II. Олигосахариды

Олигосахариды (oligos - «малый») – продукты поликонденсации моносахаридов с числом звеньев 2-10. Олигосахариды подразделяют на:

• ди-, три-, тетрасахариды и т. д. (по количеству мономерных звеньев);

• восстанавливающие и невосстанавливающие (по отношению к реактивам Толленса или Фелинга).

Наиболее распространенной и изученной группой олигосахаридов являются дисахариды (биозы).

II.1. Строение дисахаридов

Дисахариды представляют собой О-гликозиды, в которых один моносахарид выполняет роль «углевода», а другой – «агликона».

В дисахаридах два моносахарида соединены кислородным мостиком, для образования которого «углевод» предоставляет обязательно гликозидную ОН-группу, а «агликон» любую гидроксильную группу, но чаще при С₄ или С₆.

Возможны и другие типы гликозидных связей:

Это восстанавливающие дисахариды, они имеют свободный полуацетальный гидроксил и, следовательно, способны к цикло-оксо-таутомерии. В оксо-форме эти соединения имеют альдегидную группу и могут участвовать в реакциях с реактивами Толленса (Ag⁺)и Фелинга (Cu²⁺). Важнейшими представителями восстанавливающих дисахаридов являются мальтоза, целлобиоза и лактоза.

М альтоза, солодовый сахар (от лат. maltum – «солод») – основной продукт расщепления крахмала под действием фермента амилазы, выделяемого слюнной и поджелудочной железами. Систематическое название мальтозы - -D-глюко-пиранозил-()-D-глюкопираноза:

Мальтоза в свободном виде не встречается, образуется из крахмала или гликогена под действием ферментов группы амилаз (диастаз). Водой гидролизуется в присутствии фермента мальтазы до D-глюкозы. Мальтоза восстанавливается раствор Фелинга, водные растворы ее мутаротируют. Мальтоза имеет в три раза менее сладкий вкус, чем сахароза.

Целлобиоза получается при неполном гидролизу полисахарида целлюлозы, или при ее ферментативном гидролизе под влиянием целлюлазы. Ее систематическое название - -D-глюкопиранозил-()-D-глюкопираноза. Целобиоза содержится в прорастающих семенах, косточках абрикосов. Она представляет собой основной структурный элемент целлюлозы. Высшие животные не в состоянии усваивать целлюлозу, т.к. не обладают разлагающим ее ферментом. Однако, улитки, гусеницы, черви, содержащие ферменты целлобиазу и целлюлазу, способны расщеплять и тем самым утилизировать содержащие целлобиозу растительные остатки.

Конфигурационное различие

-Гликозидная связь в мальтозе и -гликозидная связь в целлобиозе влечет за собой и их конформационное отличие: -гликозидная связь в мальтозе расположена аксиально, а -гликозидная связь в целлобиозе – экваториально. Ось, проведенная через кольца мальтозы, имеет форму дуги. Конформационное строение мальтозы является первопричиной клубкообразного строения крахмала.

В целлобиозе обе связи кислородного мостика занимают экваториальные положения и, как следствие, линейное строение молекулы дисахарида и линейное строение полисахарида – целлюлозы.

Лактоза (молочный сахар) – содержится в молоке (4-5%), в грудном молоке до 8%.%). В 4-5 раз менее сладкая, чем сахароза. Применяется в фармацевтической практике при изготовлении таблеток (менее гигроскопична, чем сахар). Лактоза построена из остатков D-галактопиранозы и D-глюкопиранозы, связанные ()-гликозидной связью. Участвующий в образовании этой связи аномерный атом углерода D- галактозы имеет -конфигурацию:

Связывание двух моносахаридных остатков может происходить за счет гликозидных гидроксилов обеих моноз. Такие дисахариды не имеют восстанавливающих концов и для них неосуществимы реакции с реактивами Толленса и Фелинга. Отнесение моносахаридов к «углеводу» или «агликону» в этой группе дисахаридов весьма условно.

О бразование дисахарида в этом случае можно представить схемой:

Невосстанавливающие дисахариды менее распространены в природе. Кроме ,(11)-типа, изображенного на схеме, известен еще , (12)-тип сахарозы.

Сахароза содержится в тростнике, сахарной свекле, различных фруктах, ягодах и овощах. Систематическое название сахарозы - -D-глюкопиранозил-(12)--D-фруктопиранозид.

или