ное количество белка, жирных кислот и фосфорных веществ, которые могут влиять на свойства крахмала.
Крахмалы различаются по своему химическому составу и, за редким исключением, являются смесью двух структурно разных полисахаридов – амилозы и амилопектина. Их соотношение в натуральных крахмалах зависит от источника, хотя в большинстве крахмалов амилопектин является главным компонентом, он составляет 70-80% от общего количества крахмала. Важным качественным тестом для крахмала является реакция с йодом: амилоза дает темно-синее окрашивание, амилопектин – сине-фиолетовое или пурпурное.
Амилоза в основном является линейной по структуре из α-dглюкозных остатков, связанных через 1-ый углеродный атом одной молекулы и 4-ый углеродный атом соседней молекулы. Небольшое количество α-(1→6)-связей также может быть. Амилопектин имеет похожую на куст структуру, содержащую в основном α-(1→4)-связи и некоторое количество α-(1→6)-связей.
Гранулы крахмала нерастворимы в холодной воде, однако, когда суспензию в воде нагревают, гранулы крахмала картофеля набухают, но не разрываются. Животные потребляют много крахмала зерна и корнеплодов.
Гликоген – термин для описания группы высоко разветвленных полисахаридов, выделенных из животных и микроорганизмов. Гликогены присутствуют в печени, мускулах и других органах животных. Они являются глюканами, аналогичными по структуре амилопектину, их относят к животным крахмалам. Гликоген является главным запасным углеводным продуктом в теле животных и играет важную роль в энергетическом обмене.
Молекулярная масса молекулы гликогена варьирует значительно в зависимости от вида животных, типа ткани и органа, физиологического состояния животных. Гликоген печени крысы, например, имеет мо-
лекулярную массу в пределах от 1 до 5×108 , в то время как в мускулах крыс молекулярная масса гликогена чаще ниже 5×106 .
Декстрины – промежуточные продукты гидролиза крахмала и гликогена
крахмал
декстрины мальтоза глюкоза гликоген
Декстрины растворимы в воде, и подобные растворы дают клей. Более высокое количество этих промежуточных продуктов образует красное окрашивание с йодом, в то время как при меньшем количестве окрашивания не происходит.
Целлюлоза – наиболее распространенный полимер в растительном царстве, он формирует прочную структуру клеточных стенок. Он также найден в почти чистом виде в хлопковом волокне. Чистая целлюлоза является гомогликаном с высокомолекулярной массой, состоящей из повторяющихся единиц целлобиозы. В ней β-глюкозные остатки находятся в 1,4-связях.
В растении цепи целлюлозы формируются в последовательной манере, что производит компактные структуры (микрофибрилы), которые соединены с помощью как меж-, так и внутримолекулярных водородных связей. В клеточной стенке растений целлюлоза плотно ассоциирована физически и химически с другими компонентами, особенно с гемицеллюлозами и лигнином.
Каллоза – общий термин для этой группы полисахаридов, состоящих из β-(1,3) и часто β-(1,4) связанных глюкозных остатков. Эти β- глюканы встречаются в высших растениях как компоненты специальных стенок в определенные стадии развития. Большая часть эндоспермовых клеточных стенок зерна злаков состоит из β-глюканов этого типа. Они также выделяются высшими растениями в ответ на раны и инфекции.
Фруктаны
Они встречаются в качестве резервных материалов в корнях, стеблях, листьях и семенах разных растений, особенно в сложноцветных и злаковых. Фруктаны найдены в отдельных видах злаковых.
Эти полисахариды растворимы в холодной воде и имеют относительно невысокую молекулярную массу. Все известные фруктаны содержат остатки β-D-фруктозы, соединенные через 2,6 или 2,1 связи. Их можно разделить на три группы: а) группа, характеризующаяся 2,6 связями; б) группа инулина, содержащая 2,1 связи; в) группа разветвленных фруктанов, найденная, например, в траве пырей и эндосперме пшеницы. Эта группа содержит оба типа связей.
Большинство фруктанов при гидролизе дают помимо D- фруктозы небольшое количество D-глюкозы, которые выходят из сахарозы, имеющейся в конце молекулы фруктана.
Галактаны и маннаны
Это полимеры, состоящие из галактозы и маннозы, соответственно, обнаруживаются в стенках клеток растений. Маннан – главный компонент клеточных стенок семян пальмы, где он находится в качестве пищевого резерва и исчезает при прорастании. Богатым источником маннана является эндосперм орехов слонового пальмового дерева из Южной Америки (Phytelephas macrocаrpa). Твердый эндосперм этого ореха известен как растительная слоновая кость. Семена многих бобовых, включая клевер и люцерну, содержат галактаны.
Глюкозамины
Хитин является единственным примером гомогликана, содержащего глюкозамин, будучи линейным полимером ацетил-Dглюкозамина. Хитин широко распространен у низших животных, в частности у ракообразных, в грибах и некоторых водорослях. Повидимому, после целлюлозы, это наиболее распространенный в природе полисахарид.
Гетерогликаны
Пектиновые вещества. Пектиновые вещества – это группа тесно сцепленных полисахаридов, которые растворимы в горячей воде и существуют как компоненты первичных клеточных стенок и межклеточных участков высших растений. Больше всего их находится в мягких тканях, кожуре цитрусовых и свекловичном жоме. Пектин, главный член этой группы, состоит из линейных цепей, образованных молекулами D-галактуроновой кислоты, в которых разные количества кислых групп присутствуют как метильные эфиры. Цепи чередуются через интервалы включением остатков L-рамнозы. Другие составляющие сахара, например D-галактоза, L-арабиноза, D-ксилоза, примкнуты как боковые цепи. Пектиновая кислота является другим членом этого класса соединений; она по структуре сходна с пектином, но лишена эфирных групп. Пектиновые вещества обладают сильным гелевым свойством, используются в пищевой промышленности для изготовления джемов.
Гемицеллюлозы
Гемицеллюлозы определяются как щелочерастворимые полисахариды клеточных стенок, которые плотно связаны с целлюлозой. Название «гемицеллюлоза» (полуцеллюлоза) является ошибочным, поскольку под этим названием подразумевается, что она является мате-
