит применение агар-агар и в кондитерском производстве для приготовления желе, пастилы, мармелада, джемов.

Агар-агар представляет собой смесь двух полисахаридов – агарозы и агаропектина. Основными структурными элементами этих угле­водов служат уже знакомые нам галактопираноза и глюкуроновая кислота, а также сульфоэфиры этих моносахаридов.