Лекция 14

Ди- и полисахариды

План

14.1. Восстанавливающие дисахариды: мальтоза, лактоза, целлобиоза. Строение, свойства.

14.2. Невосстанавливающие дисахариды: сахароза.

14.3. Гомополисахариды: крахмал, гликоген, декстрон, целлюлоза.

14.4. Гетерополисахариды: хондроитин сульфат, гиалуроновая кислота, понятие о гепарине.

14.1. Востанавливающие дисахариды

Дисахариды (биозы) состоят из 2-х моносахаридных звеньев, одинаковой или разной природы, соединенных гликозидной связью. Основные дисахариды, которые существуют в природе – мальтоза, лактоза, целлобиоза, сахароза имеют молекулярную формулу С₁₂Н₂₂О₆.

В образованиии гликозидной связи в дисахаридах участвуют две –он группы: полуацетальный гидроксил одного моносахарида (обязательно) и любая –ОН группа второго моносахарида. Если вторым гидроксилом является спиртовой, то такие дисахариды относят к восстанавливающим.

К восстанавливающим дисахаридам относятся: мальтоза, лактоза, целлобиоза.

Восстанавливающие дисахариды сохраняют в своей структуре свободный полуацетальный гидроксил, который в щелочной среде может превращаться в альдегидную форму.

Мальтоза – солодовый сахар, образуется при осахаривании крахмала под действием ферментов солода или слюны.

В образовании гликозидной (1,4) связи участвуют С-1 – одной молекулы глюкозы (полуацетальный) или С-4 – второй молекулы глюкозы (спиртовой).

Мальтоза в больших количествах содержится в проросших зернах злаков, где она образуется из крахмала под действием фермента – амилазы. Процесс осахаривания крахмала солодовой амилазой для получения мальтозы широко используется при производстве спирта. Мальтоза сладкая на вкус.

Мальтоза может существовать как в циклической, так и в открытой форме. Именно поэтому для мальтозы возможны свойства, характерные для глюкозы: (положительные реакции с реактивами Толленса, Фелинга, Бенедикта.

Для мальтозы характерна цикло-оксо-таутомерия.

Лактоза – молочный сахар, содержится в молоке ≈ 5% (особенно много в грудном молоке ≈ 8%). Лактоза состоит из остатков β-D-галактопиранозы и D-глюкопиранозы как α-аномера (α-лактоза), так и β-лактоза), связанных β-1,4-гликозидной связью.

β-1,4-гликозидная связь

Точно так же, как и для мальтозы, для лактозы характерна цикло-оксотаутомерия, она может существовать как в циклической, так и в открытой форме.

Лактоза имеет сладкий вкус, в 4-5 раз менее сладкий, чем сахароза, широко применяется в фармации при изготовлении порошков и таблеток. Она менее гигроскопична, чем сахароза, поэтому применяется в питательных смесях для грудных детей. В грудном молоке лактоза связана с сиаловой кислотой, что имеет большое значение для формирования естественной непатогенной микрофлоры в ЖКТ грудных детей. Лактоза способствует развитию в пищеварительном тракте микроорганизма Lactobacillus bitidus, расщепляющего лактозу с образованием молочной и уксусной кислот, которые препятствуют размножению лактогенных бактерий.

Целлобиоза – состоит из двух молекул β-D-глюкопираноз, связанных β-1,4-гликозидной связью.

Целлобиоза широко распространена в растительном мире, образуется при ферментативном гидролизе целлюлозы.