Углеводы гидробионтов

Полисахариды

Олигосахариды

Молекулы олигосахаридов содержат от 2 до 10 моносахаридных остатков. Формула дисахаридов C₁₂H₂₂O₁₁. Для живого организма важны следующие дисахариды: сахароза, мальтоза, лактоза.

1) сахароза (виноградный сахар) построена из глюкозы и фруктозы;

2) лактоза (молочный сахар) построена из глюкозы и галактозы, синтезируется в молочных железах;

3) мальтоза (солодовый сахар) состоит из двух молекул глюкозы.

Мальтоза - основной структурный компонент крахмала и гликогена.

Полисахариды - высокомолекулярные углеводы, состоящие из большого числа моносахаридов. Подразделяются на гомо- и гетерополисахариды.

Гомополисахариды (крахмал, клетчатка, гликоген) содержат моносахариды только одного вида.

Гликоген - запасной углевод животного организма - состоит из 30 000 остатков глюкозы. Накапливается в печени, мышцах, сердце. Восполняет недостаток глюкозы.

Гетерополисахариды - комплексы различных видов моносахаридов.

К гетеросахаридам относятся гликозамингликаны (мукополисахариды).

Мукополисахариды содержат различные виды моносахаридов и их производные, азотистые основания, органические кислоты, образуют комплексы с белками и жирами. К ним относятся:

1. Гиалуроновая кислота, представляющая собой часть межклеточного вещества, обеспечивает скрепление клеток.

2. Хондроитинсерные кислоты - структурные компоненты хрящей, связок, клапанов сердца, антикоагулянтов крови.

3. Гепарин - антикоагулянт, противовоспалительное средство.

4. Сиаловые кислоты (соединения нейраминовой и уксусной кислот), участвующие в построении клеточных оболочек. Повышенный уровень сиаловых кислот в крови используется для диагностики воспалительных заболеваний.

В тканях рыб углеводы представлены резервным полисахаридом гликогеном и моносахаридами (пентозами, гексозами), а также продуктами их обмена в живом организме и распада в процессе хранения сырца. Общее содержание гликогена в рыбе приблизительно 0,5%, в мышечной ткани рыбы - около 2%, в печени, где происходит биосинтез и резервирование гликогена, его содержание достигает 6%. Количество гликогена в тканях рыб зависит от вида, физиологического состояния и т.д.

Гликоген является основным углеводом морских беспозвоночных

табл.9). Таблица 9

Гидробионты	Массовая доля гликогена, w, %
Морские двустворчатые моллюски (мидии, устрицы, гребешок)	0,6-5,9
Головоногие моллюски (кальмар, осьминог)	0,4-1,8
Голотурии (трепанг, кукумария)	0,1-2,7
Крабы	0,3-2,0
Креветки	0,2-5,5
Криль	1,1-5,6

Содержание гликогена при хранении сырья уменьшается.

Содержание пентоз в мясе рыбы составляет около 6 мг/100 г, глюкозы -

30 мг/100 г.

В тканях рыб содержатся аминосахара глюкозамин и галактозамин.

Гексозамины являются составной частью гликопротеинов, гликозамингликанов.

Гликозамингликаны выполняют функцию цементирования коллагена, при их удалении волокна коллагена превращаются в желатину. Наибольшее количество гексозаминов содержится в мясе рыб, что характерно и для теплокровных животных. В костях рыб содержание гексозаминов меньше: 10-35 мг/100 г.

По количеству гексозаминов в коже рыбы подразделяются на четыре группы:

50-100 мг/100 г;

101-150 мг/100г;

151-200 мг/100 г;

251-50 мг/100 г.

Водоросли содержат больше углеводов по сравнению с рыбой, по качественному составу углеводов водоросли существенно отличаются от водных животных. Водоросли синтезируют специфические полисахариды агар, агароид, ламинарии, зостерин, альгиновые кислоты.

Моносахаридами водорослей являются пентозы и гексозы. Пентозы образуют растительные полисахариды - пентозаны, содержание которых составляет 2-10% сухой массы водорослей; у фукусов массовая доля пентозанов составляет 20-29%.

Продукты востановления гексоз - шестиатомные сахарные спирты:

глюкоза - сорбит; манноза - маннит; галактоза - дульцит.

В бурых и желто-зленых водорослях сахарные спирты находятся в свободном виде. В бурых водорослях содержание маннита достигает 25-29% сухой массы.

Наибольшее количество сахарных спиртов (маннит, инозит, дульцит, сорбит, волемит) содержится в красных водорослях.

Сине-зеленые, красные и бурые водоросли почти не содержат моносахаридов.

Крахмал водорослей содержит 84-97% амилопектина и представлен крахмалоподобными веществами: крахмалом сине-зеленых и ламинарином бурых водорослей. Ламинарин смесь полимеров глюкозы с М=3500-5000) составляет 8-29% сухой массы бурых водорослей.

Зостерин (альгопектин, полисахарид) находится в зостере.

Альгулеза - целлюлоза водорослей. Фибриллы целлюлозы в клеточных оболочках водорослей удерживаются связывающим их амфорным веществом - слизеподобными полиозами (полисахаридами).

Слизеподобные полиозы представляют собой пектиноподобные полиурониды, способные образовывать студни благодаря наличию в структуре H₂SO_4..

Альгиновая кислота - полисахарид бурах водорослей. Содержание альгиновой кислоты в бурых водорослях 8-44% сухой массы. Альгиновая кислота находится в водорослях в виде альгинатов Na, Ca, Mg, которые входят в состав клеточных стенок и находятся в межклеточных пространствах. Альгинаты многовалентных катионов нерастворимы в воде, альгинаты одновалентных растворяются в воде образуют вязкие, клейкие коллоидные растворы.

Фукоидин - сульфатированный полимер фукозы, составляет 20% сухой массы водорослей.

В красных водорослях находятся сульфатированные полимеры галактозы - агар, агароид, каррагенин, порфирин, фурцелярин.

Агар красной водоросли анфельции является смесью агароэ разной степени полимерности, содержащих разные металлы.

Агарозы - полисахариды, состоящие из остатков Д-галактозы и уроновых кислот. Содержание агароэ в анфельции достигает 28%.

CH₂OH

O О

CH₂OH O HO

O O

CH O

OH CH₂O OH

OSO^-₃ CH₂O OH

O

Агароза

CH₂OH CH₂O CH₂O CH₂OH

O O O O

OH OSO^-₃ OH OH OH OH OH

OSO^-₃

Агаропектин

O

Агароид - смесь углеводных полимеров красной водоросли - относится к

филлофорам. Содержание агароида в филлофоре - 20-30% сухой массы.

Каррагенин (карраген) - полисахарид, водоросли «ирландский мох».

СH₂O O

СH₂OH O

O O

O n

OH |

OSO^-₃

Каррагенин

Фурцелярин - полимер водоросли фурцелярии, содержит галактозу,

Глюкозу, ксилозу и эфиросвязанную H₂SO₄.

Полисахариды красных водорослей хорошо растворимы в горячей воде, при охлаждении превращаются в студни.

Содержание углеводов в водорослях зависит от вида водорослей и сезона года. Наибольшее содержание углеводов в водоросле характерно для активного фотосинтеза.

Аминополисахарид х и т и н является главным компонентом внешнего скелета насекомых и ракообразных (панциря крабов, криля, креветки), из него состоит клеточная стенка многих грибов.

По строению хитин подобен целлюлозе, только вместо гидроксильной группы у второго атома С остатка Д-глюкозы находится ацетиламиногруппа:

CH₂OH O O HO NH- C = O

O

NH CH₃

| CH₂OH n

C - CH₃

|| Хитин

O

Хитин не растворяется в воде, щелочах, малорастворим в муравьиной кислоте. При обработке хитина горячей щелочью отщепляется ацетильная группа, получается аминополисахарид хитозан.

Хитин обладает хорошима адсорбционными характеристиками, радиационной стойкостью, образует полимерные пленки. Используется для очистки стоков и выделения ионов тяжелых металлов. Пленки хитозана используются для иммобилизации (закрепления) ферментов.

Дата добавления: 2015-07-13