Косметика, медицина

Основные группы полисахаридов, их распространение и свойства

КРАХМАЛ

Крахмал - важнейший запасной углевод растений, является главной составной частью всех злаков и картофеля.

Он не является химически индивидуальным веществом.

Изучение строения полисахаридов крахмала стало строго научным в начале 40-х годов XX в., когда Мейер показал наличие в крахмале двух фракций: линейной (амилозы) и ветвистой (амилопектина).

Амилоза - линейный полимер, построенный из остатков D-глюкопиранозы, связанных а-глюкозидными связями между 1-м и 4-м углеродными атомами. Амилоза имеет молекулярную массу 32000-160000, легко растворима в воде и дает растворы со сравнительно невысокой вязкостью. Водные растворы амилозы неустойчивы и при хранении амилоза выпадает в осадок (явление ретроградации).

Амилопектин - разветвленный полимер, в котором остатки глюкозы соединены между собой а-глюкозидными связями между 1-м и 4-м и между 1-м и 6-м углеродными атомами. Молекулярная масса амилопектина достигает сотен миллионов, он растворяется в воде при нагревании и дает с гонкие вязкие растворы.

Содержание амилозы и амилопектина в растениях различно и зависит от вида растения и органа, из которого он получен. Это соотношение меняется в период созревания.

Кроме углеводной части (которая составляет 96,1-97,6 %) в крахмале содержатся минеральные вещества (от 0,2 до 0,7 %), представленные в основном фосфорной кислотой, а также высокомолекулярные жирные кислоты (до 0,6 %) - пальмитиновая, стеариновая и др.

В холодной воде крахмал набухает, но не растворяется, в горячей воде образует вязкий раствор, который при охлаждении превращается в студнеобразную массу.

Характерным свойством крахмала является его способность окрашиваться в синий цвет при добавлении раствора Люголя. Появление синего окрашивания объясняется образованием комплексных и адсорбционных соединений между йодом и крахмалом (реакция Сакса).

Крахмал подвергается ферментативному и кислотному гидролизу. При слабом воздействии кислот образуется так называемый растворимый крахмал.

В растениях крахмал находится в виде крахмальных зерен разнообразной формы (овальной. сферической и др.), размеры которых колеблются от 0,002 до 0,15 мм. Наиболее крупные зерна у картофеля, самые мелкие - у риса. Характерная форма крахмальных зерен и различия в размерах позволяют использовать эти признаки для идентификации растений и крахмала.

В медицинской практике используют картофельный, пшеничный, кукурузный и рисовый крахмал.

Крахмал применяют как наполнитель, а в хирургии - для приготовления неподвижных повязок, широко используется в присыпках, мазях и пастах. В качестве обволакивающего средства применяют внутрь при желудочно-кишечных заболеваниях.

ЦЕЛЛЮЛОЗА (клетчатка)

Целлюлоза - полисахарид, составляющий основу клеточных стенок растений; она содержится также в бактериях и некоторых низших животных. Это линейный полимер, построенный из остатков D-глюкопиранозы, связанных (3-1-4)-гликозидными связями. Молекула клетчатки содержит от 1400 до 10000 глюкозных остатков. Повторяющимся звеном в молекуле целлюлозы является остаток целлобиозы. Целлюлоза обладает высокими физико-механическими показателями. Она подвергается кислотному гидролиз): при кипячении с концентрированной серной кислотой образуется глюкоза, а при более слабом гидролизе - оли-госахарид целлобиоза.

Большинство природных волокнистых материалов (хлопок, лен), а также древесина построены из целлюлозы.

В медицине целлюлоза используется как перевязочный материал.

ИНУЛИН

Инулин - запасной полисахарид, образованный (P-D-Э-фруктозой (94-97%) и a-D-глюкозой (3-6 %). Имеет форму цепочки, в которой гексо-зы соединены между собой полуацетальными гидроксилами между 1-м и 2-м углеродными атомами. Молекулярная масса не превышает 5000-6000. Инулин легко растворим в горячей воде с образованием коллоидных растворов; из водных растворов осаждается спиртом; имеет сладкий вкус. Он подвергается кислотному и ферментативному гидролизу с образованием молекул P-D-фруктозы.

Молекула инулина состоит из 34-35 остатков фруктофуранозы, конечная цепь которых заканчивается остатком глюкопиранозы.

Инулин не окрашиваются йодом.

Инулин в больших количествах содержится в подземных органах растений семейств Asteraceae, Campanulaceae, в которых он заменяет крахмал. Растения, содержащие инулин, используют для получения фруктозы. Инулин в медицинской практике применяют в качестве заменителя сахара и крахмала при сахарном диабете, а также для диагностики функционального состояния почек (инулиновый тест).

ПЕКТИНОВЫЕ ВЕЩЕСТВА

Пектиновые вещества - биополимеры полиуронидной природы, присутствующие в растворимой и нерастворимой формах практически во всех надземных растениях, морских травах и ряде пресноводных водорослей.

Пектиновые вещества как отдельная группа соединений была открыта М. Браконо в 1825 г., который дал им и название. Основу пектиновых веществ составляет D-галактуроновая кислота, этерифицированная метиловым спиртом.

Молекулярная масса пектинов колеблется в пределах 25000-300000. Основу этого полисахарида составляет D-галактуроновая кислота с а-(1 -4)-связями, соединенная в полигалактуроновую пектовую кислоту (на долю полигалактуроновых кислот, в зависимости от источника происхождения пектиновых веществ, приходится 83-90%). Часть имеющихся в ней карбоксильных групп этерифицирована метальными группами (пектиновая кислота), а часть вторичных спиртовых групп может быть ацетилирован-на. К основной макромолекуле в виде боковых цепочек присоединены D-ксилоза. L-арабиноза. D-галактоза. D-глюкоза. а в главную цепь включена L-рамноза.

Пектины, выделенные из различных источников сырья, отличаются величинами молекул, степенью этерификации или ацетилирования и структурой боковых углеводных цепей.

По физико-химическим свойствам пектин представляет собой порошок от желтоватого до серовато-белого цвета, практически без запаха, слизистого вкуса. Он почти полностью растворим в 20 частях воды с образованием вязкого опалесцирующего коллоидного раствора. Водные растворы имеют кислую реакцию среды. Пектины нерастворимы в спирте и других органических растворителях.

Характерным и важным свойством пектина является его способность давать студни в присутствии сахара и кислот ( отсюда их название: от греч. пектос - соединяющий). Желирующая способность растительного пектина, широко используемая пищевой промышленностью, у разных растений не одинакова и зависит от относительной молекулярной массы пектина, от степени метоксилирования остатков галактуроновой кислоты и от количества сопутствующих балластных веществ.

Пектиновые вещества широко распространены в природе. Нерастворимые пектиновые соединения, или протопектины, составляют большую часть межклеточного вещества и первичной стенки молодых растительных клеток. Растворимые пектины присутствуют в основном в соках растений. Они выполняют важнейшие биологические функции: влияют на прорастание семян и рост клеток, предохраняют растения от высыхания, усиливают их засухоустойчивость и морозостойкость, выполняют защитную функцию во взаимодействиях растений с фитопатогенами.

Пектин нашел применение в медицинской практике как вспомогательное вещество при производстве лекарственных форм, а также как лекарственное и профилактическое средство. В связи с тем, что пектины являются природными ионообменниками, способными замещать водороды карбоксильных групп на катионы поливалентных металлов, их используют Выбираете косметику заказать косметику. Летний weekend с yllozure заказать косметику.