Хондроитинсерные кислоты

Хитин

ПРОИСХОЖДЕНИЯ

ЛИНЕЙНЫЕ ПОЛИСАХАРИДЫ ЖИВОТНОГО

Декстраны

Декстраны представляют собой один из многих типов полисахаридов, синтезируемых микроорганизмами. Интерес к ним определен следующими факторами: определенные фракции частично гидролизованных декстранов можно использовать в качестве заменителей плазмы крови; декстраны легко доступны в чистом состоянии, и с ними легко обращаться. Бактерии Leuconostoc mesenteroides и аналогичные им легко культивируются в растворах сахарозы, содержащих другие питательные среды. Они синтезируют весьма разнообразные макромолекулы однороднойструктуры.

Макромолекулы декстрана построены из глюкоз, соединенных a-1,6-глюкозидными связями. Цепи декстранов разветвлены, и на каждые 10 - 12 остатков глюкозы в среднем приходится одно разветвление.

Молекулярная масса гидролизованных декстранов находится в пределах 20000 – 250000. Характеристическая вязкость растворов декстранов показывает, что макромолекулы декстрана сильно свернуты в спираль и гибки.

Помимо ранее упоминавшихся гликогенов, существует большое количество полисахаридов, содержащихся в животных тканях – мукополисахаридов, представляющих собой аминодезоксиполисахариды, т. е. содержащие азот. Полисахариды крови содержат даже некоторые аминокислоты, представляя таким образом мостик между полисахаридами и белками.

Имеются две главные скелетные системы, которые поддерживают клеточную структуру животных тканей – коллагеновые и хитиновые. Кол-лагеновый скелет преобладает у млекопитающих и других высших живых организмов, причем он откладывается на фосфате кальция. Хитин очень часто встречается у низших живых организмов, например у ракообразных и насекомых, где хитиновые структуры делаются твердыми благодаря отложениям карбоната кальция. Другие азотсодержащие полисахариды, например хондроитинсульфаты и гиалуронаты, тесно связаны со скелетными веществами. Коллаген является белком, и коллагеновый скелет имеет внутреннее мезодермальное происхождение, тогда как хитин – экзодермального происхождения и образует главным образом наружные оболочки, кутикулы и т. д. Однако следует указать на то, что роговое вещество насекомых и ракообразных представляет собой не чистый хитинкарбонат кальция, а сложную структуру. Хотя роговой слой этих кутикул является более или менее чистым хитинкарбонатом кальция (содержащим пигменты и небольшие количества других органических веществ), внутренние слои кутикулы содержат также белок. Кроме того, не все низшие живые организмы имеют только хитиновые скелеты; хитин встречается в гидроидных полипах, но не в гидроидных медузах, где преобладает коллаген. Существует также несколько типов слабо различающихся хитинов. У головоногих (моллюски, крабы, осьминоги) a- и b-хитины могут быть различными в разных частях тела. a-Хитин заменяет коллаген, тогда как b-хитин найден в соединении с коллагеновыми структурами. Хитин найден также в низших растениях, например мицелии и спорах грибов; присутствие хитина или целлюлозы в стенках клетки считается критерием для установления филогенетической связи между разновидностями этих организмов.

Наиболее удобно получать хитин из панцирей крабов или омаров, содержащих 20 – 25% хитина и около 70% карбоната кальция. При полном кислотном гидролизе хитина образуются эквимолярные количества D-глюкозамина и уксусной кислоты; выделение N-ацетил-D-глюкозамина при более умеренном кислотном или ферментативном гидролизе указывает на то, что цепи хитина состоят из этих N-ацетил-D-глюкозаминных звеньев:

Ферменты, способствующие гидролитическому расщеплению хитина, найдены в некоторых бактериях и плесенях, встречающихся в морских отложениях, почве, кишечнике морских животных и в улитках.

Хондроитинсерные кислоты представляют собой мукополисахариды, найденные в различных тканях животных, например хряще, растущей кости, сухожилиях, сердечных клапанах, кровеносных сосудах и коже.

Один из наиболее богатых источников полисахаридов (20 – 40%) – хрящ носовой перегородки, но выделение чистой природной хондроитинсерной кислоты – нелегкая задача, так как оно включает разделение двух фибриллярных высокомолекулярных соединений – хондроитинсерной кислоты и коллагена. Наилучшим методом выделения оказалась экстракция концентрированным раствором хлорида калия.

В результате полного гидролиза хондроитинсерной кислоты образуются D-глюкуроновая кислота, серная кислота, уксусная кислота и 2-дезокси-2-амино-D-галактоза (хондрозамин). Все эти вещества входят в состав обычного прозрачного хряща, тогда как хондроитинсерная кислота, вместо глюкуроновой кислоты содержит L-идуроновую кислоту:

Представленная выше формула изображает лишь небольшую часть макромолекулярной цепи в кислоте, которая вследствие присутствия сульфатных групп должна быть сильной кислотой. В тканях кислые группы нейтрализованы неорганическими катионами или основными аминогруппами белков, особенно коллагена. Однако возможность экстракции кислот раствором хлорида калия указывает на то, что связи с белками непрочные.

Молекулярная масса чистой хондроитинсерной кислоты составляет примерно 50000. Этот результат был получен на препарате натриевой соли хондроитинсерной кислоты, выделенной из гиалинового хряща быка. Если же сопровождающий белок не удален, то получается очень высокая молекулярная масса, равная 4000000.

Дата добавления: 2013-12-12