Полисахаридами являются: К сожалению, что-то пошло не так

Содержание

ИЗУЧЕНИЕ ПОЛИСАХАРИДОВ ТРАВЫ ACROPTILON REPENS L. ФЛОРЫ ТУЛЬСКОЙ ОБЛАСТИ

Введение. Интерес к полисахаридам природного происхождения непрерывно растет в течение последнего десятилетия. Сегодня они используются в самых различных областях как экопродукты, пищевые добавки, в косметологии, фармацевтике и биомедицине [3, 10]. Ученые отмечают важную роль природных полисахаридов и их производных в работе контролируемых систем доставки лекарств, особенно пролонгированных и термолабильных препаратов [9]. Сегодня эти биологические полимеры обратили на себя внимание в качестве перспективных материалов в области тканевой инженерии [7].

Фитопрепараты на основе полисахаридов применяют в качестве отхаркивающих и противовоспалительных средств [3], широко известны их обволакивающие и мягчительные свойства [1, 3], антигипоксическое, антиоксидантное, гепатопротекторное и радиопротекторное действие [3, 11]. Ряд исследователей подчеркивает перспективность использования полисахаридов для коррекции липидного обмена и в терапии сахарного диабета [8, 13]. Некоторые полисахариды оказались эффективными антиульцерогенными агентами [3]. В литературе есть данные об иммуномодулирующей и противоопухолевой активности полисахаридов [5, 14], а также сведения об их способности восстанавливать работоспособность, что нашло применение в спортивной медицине [3, 12].

Широчайшая область практического применения и богатый спектр фармакологической активности обуславливают важность поиска новых источников получения полисахаридов, с последующим изучением их компонентного состава и разработкой методов выделения и количественного определения.

Горчак ползучий (Acroptilon repens L.) – многолетнее корнеотпрысковое травянистое растение с прутьевидно-ветвистыми паутинистыми стеблями семейства Астровые (

Asteraceae). Широко распространен на юге и востоке европейской части России. Растет на солонцовых местах в степях, на солончаковатых лугах, залежах и как злостный корнеотпрысковый сорняк на полях. В народной медицине Средней Азии, Азербайджана и Крыма водный настой горчака ползучего рекомендуют принимать при малярии, а в Азербайджане – при эпилепсии. Отвар травы применяется наружно в виде обмываний, примочек и компрессов в качестве противочесоточного средства. Отвар плодов нашел применение как антигельминтное средство, а также при кашле и туберкулезе легких. Его же рекомендуют втирать в голову при выпадении волос. [6] Однако растение не нашло применение в научной медицине, что отчасти связано с недостаточностью изученности его химического состава.

Цель работы – изучение компонентного состава полисахаридных комплексов травы горчака ползучего (Acroptilon repens L.).

Материалы и методы исследования.

В качестве объекта исследования была использована воздушно-сухая измельченная трава горчака ползучего (Acroptilon repens L.). Сырье заготавливали в 2017 г. на территории Тульской области в период массового цветения растения.

Выделение полисахаридов проводили по методике Н.К. Кочеткова последовательно тремя фракциями: сначала – водорастворимые полисахаридные комплексы (ВРПС), затем – пектиновые вещества (ПВ) и гемицеллюлозы А и Б (ГЦ А и ГЦ Б) [2, 4].

Моносахаридный состав полисахаридных комплексов травы горчака ползучего устанавливали после гидролиза кислотой серной (1 моль/л) [2, 4]. Идентификацию моносахаридов в гидролизатах проводили методом бумажной хроматографии параллельно с достоверными образцами в системах растворителей: этилацетат – кислота уксусная – кислота муравьиная – вода (18:3:1:4) и н-бутанол-пиридин-вода (6:4:3). После высушивания на воздухе хроматограммы обрабатывали анилинфталатным реактивом и нагревали в сушильном шкафу при температуре 100-105°С; моносахариды проявлялись в виде красновато-коричневых пятен.

Количественное содержание сахаров в гидролизатах устанавливали методом денситометрии после хроматографирования в тонком слое сорбента [4]. Количественное определение функциональных групп пектиновых веществ (свободных карбоксильных, метоксилированных карбоксильных, общее количество карбоксильных, а также содержание метоксильных групп) проводили титрометрическим методом [4].

Результаты исследования и их обсуждение. По методике Н.К. Кочеткова из травы горчака ползучего фракционно были выделены ВРПС, ПВ, ГЦ А, ГЦ Б.

ВРПС травы горчака ползучего – это бледно-коричневый аморфный порошок, образующий при растворении в воде опалесцирующий раствор (pH 1% водного раствора находится в пределах 5-6). ВРПС исследуемого сырья растворимы в водных растворах щелочей и кислот, но не растворимы в органических растворителях, дают положительные реакции осаждения со спиртом этиловым и ацетоном, а также реакцию с реактивом Фелинга после кислотного расщепления полисахаридов.

ПВ травы горчака ползучего представляют собой светло-серый аморфный порошок, который растворяется в воде с образованием вязкого раствора (pH 1% водного раствора находится в пределах
3-4). Водные растворы пектиновых веществ осаждаются 1% раствором алюминия сульфата с образованием пектатов.

Методом хроматографии на бумаге параллельно с достоверными образцами сахаров в исследуемых ВРПС идентифицировали галактозу, ксилозу, арабинозу. Из кислых сахаров в траве горчака ползучего была обнаружена кислота галактуроновая. В выделенных ПВ преобладает галактуроновая кислота, в них обнаружены также и нейтральные моносахариды – глюкоза, галактоза, ксилоза, арабиноза (табл. 1).

Гемицеллюлозы (ГЦ А и ГЦ Б) представляют собой аморфные порошки желтовато-коричневого цвета. В гидролизатах ГЦ А и ГЦ Б обнаружены глюкоза, галактоза, ксилоза (табл. 1).

В отношении данной статьи не было зарегистрировано конфликта интересов.

Исследование структурных, фазовых и химических процессов в растворах и гидрогелях полисахаридов, инициируемых гидроакустическим воздействием

Статьи в рецензируемых журналах (2016-2021 гг)

1. Lipatova I.M., Makarova L.I., Yusova A.A. Rutin-containing chitosan films produced using in situ mechanoactivated precipitation process. // Food Hydrocolloids. – 2021. V. 110, 106157. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2020.106157

2. Lipatova I.M., Losev N.V., Makarova L.I., Rodicheva J.A., Burmistrov V.A. Effect of composition and mechanoactivation on the properties of films based on starch and chitosans with high and low deacetylation // Carbohydrate Poymers. – 2020. V. 239, 116245. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2020.116245

3. Titov V., Nikitin D., Naumova I., Losev N., Lipatova I., Kosterin D., Pleskunov P., Perekrestov R., Sirotkin N., Khlyustova A., Agafonov A., Choukourov A. Dual-mode solution plasma processing for the production of chitosan/ag composites with the antibacterial effect. // Materials. – 2020. V. 13, Is. 21, 4821. https://doi.org/10.3390/ma13214821

4. Lipatova I.M., Yusova A.A., Losev N.V., Indeikin E.A. Gelation in solutions of low deacetylated chitosan initiated by high shear stresses // International Journal of Biological Macromolecules. – 2019. V. 139. P. 550-557. doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2019.07.164.

5. Lipatova I.M., Yusova A.A., Makarova L.I., Petrova M.V. Effect of hyaluronic acid on the State and photoactivity of Zn(II) phthalocyanine cationic derivative in mixed aqueous solutions // Journal of Photochemistry and Photobiology a-Chemistry. — 2019. V. 382, № 111927. doi.org/10.1016/j.jphotochem.2019.111927.

6. Lipatova I.M., Yusova A.A., Maizlish V.E. Preparation of submicron chitosan-alginate particles and study of their selective sorption properties with respect to amphiphilic organic compounds // Russian Journal of General Chemistry.- 2019. V. 89, № 6. P. 1324-1331. doi.org/10.1134/S1070363219060306.

7. Lipatova I.M., Losev N.V., Makarova L.I. The influence of the combined impact of shear stress and cavitation on the structure and sorption properties of chitin // Carbohydrate Polymers.- 2019. V. 209. P. 320-327. doi.org/10.1016/j.carbpol.2019.01.038.

8. Lipatova I.M., Mezina E.A., Yusova A.A. Supramolecular self-assembly and phase transformations in aqueous systems based on chitosan and sulfonated metallophthalocyanines. // Russian Journal of General Chemistry. – 2019. V. 89, № 3. P. 612-618. https://doi.org/10.1134/S1070363219030423

9. Burmistrov V.A., Lipatova I.M., Rodicheva J.A., Losev N.V., Trifonova I.P., Koifman O.I. Rheological, dynamic mechanical and transport properties of compatibilized starch/synthetic copolymer blends // European Polymer Journal. – 2019. V. 120, № 109209. doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2019.08.036.

10. Lipatova I.M., Makarova L.I., Losev N.V. Adsorption of Anionic Metallophthalocyanines on Submicron Chitosan-Sulfate Particles in Aqueous Dispersions. // Russian Journal of General Chemistry. – 2019. V. 89, P. 2733–2740. https://doi.org/10.1134/S1070363219120491

11. Lipatova I.M., Makarova L.I., Yusova A.A. Adsorption removal of anionic dyes from aqueous solutions by chitosan nanoparticles deposited on the fibrous carrier // Chemosphere. – 2018. V. 212. P. 1155–1162. doi.org/10.1016/j.chemosphere.2018.08.158.

12. Burmistrov V.A., Lipatova I.M., Losev N.V., Rodicheva J.A., Koifman O.I. Influence of the composition and high shear stresses on the structure and properties of hybrid materials based on starch and synthetic copolymer // Carbohydrate Polymers. – 2018 . V. 196. P. 368–375. doi.org/10.1016/j.carbpol.2018.05.056.

13. Sheinin V.B., Kulikova O.M., Lipatova I.M., Yusova A.A., Koifman O.I. Photoactivity inhibition of zinc phthalocyanine choline derivatives (Cholosens) by sodium alginate // Dyes and Pigments. – 2018. V. 155. P. 42–50. doi.org/10.1016/j.dyepig.2018.03.026.

14. Burmistrov V.A., Lipatova I.M., Losev N.V., Rodicheva J.A., Koifman O.I. Influence of the composition and high shear stresses on the structure and properties of hybrid materials based on starch and synthetic copolymer // Carbohydrate Polymers. – 2018. V. 196. P. 368–375. doi.org/10.1016/j.carbpol.2018.05.056.

15. Lipatova I.M., Yusova A.A., Lukyanets E.A. Supramolecular complexation of the cationic derivative of Zn (II) phthalocyanine and sodium alginate in mixed aqueous solutions // Journal of Photochemistry and Photobiology a-Chemistry. – 2018. V. 364. P. 588–594. doi.org/10.1016/j.jphotochem.2018.06.046.

16. Lipatova I.M., Nikiforova V.E., Makarova L.I. Sorption of Phthalocyanine Dyes by Chitosan- Sulfate Particles Immobilized on a Fiber Substrate // Protection of Metals and Physical Chemistry of Surfaces. – 2018. V. 54, № 4. P. 574–581. DOI: 10.1134/S2070205118040093.

17. Losev N.V., Lipatova I.M. Application of Hydroacoustic Treatment for Intensification of Alkaline Deacetylation of Chitin // Russian Journal of General Chemistry. – 2018. V. 88, № 2. P. 356–361. DOI: 10.1134/S1070363218020287.

18. Losev N.V., Nikiforova T.E., Makarova L.I., Lipatova I.M. The effect of mechanical activation on the structure and sorption activity of chitin. // Protection of Metals and Physical Chemistry of Surfaces. — 2017. V. 53. Is. 5. P. 801-806. DOI: 10.1134/S2070205117040141.

19. Lipatova I.M., Chernova E.A., Yusova A.A. Supramolecular complexation of sulfonated aluminum phthalocyanines and chitosan in the mixed aqueous solutions. // Макрогетероциклы / Macroheterocycles. — 2017. 10(3). Р. 334-339. DOI: 10.6060/mhc170303l.

20. Lebedeva N.S., Gubarev Y.A., Yurina E.S., Vyugin A.I., Lipatova I.M. Features of сhitosan interaction with copper(II) and cobalt(II) tetrasulfophthalocyanines. // Russian Journal of General Chemistry. — 2017. V. 87. Is. 10. P. 2327-2331. DOI: 10.1134/S1070363217100139.

21. Lipatova I.M., Moryganov A.P. Functionalization of synthetic fibrous materials using nanosized polymer carriers. // Russian Journal of General Chemistry. — 2017. V. 87. Is. 6. P. 1378-1385. https://doi.org/10.1134/S1070363217060408

22. Титов В.А., Липатова И.М., Мезина Е.А., Кузьмичева Л.А.Плазмохимическая деструкция и модифицирование хитозана в растворе. // Химия высоких энергий. — 2016. Т.50. N. 5. С.434-438.

23. Олтаржевская Н.Д., Швец В.И., Коровина М.А., Липатова И.М., Хлыстова Т.С. Выбор состава биополимерной лечебной депо-композиции для использования в различных областях медицины. // Биотехнология. — 2016. N.1. С. 43-52.

24. Nikitin D., Choukourov A., Titov V., Kuzmicheva L., Lipatova I., Mezina E., Aleksandriiskii V., Shelemin A., Khalakhan I., Slavinska D., Biederman H. In situ coupling of chitosan onto polypropylene foils by an Atmospheric Pressure Air Glow Discharge with a liquid cathode. // Carbohydrate Polymers. — 2016. V. 154. P. 30–39. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2016.08.023

25. Lipatova I.M., Makarova L.I., Mezina E.A. A Spectrophotometric Study of the Complexation Between Methylene Blue Dye and Sodium Alginate // Russian Journal of General Chemistry. — 2016. Vol. 86. N. 9. P.2226-2231. https://doi.org/10.1134/S1070363216090371

26. Lipatova I.M., Mezina E.A., Yusova A.A. Supramolecular Self-Assembly and Phase Transformations in Aqueous Systems Based on Chitosan and Sulfonated Metallophthalocyanines. // Russian Journal of General Chemistry. — 2019, Vol. 89, №. 3, 612-618.https://doi.org/10.1134/S1070363219030423

27. Хлыстова Т.С., Олтаржевска Н.Д., Эйзенах И.А., Липатова И.М. Лечебные гидрогелевые материалы для направленной доставки лекарственных препаратов в онкоурологии // Российский биотерапевтический журнал. — 2016. T.15 N.1. С.49-50.

28. Колаева А.В., Гусев И.В., Липатова И.М., Олтаржевская Н.Д. Особенности создания стерильных материалов «Колегель» и «Колегель-диск» для направленной доставки лекарственных препаратов // Российский биотерапевтический журнал. — 2016. T.15 N.1. С.113-114.

29. Липатова И.М., Мезина Е.А., Юсова А.А. Спектрофотометрическое исследование комплексообразования хитозана с фталоцианиновыми красителями. // Известия Уфимского научного центра РАН. — 2016. N.3(1). C. 53-55.

Главы в монографиях

1. Lipatova I.M., Moryganov A.P. Mechanoinitiated structural and chemical transformations in solutions and liquid dispersions of polysaccharides. / In: Chemistry of Polysaccharides, Ed. By G.E. Zaikov.: Brill Academic Publishers/VSP, Netherlands, 2005, pр. 294-343.

2. Lipatova I.M., Losev N.V., Yusova A.A., Makarova L.I., Moryganov A.P. Energy effectiveness of ultrasonic and hydroacoustic splitting of starch hydrogels. / In: Starch: From Polysaccharides to Granules, Simple and Mixture Gels, Ed. by V.P. Yuryev, P. Tomasik and H. Ruck.: Nova Science Publishers, Inc. NY, 2004, pp. 171-186.

3. Липатова И.М. Глава 7 Жидкофазная механохимическая модификация хитина и хитозана. стр.392- 445 в книге:»Современные проблемы модификации природных и синтетических волокнистых и других полимерных материалов: теория и практика» //Под ред. А.П. Морыганова и Г.Е. Заикова. Изд-во НОТ (Научные основы технологии), Санкт-Петербург, 2012. — 446 стр.

4. Липатова И.М. Реологические свойства водных растворов полисахаридов и способы их регулирования. / Глава в книге: Растворы в химии и технологии модифицирования полимерных материалов: новое в теории и практике (Проблемы химии растворов) // Отв. ред. А.Ю. Цивадзе. Иваново: ОАО «Издательство «Иваново», 2014. С.248-297. ISBN 978-5-85229-491-5.

Полисахариды животного происхождения — Справочник химика 21

    ПОЛИСАХАРИДЫ ЖИВОТНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ [c.577]

    Полисахариды животного происхождения. — Хитин представляет собой полисахарид, образующий твердые панцири ракообразных и насекомых. При полном кислотном гидролизе хитина в жестких условиях образуется почти теоретическое количество уксусной кислоты и )-глюкозамина (2-амино-2-дезокси- )-глюкозы). Гидролиз под действием фермента, встречающегося в кишечнике улитки, приводит к Н-ацетилглюкозамину. Хитин является, таким образом, линейным полимером, сходным по структуре и устойчивости с целлюлозой. [c.576]


    ПОЛИСАХАРИДЫ ЖИВОТНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ 563 [c.563]

    Гликоген, или животный крахмал, ( 6H o05)J .. Представляет собой полисахарид, являющийся резервным материалом животных организмов накапливается в тканях, особенно в печени и в мышцах служит источником энергии при мышечной работе. Является ценной составной частью пищевых продуктов животного происхождения (содержится в рыбе, в мясе, в печени и др.). [c.262]

    Вопрос о классификации полисахаридов часто доставляет затруднения. Иногда, особенно в дисциплинах, связанных с биологией, в основу классификации кладется происхождение полисахарида, и их делят на растительные полисахариды, полисахариды животного происхождения, полисахариды микроорганизмов или, более узко, на полисахариды хвойных пород, полисахариды водорослей и т. д. [c.151]

    К полисахаридам со специальными функциями относится ряд очень сложных соединений, биохимические функции которых не всегда известны точно. Сюда относятся растительные камеди и слизи, наиболее известная из которых — гуммиарабик, используемый для получения клеев и чернил. Далее, среди таких полисахаридов имеются гликозаминогликаны (старое название — мукополисахариды). Эти аминополисахариды животного происхождения составлены из дисахаридов, содержащих гексозамин (например, о-глюкозамин или о-галактоз-амин), связанный с альдуроновой кислотой. Они выполняют в организме различные функции. Некоторые встречаются в слизистой оболочке дыхательного и пищеварительного трактов, другие — в соединительных тканях (хрящи, сухожилия) и в суставной жидкости. Одно из наиболее изученных соединений этой группы — гиалуроновая кислота. Она содержится в стекловидном теле, пуповине и суставной жидкости. Вязкий рас- [c.215]

    Глюкозамин является продуктом гидролиза хитина, основного полисахарида наружного скелета насекомых и ракообразных, и встречается в различных полисахаридах животного происхождения, а также некоторых белках (гл. 15 и 38), Галактозамин входит в состав типичных полисахаридов хрящей, хондроитинсульфатов (гл. 38) и некоторых гликосфинголипидов (гл. 3). [c.40]

    Углеводы. К углеводам относятся сахара и вещества, превращающиеся в них при гидролизе. Углеводы — продукты растительного и животного происхождения. Наряду с белками и жирами, они являются важнейшей составной частью пищи человека и животных многие из них используются как техническое сырье. Углеводы подразделяют на моносахариды, дисахариды и полисахариды. [c.491]

    Коллоиды, к этой группе можно отнести разнообразные вещества растительного и животного происхождения, которые образуют с водой коллоидные растворы многие из них являются полисахаридами. [c.111]

    У человека из углеводов перевариваются в основном полисахариды-крахмал и целлюлоза, содержащиеся в растительной пище, и гликоген, содержащийся в пище животного происхождения. Крахмал и гликоген полностью расщепляются ферментами желудочно-кишечного тракта до составляющих их структурных блоков, а именно свободной D-глюкозы. Этот процесс начинается во рту во время пережевывания пищи благодаря действию фермента амилазы, вьщеляемого [c.745]


    Ежедневно молодым мужчинам рекомендуется потреблять 54 г белков, однако при этом подразумевается, что в пищу входят самые разнообразные белки растительного и животного происхождения. Из приведенных в табл. 26-10 данных следует, что по крайней мере 12 из 54 г белка должны приходиться на долю незаменимых аминокислот, а остальные 42 г-на долю заменимых. Питательная ценность или качество данного белка зависит от двух факторов (1) от его аминокислотного состава и (2) от его усвояемости. Белки значительно различаются по аминокислотному составу (разд. 6.3). Некоторые из них содержат полный набор незаменимых аминокислот в оптимальных соотношениях другие могут не содержать одной или нескольких незаменимых аминокислот. Растительные белки, особенно белки пшеницы и других злаковых, не могут полностью перевариваться, так как белковая часть зерен защищена состоящей из целлюлозы и других полисахаридов оболочкой, которая не гидролизуется пищеварительными ферментами. Поскольку в кишечнике могут усваиваться только свободные ами- [c.824]

    Очень близок по строению к амилопектину важнейший гомополиса-ларид животного происхождения — гликоген. Гликоген играет в животном организме роль резервного полисахарида. При избытке углеводов пище он, образуясь из избыточной глюкозы, откладывается в печени. Напротив, при недостатке углеводов в пище он распадается, и образующаяся при этом глюкоза поступает в кровь. [c.159]

    D-глюкоза — наиболее распространенная альдогексоза, встречающаяся как в свободном виде в виноградном соке и многих сладких плодах, так и в виде сложных сахаров — дисахаридов (сахароза, лактоза) и особенно часто — в виде полисахаридов растительного происхождения (крахмал, клетчатка) и животного происхождения (гликоген). В промышленности глюкозу получают гидролизом крахмала с разбавленной серной кислотой. Серную кислоту потом нейтрализуют мелом и отфильтровывают в виде труднорастворимого сульфата кальция. Упаренный сироп называют патокой. Частично патока идет непосредственно в кондитерское производство, частично из нее получают кристаллизованную очищенную глюкозу для медицинских и технических целей. [c.207]

    Лектинами называют белки или гликопротеиды растительного (фитогемагглютинины) или животного происхождения, проявляющие более или менее избирательное сродство к остаткам индивидуальных сахаров или групп сходных сахаров. Разнообразие остатков сахаров, часто встречающихся в природе, невелико, но они входят в салшх различных колхбинациях во множество биологически важных соединений полисахаридов, мукополисахаридов, гликопротеидов, глико-липидов и др. Многие из этих соединений участвуют в построении клеточных мембран. Подобно антителам, лектины обладают более чем одним участком связывания сахаров, что обусловливает их сио-собностъ агглютинировать эритроциты и другие клетки, отбирая их по классам, напрпмер опухолевые или эмбриональные. Используемые в качестве аффинных лигандов, лектины позволяют решать важные задачи очистки содержащих сахара компонентов плазмы, гликопротеидов клеточных мембран и др. [c.363]

    Специальной обработкой костей, рога и кожи животных в промышленности получают желатин, представляющий собой смесь белковых веществ животного происхождения. В промышленности наряду с желатином широко применяется агар-агар — продукт, выделяемый из некоторых видов морских водорослей, в котором содержится до 85—90% углеводов, главным образом полисахаридов (пентозаны, гексозаны, галактаны). [c.38]

    Клеи животного происхождения, например животный клей, желатин, казеин, агар-агар и др., содержат протеины и, следовательно, азот. В отличие от них клеи растительного происхождения, например аравийская камедь, пектины, крахмалы, декстрин и др., являются полисахаридами или родственными им соединениями и поэтому не содержат азота. Следовательно, клеи этих двух классов можно отличить друг от друга по реакции на азот. Для этого можно использовать способ, описанный на стр. 127. Пробу подвергают пиролизу в присутствии МпО, или Мп Од для образования азотистой кислоты. При этом следует руководствоваться приведенными при описании реакции указаниями. [c.677]

    Степень полимеризации амилозы варьируется от 800 для кукурузного крахмала до 3 800 для картофельного. Для молекул разветвленного амилопектииа из картофельного крахмала степень полимеризации достигает 220 000. Гликоген — резервный полисахарид животного происхождения — подобен амилопектипу, по еще более разветвлен. [c.21]

    Примерно 60% наружной части земной коры (гранитный слой) состоит из высокомолекулярных соединений — полимеров оксида кремния и сложных силикатов. В состав растений входят высокомолекулярные соединения полисахариды, белки и др. Например, в древесине хвойных пород содержится (в % от сухой массы) 97,8% высокомолекулярных соединений, в картофеле 86,8%. Главную часть почти всех веществ животного происхождения составляют высокомолекулярные соединения. Исключительную роль в жизнедеятельности животных и растительных организмов играют высокомолекулярные белки и нуклеиновые кислоты. [c.280]


    Полисахариды — высокомолекулярные углеводы, представляющие собой продукты поликонденсации моносахаридов или их производных. По химической природе полисахариды следует рассматривать как полигликози-ды. При этом каждое звено моносахарида связано гликозидными связями с предыдущим и последующим звеньями. Для связи с последующим звеном предоставляется гликозидная гидроксигруппа, а для связи с предыдущим звеном — спиртовая (гликозная) гидроксигруппа, чаще всего у атомов или С . В полисахаридах растительного происхождения в основном образуются 1,4- или 1,6-гликозидные связи, а в полисахаридах животного происхождения кроме этих связей образуются также 1,3- и 1,2-гликозидные связи. На конце молекулы часто находится восстанавливающий остаток моносахарида, но поскольку его доля по отношению ко всей молекуле очень мала, то полисахариды проявляют очень слабые восстанавливающие свойства. [c.494]

    Из углеводов в рационе питания большая часть (до 65 %) должна обеспечиваться сложными углеводами (полисахаридами). Суточная потребность жиров в рационе питания должна обеспечиваться на 70 % жирами животного происхождения и на 30 % — растительного происхождения, которые содержат моно- и полиненасыщенные жирные кислоты. Источниками полноценного белка являются продукты животного происхождения. [c.446]

    Полимерные соединения могут быть природными или синтетическими. К природным органическим полимерам относится целлюлоза, полисахариды, белки растительного и животного происхождения, нуклеиновые кислоты, лигнин, натуральный каучук к неорганическим — кварц, корунд, графит, алмаз. Непрерывно возрастает число синтетических органических полимеров, получаемых из низкомолекулярных соединений или химическим превращением природных либо ранее полученных синтетических полимеров. Полимеры являются основным компонентом пластических масс и резин, из них изготавливают пленки и искусственные кожи, волокна и искусственные меха, защитные покрытия, герметики, клеи и т. п. [c.10]

    Лечить болезни с помощью различных химических соединений люди пытались во все периоды развития цивилизации. До конца XIX века применяли в основном вещества растительного или животного происхождения. В большинстве случаев использовали смеси, часто неизвестного состава. Успехи органической химии позволили широко внедрить в медицинскую практику индивидуальные синтетические препараты известной структуры, которые почти полностью вытеснили природные. С синтетическими лекарствами справедливо связывают огромные успехи лекарственной терапии. Почти все синтетические лекарственные вещества, применяемые в медицине, являются низкомолекулярными соединениями, в то время как многие лекарственные вещества природного происхождения представляют собой биополимеры — белки, пептиды или полисахариды. [c.7]

    Известны три вида амилаз, которые различаются главным образом по конечным продуктам их ферментативного действия а-амилаза, 3-амилаза и у-амилаза. а-Амилаза расщепляет в полисахаридах внутренние а-1,4-свя-зи, поэтому ее иногда называют эндоамилазой. Молекула а-амилазы содержит в своих активных центрах ионы Са , необходимые для ферментативной активности. Кроме того, характерной особенностью а-ами-лазы животного происхождения является способность активироваться одновалентными анионами, прежде всего ионами хлора. [c.319]

    Полисахариды составляют обширный класс соединений, который, несмотря на огромное количество посвященных ему работ, остается еще относитещь но мало изученным. Полисахариды являются полимерами или, точнее, продуктами поликонденсации моносахаридов и содержат гетерополимерную цепь, где углерод-углеродные связи закономерно прерываются атомами кислорода. Не касаясь биологической классификации полисахаридов (где они могут быть подразделены на полисахариды растительного и животного происхождения, бактериальные полисахариды и т. д.), с чисто химической точки зрения они Должны быть прежде всего разделены на гомополисахариды, состоящие из единственного мономера—-моносахарида, и гетерополисахариды, полимерная цепь которых построена из регулярного или нерегулярного чередования двух или более мопосахаридов. Гомополисахариды в свою очередь Могут быть разделены по классам входящих в них моносахаридов на пентозаны, состоящие из пентоз, гексозаны — из гексоз и т. д, или более узко-—на глюканы, маннаны и т. д. [c.9]

    Гликопротеиды и мукопротеиды. К этому классу относятся многочисленные вещества животного происхождения, состоящие из углеводов и белка. Углеводы (простетические группы) этих веществ являются полисахаридами, всегда содеря а-щими остатки К-ацетилгексозампна наряду с остатками других моносахаридов или уроновых кислот. Полисахариды, содержащие ацетилгексозамины, были названы мукополисахаридами некоторые из них были описаны выше (стр. 333). [c.453]

    ИЗ повторяющихся звеньев. Такая регулярность свойственна полисахаридам животного и бактериального происхождения. Так, выделением альдотетрауроновой кислоты, а именно О- -в-глюкопиранозилуроновая кислота-(1 4)-0-р-о-глюкопиранозил-(1 —>4)-0-a-D-глюкoпиpaнoзил-(l —>-4)-галактозы, было установлено [c.60]

    Диметиловые эфиры фосфатидов (- СНз), полученные из образца кефалина животного происхождения, удалось разделить хроматографически на три фракции соединений. Хроматография эфиров фосфатидов проводилась па бумаге, обработанной А1(0Н)з в системе растворителей ацетон — метанол (1 1). Разработка методов количественной хроматографии фосфатидов представляет большой интерес для биохимии, так как фосфатидам принадлежит важная роль в энергетическом и пластическом обмене животных и растительных организмов. Метод радиоактивного диазометанолиза в сочетании с хроматографией можно также использовать для анализа ряда других фосфорных эфиров и нуклеиновых кислот. Метилированию радиоактивным диазометаном могут быть также подвергнуты фенолы и полисахариды. [c.442]

    Другими важными полисахаридами являются гликоген—продукт, аналогичный крахмалу, но животного происхождения бактериальные полисахариды, например декстран хитин из скелета насекомых, представляющий собой полимер ацетилирован-ного глюкозамина, ряд смол, являющихся сополимерами различных сахаров гиалуроновая кислота—полиэлектролит, представляющий собой сополимер глюкуроновой и Ы-ацетилглюкуроно-вой кислот. Большинство этих веществ до сих пор мало изучено с физико-химической точки зрения. [c.23]

    Защитную и и мунную роль выполняют полисахариды животных тканей (гепарин, гиалуроновая кислота, хондроитинсульфаты). Они имеют более сложное строение по сравнению с полисахаридами бактериального и растительного происхождения. Характерным отличием этих соединений является наличие неокольких типов моносахаридных остатков и различных типов гликозидных связей. [c.60]

    Ментил-а-в-глюкуронид в 0,1%-ном растворе не дает окраски. То же наблюдается при исследовании згекоторых полиуронидов, таких, как пектовая и альгиновая кислоты и полисахариды из пневмококков, содержащие гексуроновые кислоты. Однако мукополисахариды животного происхождения дают в этой реакции более интенсивную окраску, чем эквивалентные количества гексуроновых кислот. [c.40]

    Из других природных полисахаридов растительного происхождения можно назвать гуммиарабик, трагакант, карайю, агар, дск-страны, лихенин — резервный полисахарид исландского мха, являющийся линейным полимером р-О-глюкопиранозы, содержащий 30% 1 3-и 707о 1->4-связей. Еще одним сопутствующим целлюлозе полисахаридом с а-1,4-гликозидными связями является крахмал, содержащийся в клубнях, например, картофеля, корнях и сердцевине стеблей растений. В семенах имеется до 70°/о крахмала, а в других частях растений — 4—25% (Йирген-сонс, 1964). Крахмал обычно хорошо усваивается животными, человеком и большинством микроорганизмов. [c.18]

    Целлюлоза, или клетчатка (СеНюОб) — наиболее сложный полисахарид растительного происхождения. Содержание ее в растениях очень большое например, в хлопке — 90—95%. в других растениях — от 40 до 50%. В растениях целлюлоза находится в смеси с другими веществами (гемицеллюлоза, лигнин, пектиновые вещества, смолы, липиды). Целлюлоза используется для изготовления искусственного волокна, лаков, целлулоида, искусственной кожи и взрывчатых веществ. Она переваривается лишь в желудочно-кишечном тракте жвачных животных, в желудке которых имеются особые бактерии, гидролизующие клетчатку с помощью выделяемого ими фермента целлюлазы. [c.98]

    Галактоза входит в состав дисахаридов (лактоза), трисахаридов (ра-финоза) и полисахаридов как растительного, так и животного происхождения. [c.239]

    Гликонротеины поэтому лучше определить [44] как конъюгированные белки, содержащие в качестве простетических групп один или несколько гетеросахаридов с относительно небольшим числом моносахаридных остатков, лишенных повторяющегося звена и присоединенных ковалентно к поли-нентидной цени. Ввиду а) различий между гликопротеинами в числе, составе и величине гетеросахаридных простетических групп, б) разнообразия состава белковой части гликопротеинов и в) сильно меняющегося содержания углеводов кажется, что отсутствие регулярно повторяющегося звена, небольшое число моносахаридных остатков в гетеросахариде и его ковалентная связь с белком — единственные структурные особенности, общие для всех протеинов животного происхождения. Напротив, структурными особенностями, общими для углеводной части всех животных полисахарид-белковых комплексов, являются наличие повторяющегося звена и относительно большое число моносахаридных остатков. В некоторых из них связь между полисахаридом и белком ковалентна, в других—может быть электростатической. [c.34]

    Полисахариды составляют большую и важную в биологическом отношении группу антигенов. Они входят в состав капсулы и клеточной стенки микробов, определяя их антигенную специфичность. Выраженными антигенными свойствами обладают полисахариды растительного пронсхождспия. Будучи составной частью цитоплазматической мембраны клеток животного происхождения, нолисахарнды играют важную роль в формировании их антигенной структуры. В меньшей степенн изучены антигенные свойства углеводных компонентов растворимых глобулярных белков. [c.39]

    Среди полимеров растительного и животного происхождения следует назвать декстраны — продукты частичного гидролиза полисахаридов, которые применяются в сорбенте дебризан. [c.253]


Исследование взаимодействия полисахаридов с лекарственными препаратами

Одним из современных и перспективных направлений развития макромолекулярной химии является синтез полимерных лекарственных соединений комплексного действия, которые можно рассматривать как препараты нового поколения с пролонгированным терапевтическим эффектом. В качестве матрицы для иммобилизации лекарственных препаратов перспективным представляется использование природных полисахаридов: арабиногалактана и хитозана. Высокомолекулярная природа, многогранная биологическая активность данных матриц позволяют получить новые препараты, обладающие не только специфическим биологическим действием введенной группы, но еще и иммуномодулирующими, мембранотропными свойствами. Также в качестве полимерных матриц целесообразным представляется использование окисленных фракций арабиногалактана: высокомолекулярной и низкомолекулярной, которые обладают большей физиологической активностью по сравнению с исходным биополимером.

В качестве объектов исследования были выбраны следующие лекарственные соединения: 5-аминосалициловая кислота, обладающая противоязвенным действием, 4-аминосалициловая кислота и гидразид изоникотиновой кислоты, имеющие противотуберкулезную активность, антибиотики (цефазолин, ампициллин, гентамицин, амикацин, канамицин, левофлоксацин).

При исследовании взаимодействия полисахаридов с лекарственными препаратами были получены данные о составе образующихся комплексов, рассчитаны константы устойчивости полученных продуктов, выявлены общие закономерности поведения данных препаратов в комплексообразовании с полисахаридами. Проведены физиологические испытания полученных соединений. В результате испытаний выявлена высокая противоязвенная активность соединений арабиногалактана и его окисленных фракций с 5-аминосалициловой кислотой. Показано, что комплексы на основе арабиногалактана и его окисленных фракций с 4-аминосалициловой кислотой обладают высокой (арабиногалактан+4-АСК и низкомолекулярная фракция+4-АСК) противотуберкулезной активностью. Комплексы с гидразидом изоникотиновой кислоты проявляют умеренную туберкулостатическую активность.

С целью изучения зависимости между молекулярной массой АГ сибирской лиственницы и его противоязвенной активностью было проведено фракционирование АГ. Наибольший эффект по способности предотвращать развитие индометациновых язв наблюдается у пятой фракции АГ, с наименьшей молекулярной массой, т.е. биологическая активность выделенных фракций полисахарида обусловлена, прежде всего, их молекулярной массой.

На основе арабиногалактана и поливинилового спирта (ПВС) были получены полимерные комплексы с пролонгированным выделением лекарственных соединений, а также были отлиты пленки. Для управления транспортными свойствами пленок разработаны условия их оптимального формирования: подбор состава и концентрационного режима формовочного раствора.

Особенности структуры хитозана (ХТЗ) и окисленного арабиногалактана обуславливают возможность получения комплексов на их основе, сочетающих в себе уникальные свойства хитозана с не менее уникальными свойствами окисленного АГ, поэтому были синтезированы указанные комплексы, в том числе в виде пленок, и исследованы их свойства.

Установлено, что наиболее действенным фактором, определяющим скорость и степень выхода лекарственных препаратов из пленок, является регулирование содержания АГ в пленке на основе ПЭК (ХТЗ-АГОК), и модифицирование пленок, осуществляемое либо их обработкой мицеллярным раствором ПАВ (додецилсульфата натрия), либо выдержкой пленок при повышенных температурах (120оС). Для всех изученных систем однозначно показано, что увеличение времени модифицирования и содержание АГ в пленке или повышение концентрации используемого раствора ПАВ сопровождается закономерным уменьшением скорости и степени высвобождения антибиотиков из пленок. Введение в хитозановую матрицу окисленного АГ способствует, во-первых, увеличению времени пролонгирования антибиотика в 1,5-2 раза, во-вторых, приводит к практически полной потере растворимости матрицы. Поэтому данные композиции можно будет использовать без термомодифицирования и обработки ПАВ.

В нашей лаборатории впервые были получены и изучены полимерные лекарственные пленки (ГЛП) с левофлоксацином (ЛВФ). Исследованы две модификации ГЛП с ЛВФ: пленки на основе ПВС и пленки на основе ПВС с арабиногалактаном.

Биологическую активность ГЛП с ЛВФ определяли методом диффузии в агар, а также на кроликах, которым в глаза вводили ГЛП.

Иммобилизация ЛВФ в пленках ПВС с АГ приводит к выраженному пролонгированию действия ЛВФ и в значительной степени увеличивает проникновение препарата в ткани и жидкости глаз, обеспечивая необходимую терапевтическую концентрацию в течение необходимого времени. Введение АГ в полимерную композицию увеличивает пролонгирующий эффект в 1,5-2 раза.

Основные работы по данной теме:

1). Бадыкова Л.А., Мударисова Р.Х., Хамидуллина Г.С., Аминев Х.К., Монаков Ю.Б. Химия природных соединений. — 2008. — №8. – С. 219-222.

2). Мударисова Р.Х., Бадыкова Л.А., Борисов И.М., Фатыхов А.А., Бабкин В.А., Монаков Ю.Б. Журнал физической химии. – 2008. – Т.82. №8. — С. 1566-1570.

3). Р.Х.Мударисова, Е.И.Коптяева, Л.А.Бадыкова, Ю.Б.Монаков Журнал общей химии. 2009. Т.79. №3. С.472-476.

4). Р.Х.Мударисова, Л.А.Бадыкова, Е.И.Коптяева, А.А.Фатыхов, Ю.Б.Монаков. Журнал прикладной химии. 2010. Т. 83. № С. 499-502.

5). Мударисова Р.Х., Бадыкова Л.А. ВМС. Серия А. — 2012. — Т. 54, №2. — С. 237-243.

6). Хакамов Т.Ш., Феоктистов Д.В., Бадыкова Л.А., Корнилаев П.Г., Шавалеев Р.Р., Мударисова Р.Х. Журнал прикладной химии. — 2013.- Т.86, № 9. — С. 1450-1456.

7).О.С Куковинец, Р.Х.Мударисова, В.П. Володина, Д.Ф.Салихова,А.З. Мокина, М.И. Абдуллин.  Химия природных соединений. 2014. № 1. С. 48-51.

8). О.С Куковинец, Мударисова Р.Х., Д.Ф.Плеханова, А.В. Тарасова, М.И. Абдуллин. Журнал прикладной химии. 2014. Т.87,.№ 10. С.1474-1479.

9). Л.А. Бадыкова, А.А.Фатыхов, Р.Х. Мударисова. ЖОХ. 2014. Т. 84. №10. С. 1728-1733.

10). Азаматова Г,А., Азнабаев М.Т., Монаков Ю.Б., Бабкин В.А., Мударисова Р.Х.. Бадыкова Л.А. Решение о выдаче патента на изобретение «Глазная лекарственная пленка» заявка №2009140514/15(057610) от 02.11.09

11). Ю.Б.Монаков, Д.В.Феоктистов, С.В.Колесов, П.Г.Корнилаев, В.М.Юнусов, В.П.Володина, Р.Х.Мударисова, Т.Ш.Хакамов. решение о выдаче патента на изобретение «Способ профилактики гнойно-воспалительных раневых осложнений при эксплантационной герниопластике» заявка № 2009119782/15 (027299) от 26 мая 2010 г.

(PDF) Полисахариды семян льна: практическое применение

72

ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ВЕЩЕСТВ И ПРОДУКЦИИ АПК

ХИПС №3 – 2020

мян (Зверев, Зверева, 2007, 176 с.). В химический

состав семян входят белки, жиры, моно и дисаха-

риды, крахмал, клетчатка, витамины, минераль-

ные вещества. Проростки семян представляют

особую ценность. Они обладают уникальными

свойствами, приобретаемыми в процессе про-

ращивания благодаря значительным биохи-

мическим изменениям (белки преобразуются

в аминокислоты, крахмал – в солодовый сахар,

жиры – в жирные кислоты).

4

При употреблении

в пищу проростков семян усвоение всех содер-

жащихся в них полезных веществ происходит

намного легче и быстрее, потому что эти ве-

щества уже находятся в расщеплённом состо-

янии. Наиболее ценным свойством пищевых

проростков является их высокая антиоксидант-

ная активность, которая появляется в процес-

се проращивания благодаря синтезу витаминов

(Wanjiku, 2004, pp. 20–24). Например, содержание

витамина С увеличивается в 5 раз, а витамина Е –

в 3 раза. Высокая биологическая доступность

синтезированных витаминов обусловлена тем,

что синтезированные витамины встроены в жи-

вую ткань. Антиоксиданты – неотъемлемая часть

здорового и полноценного питания и защита от

опасных болезней и стресса (Шидловская, Юрова,

2010, с. 23–25). Содержащиеся в проростках анти-

оксиданты (природные флавоноиды, фенольные

кислоты, витамины С, Е и др.), дезактивируют

свободные радикалы, накапливающиеся в про-

цессе жизнедеятельности в организме человека,

и помогают их выведению из организма. Регу-

лярное использование проростков для питания:

– компенсирует витаминную и минеральную

недостаточность,

– стимулирует обмен веществ и кроветворение,

– способствует очищению организма от шлаков

и эффективному пищеварению,

– повышает иммунитет,

– замедляет процессы старения.

Среди приверженцев здорового образа жизни

особой популярностью пользуется проросшая

пшеница. Это обусловлено, главным образом,

наличием в зерне пшеницы идеально сбалан-

сированных по составу компонентов, самым

важным из которых является растительный бе-

лок, насыщенный аминокислотами и фермента-

ми. Проростки пшеницы не только укрепляют и

очищают организм, но и снабжают его энергией.

4 Химический состав российских пищевых продуктов: справочник / под ред. член-корр. МАИ, проф. И.М. Скурихина и академи-

ка РАМН, проф. В.А.Тутельяна. М.: ДеЛи принт, 2002. 236 с.

5 Целебный пищевой продукт «Ауксомин»: пат. 940030124 АI Рос. Федерация / В.П. Гондарюк В.П., В.Г. Пашинин В.Г., В.Р. Плю-

хинВ.Р. ; опубл. 20.07.1996. Бюл. № 20.

Пророщенная пшеница стимулирует обмен ве-

ществ, восполняет недостаток витаминов и ми-

нералов в организме, может помочь организму

очиститься от шлаков, помогает работе желу-

дочно-кишечного тракта, восстанавливает ми-

крофлору кишечного тракта, рекомендуется при

лечении ожирения, сахарного диабета, всевоз-

можных видов аллергии5. Проростки пшеницы

содержит витамины В1, В2, В3, В5, В6, В9, Е, F

большое количество белков, углеводов, фосфора,

калия, магния, марганца, кальция, цинка, желе

за, селена, меди, ванадия и др, а так же биотин,

целлюлозу и живые ферменты. Их употребление

является профилактикой многих заболеваний.

Рядом уникальных особенностей, позволяющих,

увеличить работоспособность клеток и органов,

улучшить функциональное состояние челове-

ка при различных нарушениях обмена веществ,

обладают проростки других культур, в частности

проростки амаранта и расторопши.

В состав семян расторопши входят флавоноиды,

флавонолигнаны, алкалоиды, сапонины, белки,

жирное масло, жирорастворимые витамины (А,

Д, Е, К), смолы, тирамин, слизи, гистамин, макро-

и микроэлементы: магний, калий, кальций, хром,

йод, селен, ванадий, стронций. В проростках рас-

торопши содержится большое количество силима-

рина, за счет которого препараты из проростков

этого растения обладают гепатопротекторным

действием и улучшают желчеотделение.

В зернах амаранта содержатся ненасыщенные

жирные кислоты Омега 6, микро и макро элемен-

ты кальций, магний, фосфор, железо, витамины

(B1, В2, C, E, Д), а так же незаменимая аминокис-

лота – лизин, входящая в состав многих белков.

Ростки амаранта содержат ненасыщенный углево-

дород – сквален, сильнейший антиоксидант, бла-

готворно влияющий на организм и замедляющим

процессы старения. Сквален регулирует уровень

холестерина, помогает выводить токсины из орга-

низма, активизирует и продлевает жизнь клеток,

в целом улучшает функционирование организма.

Есть также в продукте линоленовая и олеиновая

кислоты. Токоферол в его составе благоприятно

влияет на обменные процессы, понижает количе-

ство холестерина в крови. Он связывает и удаля-

ет свободные радикалы. Фосфолипиды помогают

регенерации клеток, фитостеролы и флавонои-

ды оказывают превосходное влияние на сердеч-

Разница между олигосахаридами и полисахаридами — Разница Между

Олигосахариды и полисахариды являются углеводами. Эти углеводы играют важную роль в питании и выступают в качестве структурных компонентов живых организмов. И олигосахариды, и полисахариды состоят из

Основное отличие — олигосахариды против полисахаридов

Олигосахариды и полисахариды являются углеводами. Эти углеводы играют важную роль в питании и выступают в качестве структурных компонентов живых организмов. И олигосахариды, и полисахариды состоят из простых молекул сахара, называемых моносахаридами. Основное различие между олигосахаридами и полисахаридами заключается в том, что олигосахариды состоят из небольшого числа моносахаридов, тогда как полисахариды состоят из большого количества моносахаридов.

Ключевые области покрыты

1. Что такое олигосахариды
      — определение, свойства, примеры
2. Что такое полисахариды
      — определение, свойства, примеры
3. Каковы сходства между олигосахаридами и полисахаридами
      — Краткое описание общих черт
4. В чем разница между олигосахаридами и полисахаридами
      — Сравнение основных различий

Основные термины: углеводы, СН2O, эмпирическая формула, гликозидная связь, моносахариды, олигосахариды, полисахариды


Что такое олигосахариды

Олигосахариды — это углеводы, состоящие из нескольких единиц моносахаридов. Моносахарид представляет собой простой сахар, имеющий эмпирическую формулу СН2О. Количество моносахаридов, присутствующих в олигосахариде, варьируется от 3 до 6. В редких случаях также обнаруживаются олигосахариды, содержащие около 10 моносахаридов. Связь между двумя моносахаридами называется гликозидная связь, Это ковалентная связь, которая образовалась в результате реакции конденсации. Эта связь возникает между атомом углерода одной молекулы сахара и атомом кислорода гидроксильной группы (-ОН) другой молекулы сахара. Эта конденсационная полимеризация приводит к молекуле воды (H2O) на каждую гликозидную связь, как побочный продукт.

Олигосахариды представляют собой водорастворимые углеводы, поскольку их структура не так сложна. Олигосахариды по вкусу являются сахарами и имеют сладкий вкус. Большинство олигосахаридов действуют как транспортные молекулы, но они не являются запасными молекулами.

Рисунок 1: Структура рафинозы

Примеры для олигосахаридов

олигосахариды

Количество моносахаридов

Типы моносахаридов

Вхождение

рафинозы

три

Глюкоза, Галактоза, Фруктоза

Овощи и цельные зерна

Стахиоза

четыре

Глюкоза, две галактозы, фруктоза

Овощи

Что такое полисахариды

Полисахариды — это большие молекулы, состоящие из большого количества моносахаридов. Эти моносахариды связаны через гликозидные связи. Как правило, полисахарид состоит из около 200 моносахаридов. Эти моносахариды связаны друг с другом либо в виде линейной цепи, либо в виде разветвленной структуры. Образование полисахарида происходит путем конденсационной полимеризации.

Большинство полисахаридов действуют как структурные углеводы и углеводы, запасающие энергию. Следовательно, целлюлоза является самой распространенной органической молекулой на земле. Полисахариды не имеют сладкого вкуса и представляют собой невосстанавливающие молекулы. Почти все полисахариды нерастворимы в воде.

Рисунок 2: Сложная структура гликогена

Примеры полисахаридов

полисахарид

Типы присутствующих моносахаридов

Пользы

Крахмал

глюкоза

Хранение энергии в растениях

Гликоген

глюкоза

Хранение энергии у животных

Целлюлоза

глюкоза

Структурный компонент клеточной стенки растений

Сходства между олигосахаридами и полисахаридами

  • Олигосахариды и полисахариды являются углеводами.
  • Они в основном состоят из атомов C, H и O
  • Оба сделаны из моносахаридных единиц
  • Гликозидные связи присутствуют в обоих типах.

Разница между олигосахаридами и полисахаридами

Определение

олигосахариды: Олигосахариды — это углеводы, состоящие из нескольких единиц моносахаридов.

Полисахариды: Полисахариды — это большие молекулы, состоящие из большого количества моносахаридов.

Количество моносахаридов

олигосахариды: Олигосахариды состоят из 2-6 (реже 10) моносахаридов.

Полисахариды: Полисахариды состоят из около 200 моносахаридов.

функция

олигосахариды: Олигосахариды действуют как транспортные молекулы.

Полисахариды: Полисахариды действуют как структурные или энергонакопительные молекулы.

Растворимость воды

олигосахариды: Олигосахариды растворимы в воде.

Полисахариды: Полисахариды нерастворимы в воде.

Вкус

олигосахариды: Олигосахариды имеют сладкий вкус.

Полисахариды: Полисахариды не имеют сладкого вкуса.

Заключение

Хотя олигосахариды и полисахариды попадают в одну и ту же категорию углеводов, среди них есть некоторые отличительные особенности. Основное различие между олигосахаридами и полисахаридами заключается в их составе; олигосахариды состоят из небольшого числа моносахаридов, тогда как полисахариды состоят из большого количества моносахаридов.

Изображение предоставлено:

1. «Раффиноза» Йикразуул — собственная работа; ISBN 978-3540737322, S. 390, Public Domain) через

Термически модифицированные полисахариды и способ их получения

Настоящая заявка заявляет приоритет временной заявки на патент США, серийный № 61/051057, зарегистрированной 7 мая 2008 года.

Уровень техники

Настоящее изобретение относится к термически модифицированным полисахаридам и к улучшенным способам их получения при эффективных концентрациях кислорода, по меньшей мере, 6,5 моль/м3 с получением соединения с улучшенными органолептическими свойствами, включая цвет, аромат и запах.

Хорошо известно, что крахмал можно нагревать для различных целей, таких как сушка, испарение посторонних запахов, придание вкуса копчености, декстринизации или прокаливания. Позднее, термическую обработку использовали для получения термически модифицированных крахмалов. Патент США № 5725676, зарегистрированный 10 марта 1998 года, Chiu et al, описывает способ получения термически модифицированного не желатинизированного предварительно гранулярного крахмала с использованием термической обработки. Патент США № 6261376, зарегистрированный 17 июля 2001 года, Jeffcoat et al., описывает термически модифицированный, предварительно желатинизированный, негранулярный крахмал или муку, полученную посредством дегидратирования и термической обработки крахмала или муки.

Сущность изобретения

Обнаружено, что значительно улучшенные органолептические свойства, такие как цвет и скорость модифицирования, получают способом термического модифицирования полисахаридов посредством использования эффективной концентрации кислорода во время термической обработки для модифицирования полисахарида. В одном из аспектов настоящего изобретения, содержание кислорода в атмосфере емкости увеличивают без увеличения предельной концентрации кислорода (12% (объем/объем) кислорода), таким образом, обеспечивая возможную конструкционную опцию для безопасной работы.

Также обнаружено, что понижение температуры точки росы технологического газа во время термического модифицирования значительно уменьшает гидролиз во время реакции термического модифицирования.

Настоящее изобретение предлагает способ получения термически модифицированного полисахарида, который включает в себя стадии:

a) дегидратирования полисахарида до по существу безводного или безводного состояния и

b) термического модифицирования по существу безводного или безводного полисахарида при эффективной концентрации кислорода, по меньшей мере, 6,5 моль/м3 посредством использования повышенного давления в емкости и/или повышенного содержания кислорода до температуры 100°C или больше в течение времени, достаточного для модифицирования полисахарида.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 показывает кривую вязкости, полученной на приборе Brabender на примере воскообразного кукурузного крахмала, используемого для определения модифицирования. Контрольная кривая иллюстрирует профиль вязкости для природного крахмала, не подвергаемого термической обработке, с использованием такой же процедуры на приборе Brabender.

Фиг. 2 показывает время обработки, необходимое для достижения вязкости 400BU (единиц Brabender) при 92°C при различных концентрациях кислорода во время модифицирования.

Фиг. 3 иллюстрирует значения цветовых координат Hunter L для материала с вязкостью 400BU при 92°C и при различных концентрациях кислорода во время модифицирования.

Фиг. 4 изображает величину изменения цвета Hunter L во время модифицирования, как измерено с помощью вязкости, полученной на приборе Brabender для экспериментов в Примере 1.

Фиг. 5 изображает влияние содержания влажности в газе во время модифицирования на профили вязкости, полученной на приборе Brabender.

Подробное описание изобретения

Полисахариды, пригодные для использования в настоящем изобретении, и как термин, который здесь используется, включают в себя крахмалы, ингредиенты, содержащие крахмалы, материалы, полученные из крахмалов, камедь и материалы, полученные из камеди и их смесей.

Ингредиенты, содержащие крахмалы включает в себя, без ограничения, муку и крупу. Материалы, полученные из крахмалов, включают в себя без ограничения олигосахариды и другие материалы, полученные из крахмала, включая те, которые получают посредством физической, ферментативной или химической модификации крахмала. Такие материалы известны в данной области, и их можно найти в стандартных текстах, таких как Modified Starches: Properties and Uses, Ed. Wurzburg, CRC Press, Inc., Florida (1986).

Крахмал, используемый в настоящем изобретении, может представлять собой любой крахмал, полученный из любого природного источника. Природный крахмал, как здесь используется, представляет такой крахмал, как он находится в природе. Также пригодными являются крахмалы, полученные из растения, полученного с помощью стандартных технологий скрещивания, включая кроссбридинг, транслокацию, инверсию, трансформацию, инсерцию, облучение, химическую или другую индуцированную мутацию или любой другой способ генной или хромосомной инженерии, включая их варианты. В дополнение к этому, крахмал, полученный из растения, выращенного из индуцированных мутаций и вариантов указанной выше общей композиции, которые могут быть получены с помощью известных стандартных способов мутационного скрещивания, также пригоден для использования здесь.

Обычные источники крахмала представляют собой зерновые культуры, клубни и корнеплоды, бобовые и фрукты. Природный источник может представлять собой разнообразные растения, включая без ограничения, кукурузу, картофель, бататы, ячмень, пшеницу, рис, саго, амарант, тапиоку (кассаву), арроурут, канну, горох, бананы, овес, рожь, тритикале и сорго, а также их виды с низким содержанием амилозы (воскообразные) и с высоким содержанием амилозы. Виды с низким содержанием амилозы или воскообразные предназначены для обозначения крахмала, содержащего меньше чем 10% масс амилозы, в одном из вариантов осуществления, меньше чем 5%, в другом варианте осуществления, меньше чем 2% и в еще одном варианте осуществления, меньше чем 1% амилозы от массы крахмала. Виды с высоким содержанием амилозы, как предполагается, означают крахмал, который содержит, по меньшей мере, примерно 30% амилазы, во втором варианте осуществления, по меньшей мере, примерно 50% амилозы, в третьем варианте осуществления, по меньшей мере, примерно 70% амилозы, в четвертом варианте осуществления, по меньшей мере, примерно 80% амилозы, и в пятом варианте осуществления, по меньшей мере, примерно 90% амилозы, каждый раз, от массы крахмала.

Полисахарид может обрабатываться физически с помощью любого способа, известного в данной области для механического изменения полисахарида, такого как воздействие сдвига, или посредством изменения гранулярной или кристаллической природы полисахарида, и как здесь используется, как предполагается, это включает в себя преобразование и предварительное желатинизирование. Способы физической обработки, известные в данной области, включают в себя помол в шаровой мельнице, гомогенизацию, высокосдвиговое перемешивание, высокосдвиговую обжарку, такую как обжарка в струе или в гомогенизаторе, сушку в барабане, сушку распылением, обжарку распылением, получение гранул на валках с поперечными бороздками, валковый помол и экструзию.

Полисахарид может химически модифицироваться посредством обработки с помощью любого реагента или сочетания реагентов, известных в данной области. Химические модификации, как предполагается, включают в себя поперечную сшивку, ацетилирование, органическую эстерификацию, органическую этерификацию, гидроксиалкилирование (включая гидроксипропилирование и гидроксиэтилирование), фосфорилирование, неорганическую эстерификацию, ионную (катионную, анионную, неионную и цвиттерионную) модификацию, сукцинирование и замещенное сукцинирование полисахаридов. Также включаются окисление и обесцвечивание. Такие виды модифицирования известны в данной области, например в Modified starches: Properties and Uses. Ed. Wurzburg, CRC Press, Inc., Florida (1986).

Крахмал может быть гранулированным или предварительно желатинизированным, либо до, либо после термического модифицирования. Предварительно желатинизированные крахмалы, также известные как крахмалы, растворимые или диспергируемые в холодной воде, хорошо известны в данной области, поскольку имеются способы их получения с помощью термического, химического или механического желатинизирования и последующей сушки. Термин «желатинизированный» крахмал относится к набухшим гранулам крахмала, которые потеряли их (мальтийские) кресты поляризации или у которых они сильно ослаблены и которые могут терять или не терять их гранулярную структуру. Термические способы, используемые для желатинизирования таких крахмалов, включают в себя способы загрузочной обжарки, автоклавирования и непрерывные способы жарки в оборудовании, что включает в себя, без ограничения, в теплообменнике, в конвекционной печи, в сушилке с распылением и барабанной сушилке.

Камеди, которые могут использоваться, хорошо известны в данной области и включают в себя ксантан, карраген, геллан, плоды рожкового дерева, альгинат, пектин, агар, аравийскую камедь и гуаровую смолу. Материалы, полученные из камеди, включают в себя те, которые перечислены, которые дополнительно модифицируют с использованием способов, известных в данной области, таких как гидролиз и химическое модифицирование.

Крахмал и мука являются особенно полезными полисахаридами. В одном из соответствующих вариантов осуществления, основа крахмала представляет собой природный крахмал, в другом варианте осуществления она представляет собой природный воскообразный крахмал, а еще в одном варианте осуществления она представляет собой природный крахмал с высоким содержанием амилозы.

Полисахарид может представлять собой отдельный полисахарид или смесь из двух или более полисахаридов. Полисахариды также могут подвергаться термическому модифицированию в присутствии других материалов или ингредиентов, которые не вмешивались бы в процесс термического модифицирования или не гидролизовали бы существенно полисахарид.

Способ термического модифицирования может осуществляться до или после того как полисахарид дополнительно модифицируется. В одном из вариантов осуществления, модификацию осуществляют до того как полисахарид подвергается термическому модифицированию. В другом варианте осуществления, полисахарид больше не модифицируется, ни до, ни после термического модифицирования.

Полисахарид может сначала доводиться, если это необходимо, до уровня pH, эффективного для поддержания pH при нейтральных (диапазон значений pH около 7, примерно от pH 6 до 8) или основных pH (щелочи) значениях во время последующей стадии термического модифицирования. Доведение полисахарида до нейтральных или до более высоких pH перед стадией термического модифицирования, как предполагается, уменьшает или устраняет возможность любого гидролиза полисахарида, который может осуществляться во время этой стадии. По этой причине, особенно, если стадия дегидратирования является термической, установление pH может осуществляться до стадии дегидратирования. Если температура дегидратирования не относится к высоким температурам (примерно выше 100°C), установление pH может осуществляться после стадии дегидратирования, или как до, так и после него.

pH, в одном из вариантов осуществления, доводится до 6,0-12,0, а в другом до 7,0-10,0. Хотя могут использоваться более высокие pH, такие pH будут давать тенденцию к увеличению обжаривания полисахарида во время обработки для термического модифицирования и могут вызывать другие отрицательные реакции, такие как желатинизирование. По этой причине, доведение pH до значений pH, не превышающих 12, как правило, является наиболее эффективным. Необходимо отметить, что преимущества получения некогезивной текстуры и оптимальной вязкости для способа термического модифицирования имеют тенденцию к увеличению, когда pH увеличивается. При выборе конкретных значений pH, при которых полисахарид будет подвергаться термическому модифицированию, практик выберет некоторый баланс между образованием цвета и функциональными характеристиками.

В одном из аспектов настоящего изобретения, в котором полисахарид представляет собой крахмал, pH доводят до 7,5-12,0, в другом до 8,0-10,5, а еще в одном, до 9,0-10,0. В другом аспекте настоящего изобретения, в котором полисахарид представляет собой муку, pH доводят до 6,0-9,5, а еще в одном до 7,0-9,5.

Установление pH может осуществляться с помощью любого способа, известного в данной области. В одном из вариантов осуществления, в котором полисахарид находится в нерастворимой форме, которая не набухает значительно, pH устанавливают посредством суспендирования полисахарида в воде (например, 1,5-2 части воды на 1 часть полисахарида) или в водной среде и повышения pH посредством добавления любого пригодного для использования основания.

После того как pH полисахарида приводится в желаемый диапазон pH, суспензия может обезвоживаться, а затем сушиться или сушиться непосредственно, как правило, до содержания влажности от 2% (масс/масс), до равновесного содержания влажности полисахарида. В данной области известно, что равновесное содержание влажности зависит, среди прочего, от типа полисахарида, а также от его источника (например, картофель, кукуруза). Эта процедура сушки должна отличаться от стадии дегидратирования, на которой полисахарид дегидратируется до безводных или по существу до безводных состояний. В другом варианте осуществления pH устанавливают посредством распыления раствора основания (щелочи) над полисахаридом. Буферные растворы, например, карбонатов или фосфатов натрия, могут использоваться для поддержания pH, если это необходимо.

Для применений, связанных с пищевыми продуктами, используют основания пищевых сортов. Соответствующие основания пищевых сортов для использования на стадии установления pH настоящего способа включают в себя, но, не ограничиваясь этим, соли карбонатов, гидроксидов и фосфатов, включая ортофосфаты, вместе с любым другим основанием, одобренным для пищевых применений согласно соответствующим законам. Основания, не одобренные для пищевых применений этими директивами, также могут использоваться, при условии, что они будут вымываться из полисахарида, так что конечный продукт будет соответствовать хорошей практике производства для пищевого применения. В одном из аспектов настоящего изобретения, основание пищевого сорта представляет собой карбонат натрия.

Если полисахарид не должен использоваться для пищевого применения, основание не должно представлять собой основание пищевого сорта, и можно использовать любое работающее или пригодное для использования неорганическое или органическое основание, которое может повышать pH. В одном из аспектов настоящего изобретения, используется ли основание пищевого сорта или не пищевого сорта, выбирают основание, которое способно поддерживать желаемое значение pH в течение процесса термического модифицирования.

Полисахарид дегидратируют до безводного или по существу безводного состояния. Как здесь используется, термин «по существу безводный», как предполагается, обозначает меньше чем 2%, в одном из вариантов осуществления, меньше чем 1,5%, а еще в одном варианте осуществления, меньше чем 1% (масс/масс) воды. Дегидратирование может осуществляться с помощью любых средств, известных в данной области, и включает в себя термические способы и нетермические способы, такие как использование гидрофильного растворителя, такого как спирт (например, этанол), сушку вымораживанием, вакуумную сушку или использование десиканта. Нетермическое дегидратирование улучшает вкус термически модифицированных полисахаридов.

Стадия дегидратирования для удаления влажности и получения по существу безводного полисахарида может осуществляться посредством процедуры термического дегидратирования с использованием нагревательного устройства в течение времени и при температуре, достаточной для уменьшения содержания влажности до желаемого значения. В одном из вариантов осуществления, используемая температура равна 125°C или меньше. В другом варианте осуществления температура будет находиться в пределах от 100 до 140°C. Хотя температура дегидратирования может быть ниже, чем 100°C, температура, по меньшей мере, 100°C будет более эффективной при удалении влажности, когда используют термический способ.

Стадия дегидратирования может осуществляться с использованием любого способа или сочетания способов, которые делают возможным удаление влажности, и в одном из вариантов осуществления она осуществляется в тонкой пленке, меньше одного дюйма, а в другом, меньше чем полдюйма. Обычные процедуры, где дегидратируется крахмал, описаны в патенте США № 5932017, зарегистрированном 3 августа 1999 года, Chiu et al, и в патенте США № 6261376, зарегистрированном 17 июля 2001 года, Jeffcoat et al.

В варианте осуществления настоящего изобретения, дегидратирование полисахарида осуществляют с использованием вакуума и, необязательно, в сочетании с продувкой газом, в то же время, нагревая его при повышенной температуре. В другом варианте осуществления, повышенная температура равна от 82 до 166°C. Технология использования вакуума с возможностью продувки газом для дегидратирования может использоваться на любом оборудовании, которое может нагревать материал с контролируемым температурным профилем, по меньшей мере, в частичном вакууме, а в одном из вариантов осуществления, на оборудовании, которое может нагревать материал с контролируемым температурным профилем в вакууме, в то же время, подавая продувочный газ. Емкость или контейнер, используемый в качестве оборудования, должен быть пригодным для работы с вакуумом, то есть быть достаточно герметичным для поддержания вакуума и иметь достаточную структурную прочность для предотвращения схлопывания емкости. Продувочный газ может представлять собой любой инертный газ, включая, без ограничения, двуокись углерода или азот, а в одном из вариантов осуществления он представляет собой азот. В одном из вариантов осуществления, возможность продувки используют, если вакуум является недостаточным для удаления паров воды, присутствующих в системе. В другом варианте осуществления, крахмал сушат в вакууме до безводных или по существу до безводных условий в реакторе с псевдоожиженным слоем.

В другом варианте осуществления, полисахарид дегидратируют в реакторе высокого давления при повышенных температурах и давлении. В одном из вариантов осуществления, повышенная температура составляет от 82°C до 166°C, в то время как давление составляет от атмосферного давления до 525 кПа в датчике, в то время как в другом варианте осуществления давление составляет от 145 до 515 кПа в датчике. Еще в одном варианте осуществления атмосферу в емкости поддерживают ниже предельной концентрации кислорода посредством использования смешанного газового потока азота/кислорода, а еще в одном варианте осуществления, кислород находится в пределах 8-12% объем от окружающего газа. Технология использования повышенного давления может использоваться на любом оборудовании, которое может нагревать материал с контролируемым температурным профилем. Емкость или контейнер, используемый в качестве оборудования, должен выдерживать давление, то есть иметь структурную прочность, необходимую для удерживания давления в емкости, когда он работает в атмосфере кислорода ниже предельной концентрации кислорода, а в одном из вариантов осуществления, быть способным удерживать или безопасно предотвращать распространение волны горения дефлаграции, вызываемой взрывом пыли, при повышенной температуре/давлении, если атмосфера емкости превышает предельную концентрацию кислорода, когда используют более высокие концентрации кислорода.

Как здесь используется, псеводожиженный реактор (с псевдоожиженным слоем), псевдоожиженная сушилка (с псевдоожиженным слоем) или псевдоожиженный смеситель (с псевдоожиженным слоем), как предполагается, означает любое устройство, в котором полисахарид является по существу псевдоожиженным, либо с помощью газа, либо с помощью механических или других средств.

Стадию термического модифицирования осуществляют посредством нагрева по существу безводного полисахарида при обогащенной концентрации кислорода, при температуре 100°C или больше в течение времени, достаточного для модифицирования полисахарида.

Когда полисахариды подвергают воздействию тепла в присутствии воды, может происходить гидролиз или деградация. Гидролиз или деградация будет понижать вязкость, изменять текстуру, как правило, посредством увеличения когезивности, и приводит к увеличению проявления цвета. По этой причине, должны выбираться условия для дегидратации, таким образом, чтобы модифицирование было благоприятным, в то же время, уменьшая гидролиз и деградацию. В одном из аспектов настоящего изобретения полисахарид становится по существу безводным до достижения температур тепловой обработки, а в другом аспекте настоящего изобретения полисахарид является по существу безводным в течение, по меньшей мере, девяносто процентов тепловой обработки.

В одном из аспектов настоящего изобретения, важный аспект процедуры термического модифицирования заключается в поддержании концентрации кислорода, то есть молей кислорода/м3, на определенном уровне. В одном из вариантов осуществления, увеличение эффективной концентрации кислорода, по меньшей мере, до 6,5 моль/м3 приводит к увеличению скоростей модифицирования и неожиданно уменьшает скорость проявления цвета, приводя к улучшению органолептических качеств, включая цвет, вкус и запах. В другом варианте осуществления эффективная концентрация кислорода увеличивается, по меньшей мере, до 9 моль/м3, в другом, по меньшей мере, до 12 моль/м3, и еще в одном, по меньшей мере, до 25 моль/м3. Повышенная концентрация кислорода может использоваться в широком диапазоне, при этом эффективность оборудования и соображения безопасности являются ограничивающими факторами. Повышенная концентрация кислорода может быть достигнута с помощью любого способа, известного в данной области. В одном из вариантов осуществления, повышенная концентрация кислорода достигается посредством использования газа, обогащенного кислородом (больше примерно, чем 21% (объем/объем) содержание кислорода в воздухе). Этот вариант осуществления может иметь место при давлении окружающей среды или при более высоком давлении, постольку, поскольку поддерживается безопасность, а в одном из вариантов осуществления он имеет место при давлении окружающей среды. В другом варианте осуществления повышенная концентрация кислорода достигается посредством увеличения давления газа выше давления окружающей среды внутри устройства во время термического модифицирования, этот вариант осуществления имеет то преимущество, что предельная концентрация кислорода (ниже которой предотвращается возгорание кукурузного крахмала) не изменяется вместе с давлением газа. В другом варианте осуществления, сочетание повышенного содержания кислорода, каждое из них выше предельного содержания кислорода и/или обогащенного содержания кислорода, и давления будет обеспечивать самое большое улучшение при уменьшении времени термического модифицирования и в уменьшении координаты цвета (увеличение значения величины Hunter L) для продукта. Еще в одном варианте осуществления настоящего изобретения, полисахарид дегидратируют с использованием вакуумной сушки, а затем подвергают термическому модифицированию при повышенной концентрации кислорода. Еще в одном варианте осуществления настоящего изобретения, полисахарид дегидратируют с использованием повышенного давления и или повышенной эффективной концентрации кислорода, а затем подвергают термическому модифицированию при повышенной концентрации кислорода.

Вместе с концентрацией продувочного газообразного кислорода, содержание влажности в газе также влияет на термическое модифицирование. В одном из вариантов осуществления полисахарид подвергают термическому модифицированию с помощью продувочных газов высушенных до точки росы меньшей чем -15°C, а в другом варианте осуществления меньшей чем -20°C. При поддержании низкого содержания влажности в газе, по существу предотвращается деградация полисахарида во время термического модифицирования. Еще в одном аспекте настоящего изобретения, полисахарид подвергают термическому модифицированию с помощью продувочных газов, высушенных до точки росы меньшей, чем -15°C, и при концентрации кислорода, по меньшей мере, 6,5 моль/м3.

В другом варианте осуществления термического модифицирования скорость потока продувочного газа поддерживают при минимуме. Эта скорость потока зависит от используемого газа и от поддерживаемого давления, а также от используемого типа оборудования. Эта минимальная скорость потока уменьшается, когда увеличивается давление реакции, и/или при дополнительном механическом перемешивании.

Термическое модифицирование будет осуществляться в диапазоне температур, по меньшей мере, от 100°C. В одном из вариантов осуществления, температура будет находиться в пределах от 100 до 200°C, в другом вариант осуществления от 120 до 180°C, а еще в одном вариант осуществления от 150 до 170°C.

Время для термического модифицирования в одном из вариантов осуществления составляет от 0 до 12 часов, в другом варианте осуществления составляет от 0,25 до 6 часов, а еще в одном варианте осуществления составляет от 0,5 до 2 часов. Время для термического модифицирования измеряют от времени, когда стабилизируется температура (достигается целевая температура) и по этой причине время термического модифицирования может быть равным нулю, если термическое модифицирование осуществляется в то время, когда достигается такая температура. Например, если осуществлять способ в устройстве, которое имеет сравнительно медленное постепенное понижение температуры, после того как полисахарид достигнет по существу безводных условий, термическое модифицирование начнется, если температура является достаточно высокой, и может завершиться до того как устройство достигнет конечной температуры.

Стадии дегидратирования и/или термического модифицирования могут осуществляться при нормальных давлениях, в вакууме или под давлением и могут осуществляться с использованием любых средств, известных в данной области. В одном из способов используемый газ предварительно сушат для удаления любой влажности.

Стадии дегидратирования и термического модифицирования могут осуществляться в одном и том же устройстве или в различных устройствах. В одном из вариантов осуществления стадии дегидратирования и термического модифицирования имеют место в одном и том же устройстве, а в другом варианте осуществления они являются непрерывными (незагрузочными). Стадии дегидратирования и модифицирования могут осуществляться в любом устройстве (в одном или нескольких). Когда стадии дегидратирования и термического модифицирования осуществляют в устройстве, которое является очень эффективным при удалении влажности, две стадии могут осуществляться по существу одновременно. Две стадии могут также осуществляться одновременно во время плавного изменения температуры.

Стадия дегидратирования, как правило, осуществляется в устройстве, соединенном со средствами для удаления влажности (например, с вентилятором, вакуумным насосом или воздуходувкой для удаления газа из верхней части устройства, псевдоожижающего газа) для предотвращения по существу аккумуляции и/или преципитации влажности на полисахариде; однако стадия термического модифицирования может осуществляться в устройстве с такими средствами для удаления влажности или без них. В одном из вариантов осуществления, устройство для термического модифицирования снабжаются средствами для удаления паров воды из устройства. Устройство для дегидратирования и термического модифицирования (одно или несколько) может представлять собой любую емкость с контролем температуры и содержит, без ограничения, промышленные печи, такие как обычные или микроволновые печи, декстринизаторы, реакторы с псевдоожиженным слоем и сушки, и смесители или блендеры.

Сочетание времени и температуры для стадий дегидратирования и термического модифицирования будет зависеть от используемого оборудования и может также зависеть от типа обрабатываемого полисахарида, pH и содержания влажности, и от других факторов, определяемых и выбираемых практиком.

Изменяя условия способа, включая начальный pH, способ и условия дегидратирования, и температуры термического модифицирования, времена и условия, уровень модифицирования может варьироваться для обеспечения различных характеристик вязкости в конечном термически модифицированном полисахариде.

После стадии термического модифицирования, полисахарид может дополнительно обрабатываться с помощью одного или нескольких из следующих способов: просеивания для выбора желаемого размера частиц, суспендирования и промывки, фильтрования и/или сушки, отбеливания или переработки другим образом, и/или установления pH. Полисахарид может дополнительно смешиваться с другим немодифицированным или модифицированным полисахаридом или вместе с пищевыми ингредиентами перед использованием в конечном продукте.

Полученные полисахариды являются функционально сходными с химически поперечно сшитыми полисахаридами в том, что они могут иметь некогезивную, гладкую текстуру, когда обжариваются (например, для доведения до максимума их функциональности или рабочих характеристик в заданном применении) или диспергироваться (например, для крахмала, не демонстрировать больше двулучепреломления или мальтийских крестов), и/или превосходную переносимость технологических переменных, таких как нагрев, сдвиг и экстремальные значения pH, в частности, для значительного времени, проведенного при таких условиях. Также, для предварительно не желатинизированных крахмалов, вязкость, полученная на приборе Brabender, инициализируется (начинает возрастать) раньше или по существу в то же время, как и для такого же крахмала, который не является термически модифицированным. Такие термически модифицированные полисахариды могут также обеспечить желаемую гладкую текстуру перерабатываемому пищевому продукту и поддержать его способность к сгущению во время технологических операций. В дополнение к этому, термически модифицированные полисахариды будут иметь меньший порог падения вязкости, чем такой же полисахарид, который не является термически модифицированным.

Порог падения вязкости, как используется в настоящем изобретении, как предполагается, обозначает для гранулярного крахмала: 1) для термически модифицированного крахмала с пиком, что вязкость, полученная на приборе Brabender для термически модифицированного полисахарида, понижается с меньшей крутизной, чем вязкость, полученная на приборе Brabender для такого же полисахарида, который не является термически модифицированным; или 2) для термически модифицированного полисахарида без пика, что профиль вязкости, полученный на приборе Brabender для термически модифицированного полисахарида, приобретает максимальную вязкость на очень ранних стадиях фазы максимального уровня, а затем остается по существу плоским в течение цикла максимального уровня кривой вязкости, полученной на приборе Brabender; или 3) для термически модифицированного полисахарида без пика вязкости, который подвергается большему термическому модифицированию, чем (2), что вязкость, полученная на приборе Brabender для термически модифицированного полисахарида, приобретает значительную долю от его вязкости на ранних стадиях фазы максимального уровня, но продолжается постепенное увеличение вязкости в течение остатка фазы максимального уровня; или 4) для термически модифицированного полисахарида без пика вязкости, который подвергается большему термическому модифицированию с использованием ионообменных смол, чем (3), что вязкость, полученная на приборе Brabender для термически модифицированного полисахарида, увеличивается постепенно в течение цикла нагрева и на ранних стадиях фазы максимального уровня перед более быстрым увеличением вязкости во время остальных стадий фазы максимального уровня. Анализ вязкости, полученной на приборе Brabender для предварительно желатинизированного крахмала, сильно отличается от анализа для гранулярного крахмала. Поскольку он является предварительно желатинизированным, он диспергируется и гидратируется независимо от способа на приборе Brabender и не требует обязательного нагрева. В зависимости от способа, выбранного специалистом в данной области, как правило, наблюдается меньший порог падения для термически модифицированного предварительно желатинизированного крахмала на более поздних стадиях способа по сравнению с не подвергаемым термическому модифицированию предварительно желатинизированным контролем.

Профили вязкости, полученной на приборе Brabender, обсуждаемые выше, служат как характеристика некогезивных, коротко текстурированных продуктов, которые являются пригодными для широкого диапазона применений. Специалист в данной области поймет, что степень модифицирования согласуется с целью применения для получения желаемых свойств.

Полученные термически модифицированные полисахариды имеют улучшенный цвет, аромат и запах. В одном из вариантов осуществления, значение цвета по Hunter для термически модифицированного полисахарида уменьшается меньше чем на 7, а в другом варианте осуществления меньше чем на 5 единиц по Hunter L, по сравнению с полисахаридом до термического модифицирования, с использованием способа, описанного в разделе Примеры. В одном из вариантов осуществления, значение цвета по Hunter L составляет, по меньшей мере, на 0,5 единицы, в другом, по меньшей мере, на 1 единицу, еще в одном, по меньшей мере, на 2 единицы, а еще в одном, по меньшей мере, на 3 единицы выше, чем у полисахарида, который обрабатывают таким же образом при эффективной концентрации кислорода меньше чем 6,5 моль/м3.

Полученный термически модифицированный полисахарид может использоваться вместо химически модифицированных или поперечно сшитых полисахаридов, используемых теперь в пищевых продуктах, по-прежнему сохраняя качество немодифицированного продукта (немодифицированное качество). Среди пищевых продуктов, которые могут быть улучшены посредством использования полисахаридов по настоящему изобретению, находятся детское питание, жидкие препараты для детей, соусы и подливы, супы, салатные заправки и майонез, и другие приправы, йогурт, сметана и другие молочные продукты, начинки для пудингов и пирогов, переработанные фрукты, жидкие диетические продукты и жидкие продукты для больничного питания, выпечка, такая как хлеб, торты и печенья, и зерновые продукты, готовые к употреблению. Полисахариды также являются пригодными для использования в сухих смесях для соусов, пудингов, детского питания, каш быстрого приготовления, продуктов для питания и тому подобное. Термически модифицированные полисахариды являются пригодными для использования в пищевых применениях, где требуется стабильная вязкость при всех технологических температурах. Полученный полисахарид может использоваться в любом желаемом количестве и, как правило, используется по существу при такой же концентрации, как и химически модифицированный полисахарид, который придает сходную вязкость и атрибуты текстуры. В одном из вариантов осуществления, полисахарид используют в количестве от 0,1 до 35%, а в другом от 2 до 6% от массы пищевого продукта.

Термически модифицированные полисахариды могут также использоваться вместо химически модифицированных или поперечно сшитых полисахаридов, используемых в настоящее время в других применениях, в которых такие полисахариды используют в настоящее время, включая, без ограничения, производство бумаги, фармацевтических препаратов, упаковки, адгезивов и продуктов личной гигиены.

Примеры

Следующие далее примеры представлены для дополнительного иллюстрирования и пояснения настоящего изобретения и не должны восприниматься как ограничивающие в каком-либо отношении. Все доли и проценты проводятся как массовые, за исключением процента кислорода или другого газа, который приводится по объему, а все температуры приводятся в градусах Цельсия (°C), если не отмечено иного.

Следующие процедуры используются в примерах.

Процедура получения вязкости на приборе Brabender Полисахарид, который должен исследоваться, суспендируют в количестве дистиллированной воды, достаточном для получения 5% суспензии безводных твердых продуктов при pH 3 — устанавливают с помощью буфера цитрат натрия/лимонная кислота. Масса загрузки составляет 23,0 грамм безводного полисахарида, 387 грамм дистиллированной воды и 50 грамм буферного раствора. Буферный раствор приготавливают посредством смешивания 1,5 объемов 210,2 грамм моногидрата лимонной кислоты, разбавленной в 1000 мл дистиллированной воды с 1,0 объемом 98,0 грамм тринатрий цитрата дигидрата, разбавленного до 1000 мл дистиллированной водой. Затем суспензию вводят в чашку для образца на приборе Brabender VISCO\Amylo\GRAPH (производится C.W. Brabender Instruments, Inc., Hackensak, NJ), соединенного с картриджем 350 см/грамм, и измеряют вязкость по мере нагрева суспензии (при скорости 1,5°C/минут) до 92°C и выдерживают в течение пятнадцати минут (15 мин). Вязкость регистрируют при 92°C и опять после пятнадцати минут выдерживания при 92°C (92°C+15). Время по отношению к процедуре на приборе Brabender обнуляют, когда загрузка доводится до 60°C.

VISCO\Amylo\GRAPH регистрирует крутящий момент, необходимый для компенсации вязкости, которая развивается, когда суспензия полисахарида подвергается воздействию программированного цикла нагрева.

При использовании этой процедуры, достаточный гидролиз для воскообразного маисового кукурузного крахмала может быть показан с помощью вязкости 92°C+15 минут меньшей, чем вязкость при 92°C, при вязкости при 92°C меньшей, чем 500BU. Специалист в данной области знает, что сложно отделить только по вязкости гидролиз от термического модифицирования. Например, либо высокие уровни термического модифицирования, либо высокие уровни гидролиза могут приводить к низкой вязкости. Известно, что требуется более тщательный анализ для измерения степени гидролиза, либо посредством текстуры, где гидролиз будет давать более длинные и более когезивные текстуры, либо посредством измерения растворимости гранулярного крахмала, где увеличение растворимости после диспергирования или обжарки является показателем гидролиза.

Процедура для измерения влажности. Пять грамм порошка взвешивают на цифровых весах для измерения влажности Cenco B-3. Мощность лампы устанавливают при 100% для нагрева образца до температуры в пределах 135-140°C в течение 15 минут. Массовый процент влажности определяют по потерям массы и регистрируют непосредственно с помощью весов для измерения влажности.

Процедура для колориметра Hunter — Hunter Color Quest II нагревают в течение часа перед осуществлением стандартизации или анализа образцов. Стандартизацию осуществляют с использованием процедуры, предусмотренной производителем. Данные образца получают с использованием следующих настроек: Scale = Hunter Lab, Illuminant = D65, Procedure = NONE, Observer = 10*, MI Illuminant = Fcw, Difference = DE, Indices = YID1925 (2/C), Display Mode = Absolute, Orientation = Row Major. Все анализы цвета, о которых сообщается здесь, осуществляют на образцах порошков. Порошок загружают в ячейку для образца и ячейку стягивают на резьбе для устранения зазора между окном ячейки и порошком. Ячейку для образца загружают в колориметр и осуществляют измерения образца.

Пример 1 — Влияние концентрации кислорода в механическом смешивании с псевдоожиженным слоем

Ряд экспериментов осуществляют с использованием одного и того же безводного (<1% влажности с помощью вакуумной сушки) воскообразного кукурузного крахмала, у которого pH устанавливают с помощью сочетания гидроксида и карбоната до pH 9,5, в механическом смесителе с псевдоожиженным слоем пилотного масштаба ProcessAll. Размер загрузки 45,5 кг используют в серии экспериментов.

Безводный продукт крахмала нагревают до 166°C в течение периода двух час. Когда крахмал достигает этой температуры, образцы отбирают каждые 30 минут для анализа. В каждом эксперименте, концентрацию кислорода в верхней части емкости контролируют при различных уровнях. Время обработки определяют с помощью времени при температуре, необходимой для получения вязкости при 92°C, равной 400 единиц Brabender (BU) в устройстве амилографа Brabender при pH, поддерживаемом буфером.

Фиг. 1 представляет собой пример кривой на приборе Brabender, используемой для определения модифицирования для образца крахмала и она показывает точку и время, когда образец крахмала достигает при 92°C вязкости 400BU.

Фиг. 2 показывает время обработки, необходимое для достижения вязкости при 92°C, равной 400BU, для различных образцов, термически модифицированных при различных концентрациях кислорода. Показано, что время обработки, необходимое для достижения вязкости при 92°C, равной 400 BU, уменьшается при увеличении концентрации кислорода.

Значение цвета определяют для порошкообразного материала крахмала, который имеет вязкость при 92°C, равную 400 BU в устройстве амилографа Brabender при pH 3, поддерживаемым с помощью буфера, с помощью образцов крахмала, которые подвергают термическому модифицированию при различных концентрациях кислорода. Значение цвета Hunter L определяют для различных порошкообразных образцов, и они показаны на фиг. 3. Как показано, образцы, обрабатываемые при более высоких концентрациях кислорода, имеют более белое значение цвета, то есть более высокое значение цвета Hunter L, при уменьшенном времени достижения вязкости при 92°C, равной 400 BU. Важнее, что цвет формируется с пониженной скоростью — то есть скорость формирования цвета для повышенного модифицирования (при понижении вязкости при 92°C) понижается, когда содержание кислорода увеличивается, как показано на фиг. 4. Показано также, что формирование цвета у подвергаемого модифицированию продукта уменьшается, то есть получают более высокие конечные значения Hunter L при одинаковом уровне модифицирования, и продукты имеют соответствующие лучшие органолептические профили.

Пример 2 — Влияние концентрации кислорода в реакторе с псевдоожиженным слоем

Воскообразный крахмал, доведенный до pH 9,5 (значение цвета Hunter L=94,87), дегидратируют, а затем подвергают термическому модифицированию в реакторе с псевдоожиженным слоем высокого давления при различных уровнях концентрации кислорода — все они ниже предельной концентрации кислорода. В первом эксперименте, крахмал дегидратируют при 132°C и при 345 кПа в датчике. Когда влажность составляет меньше чем 1%, содержимое нагревают до 166°C.

Когда температура достигает 166°C (время t=0), образец отбирают для анализа. Время, t=0, представляет собой наступление модифицирования или фазы термической обработки для крахмалов. Отбор крахмалов и последующий анализ продолжается в то время, когда крахмал выдерживают при 166°C, как описано в Примере 1.

Во втором эксперименте, воскообразный крахмал с установленным pH дегидратируют, при 132°C и 517 кПа в датчике, до влажности меньше 1% в реакторе с псевдоожиженным слоем, в то время как в третьем эксперименте, воскообразный крахмал с установленным pH дегидратируют, при 132°C и при давлении окружающей среды, до влажности меньше 1% в реакторе с псевдоожиженным слоем. В экспериментах 1 и 2 давление во время дегидратирования поддерживают, когда крахмал нагревают до 166°C и выдерживают в течение модифицирования. Все другие параметры для экспериментов 2 и 3 являются такими же, как описано выше для эксперимента 1.

Содержание кислорода (моль/м3), цвет при T=0, время обработки до достижения вязкости при 92°C, 400 BU и соответствующее значение цвета Hunter L показаны в Таблице 1. Эти результаты показывают, что дегидратирование крахмала в системе высокого давления замедляет проявление цвета. Как в эксперименте 1, повышенное содержание кислорода приводит к уменьшению времени осуществления способа до достижения вязкости при 92°C, 400BU. и к более низкому значению цвета при этом времени осуществления способа/вязкости.

Таблица 1
Давление (кПа в датчике) Концентрация кислорода [моль/м3] Цвет Hunter L
при t=0
Время до достижения вязкости при 92°C, равной 400BU (мин) Цвет Hunter L при вязкости при 92°C, равной 400 BU
0 2,22 90,67 90 85,4
345 9,77 91,17 75,5 85,8
517 13,55 91,84 69,9 86,4

Пример 3 — Влияние массы крахмала и скорости продувки воздуха

Три загрузки одинакового безводного воскообразного кукурузного крахмала с установленным pH, используемого в Примере 1, подвергают термическому модифицированию при 171°C в миксере с механически псевдоожиженным слоем ProcessAll пилотного масштаба. Массу крахмала и скорости продувки воздуха (поток воздуха) изменяют, и скорости термического модифицирования отслеживают с использованием процедуры на приборе Brabender с кислотным буфером. Процентные содержания кислорода поддерживают ниже предельного содержания кислорода, необходимого для горения при дополнительной продувке азотом, защищающим емкость. Давление в емкости является равным давлению окружающей среды. Результаты приводятся в Таблице 2, ниже:

Таблица 2
Эксперимент Масса крахмала (кг) Поток воздуха (scmh) Поток воздуха на единицу массы крахмала (scmh/ кг) Скорость оборота в верхней части реактора (1/час) Время обжарки(мин) Вязкость на приборе Brabender при 92°C (BU) Вязкость на приборе Brabender при 92°C +15 мин (BU)
A 45,5 1,32 0,029 7,2 60 415 495
B 45,5 0,66 0,015 3,6 90 415 455
C 22,7 0,66 0,029 3,6 60 420 475
Величины, полученные для измерений вязкости при 92°C и 92°C + 15 минут в каждом наборе, должны рассматриваться как находящиеся в пределах экспериментальной ошибки +/- 20 BU
scmh = стандартные кубические метры в час, при этом стандарт представляет собой 0°C и 101,3 кПа.

Эксперименты A и C имеют одинаковое отношение потока воздуха к массе крахмала. Однако C имеет более низкую скорость оборота в верхней части реактора, чем A. Оба эксперимента демонстрируют одинаковую кинетику реакции — как измерено с помощью вязкости, полученной на приборе Brabender при 92°C для образцов с одинаковым временем обжарки. Таким образом, термическое модифицирование зависит от (отношения) потока воздуха к массе крахмала, а не от скорости оборота в верхней части емкости.

Кроме того, Эксперимент B показывает более медленную кинетику термического модифицирования при более низком отношении потока воздуха к массе крахмала. Это видно по вязкости при 92°C, равной 415BU, устанавливающейся через 90 минут, в противоположность 60 минутам.

Дополнительную загрузку такого же безводного воскообразного кукурузного крахмала с установленным pH подвергают термическому модифицированию при 168°C в механически псевдоожиженном реакторе пилотного масштаба. В этом эксперименте, давление в емкости подымают до 193 кПа в датчике. Такое же отношение кислорода к азоту, как используемое в экспериментах A, B и C, поддерживают и в этом эксперименте для защиты емкости. Результаты приводятся в Таблице 3, ниже.

Таблица 3
Эксперимент Масса крахмала (кг) Поток воз-духа (scmh) Поток воздуха на единицу массы крахмала (scmh/кг) Время обжарки (мин) Вязкость на приборе Brabender при 92°C (BU) Вязкость на приборе Brabender при 92°C + 15 мин (BU)
D 45,5 0,00 0,00 60 415 465

Эксперимент D имеет такую же кинетику, как эксперименты A и C, как измерено с помощью вязкости, полученной на приборе Brabender при 92°C. Однако в Эксперименте D нет продувки газом. Таким образом, когда давление в емкости увеличивается важность, отношение воздушного потока к массе крахмала уменьшается, устраняя необходимость термического модифицирования в газовой продувке при повышенных давлениях.

Пример 4 — Влияние температуры точки росы

Воскообразный кукурузный крахмал при pH 9,6 дегидратируют в реакторе с псевдоожиженным слоем. Дегидратированный материал разделяют на две аликвоты. Первый образец подвергают термическому модифицированию в реакторе с псевдоожиженным слоем при 160°C в течение 120 минут при точке росы газа для псевдоожижения -15°C. Второй образец подвергают термическому модифицированию в таком же реакторе с псевдоожиженным слоем при 160°C в течение 120 минут при точке росы газа для псевдоожижения -18°C. В обоих случаях эталонное давление равно 101,325 кПа.

Фиг. 5 иллюстрирует влияние содержания влажности газа для псевдоожижения. Хотя оба порошка имеют 0,0% влажности, как измеряется с помощью процедуры для измерения влажности, материал, обрабатываемый в газе для псевдоожижения с более высокой точкой росы, демонстрирует гидролиз. На возможный гидролиз указывает более низкая вязкость при 92°C + 15 минут по сравнению с вязкостью при 92°C, и это подтверждается с помощью исследования текстуры обжарки (жареного крахмала).

Пример 5 — Влияние воздуха высокого давления

Крахмал из тапиоки доводят до pH 8,5 посредством добавления карбоната натрия к суспензии крахмала из тапиоки. Крахмал обезвоживают в воронке Бюхнера, и лепешку опять разламывают для сушки на воздухе в течение ночи на поддоне. Затем крахмал измельчают в кофемолке и разделяют на две порции.

Первую порцию крахмала помещают в реактор с псевдоожиженным слоем, псевдоожижаемым с помощью воздуха, высушенного до точки росы меньше чем -10°C. Реактор доводят до 120°C и выдерживают при этой температуре до тех пор, пока крахмал не дегидратируется до влажности меньше чем 1%. Когда влажность крахмала становится ниже 1%, крахмал нагревают до 166°C. Образцы материала отбирают в течение эксперимента для анализа на приборе Brabender и анализа цвета.

Вторую порцию крахмала помещают в тот же реактор с псевдоожиженным слоем и дегидратируют таким же образом, как и первую порцию. Затем крахмал доводят до 166°C. С крахмалом при температуре 166°C, давление в реакторе повышают до 586 кПа в датчике, доводя концентрацию кислорода до 39,5 моль/м3, когда продолжается псевдоожижение с помощью высушенного воздуха. Образцы отбирают в течение термической обработки для анализа на приборе Brabender и анализа цвета.

Материал из второго эксперимента имеет более низкую вязкость, полученную на приборе Brabender при 92°C, чем образцы, отобранные в то же время в способе, как в первом эксперименте, показывая повышенную кинетику термического модифицирования для реакций при высоком давлении. В дополнение к этому, образцы из второго эксперимента имеют более высокие значения цвета Hunter L, чем образцы, сравнимые по вязкости, полученной на приборе Brabender при 92°C, отобранные в первом эксперименте.

Пример 6 — Влияние давления газа

Коммерческая вакуумная сушилка, сходная с Bepex Continuator®, дегидратирует рисовый крахмал (pH доведен до 9,0) до влажности меньше чем 1% с использованием сочетания вакуума, продувки газом и такого профиля температуры, что крахмал не деградирует и не гидролизуется. Дегидратируемый крахмал разделяют на два лота.

Первый лот вводят в реактор Литлфорда. Сочетание воздуха и азота для продувки реактора Литлфорда, понижает долю кислорода в верхней части до невоспламеняющегося уровня. Давление и температуру в емкости повышают до 200 кПа в датчике и 150°C, так что концентрация кислорода составляет 6,7 моль/м3. Когда емкость находится при температуре и давлении обработки, газовую продувку останавливают. Образцы отбирают во время термической обработки для последующего анализа.

Второй лот вводят в тот же реактор Литлфорда. Продувка воздухом и азотом инертизирует емкость до такой же доли кислорода как в первом эксперименте. Температуру емкости повышают до 150°C, и давление поддерживают при 0 кПа в датчике. При температуре обработки, продувку газом прекращают. Образцы отбирают в течение термической обработки для последующего анализа.

Материал из первого эксперимента показывает термическое модифицирование, как измеряется с помощью вязкости, полученной на приборе Brabender. Материал из второго эксперимента демонстрирует характеристики, соответствующие деградированию и гидролизу. Например, образцы из второго эксперимента не имеют непрерывно повышающегося профиля кривой вязкости, темнее по цвету и характеризуются субоптимальными качествами текстуры, такими как нежелательная когезивность и длинная текстура. В дополнение к этому, второй пример также демонстрирует большую растворимость, указывающую на гидролиз. Во втором случае, скорость продувки не превышает минимума, необходимого для термической обработки без повышенного давления.

Пример 7 — Влияние концентрации кислорода

Воскообразная кукурузная мука с низким содержанием белка при pH 9,5 и влажности 10% дегидратируется до влажности меньше 1% с использованием тонкопленочной сушки Solidaire® без деградации или гидролиза.

500-г образец помещают в 1-литровый лабораторный реактор Парра и герметизируют. Емкость продувают 0,015 scmh воздуха, перемешивают с помощью магнитной мешалки и нагревают до 160°C. Во время термической обработки емкость перемешивают, продувают и поддерживают при давлении 0 кПа в датчике и при концентрации кислорода 5,88 моль/м3. После одного часа при 160°C, емкость охлаждают и воскообразную кукурузную муку с низким содержанием белка анализируют на цвет и профиль вязкости, полученный на приборе Brabender.

Второй 500-г безводный образец из Solidaire® помещают в 1-литровый лабораторный реактор пара и герметизируют. Емкость продувают 0,015 scmh смесью кислорода и азота 50:50 (концентрация кислорода 14 моль/м3). Емкость нагревают до 160°C и выдерживают при этой температуре в течение одного часа. Во время термической обработки, емкость перемешивают, продувают газовой смесью и поддерживают давление 0 кПа в датчике. После охлаждения емкости, воскообразную кукурузную муку с низким содержанием белка анализируют на цвет и профиль вязкости, полученный на приборе Brabender.

Вязкость на приборе Brabender при 92°C для второго эксперимента ниже, чем для первого эксперимента. В дополнение к этому, цвет по отношению к степени модифицирования во втором эксперименте светлее, чем в первом.






Полисахарид

| химическое соединение | Britannica

полисахарид , также называемый гликаном , форма, в которой находится большинство природных углеводов. Полисахариды могут иметь разветвленную или линейную молекулярную структуру. Линейные соединения, такие как целлюлоза, часто упаковываются вместе, образуя жесткую структуру; разветвленные формы (например, гуммиарабик) обычно растворимы в воде и образуют пасты.

Полисахариды, состоящие из множества молекул одного сахара или одного производного сахара, называются гомополисахаридами (гомогликанами).Гомополисахариды, состоящие из глюкозы, включают гликоген и крахмал — запасные углеводы животных и растений, соответственно, а также целлюлозу, важный структурный компонент большинства растений. Препараты декстрана, гомополисахарида глюкозы, обнаруженного в слизях, секретируемых некоторыми бактериями, используются в качестве заменителей плазмы крови при лечении шока. Другие гомополисахариды включают пентозаны (состоящие из арабинозы или ксилозы) из древесины, орехов и других растительных продуктов; и фруктаны (леваны), состоящие из фруктозы, такие как инулин из корней и клубней топинамбура и георгина.Гомополисахариды маннозы содержатся в орехах слоновой кости, клубнях орхидей, соснах, грибах и бактериях. Пектины, содержащиеся во фруктах и ​​ягодах и используемые в коммерческих целях в качестве желирующих агентов, состоят из производного галактуроновой кислоты (которая сама является производной сахарной галактозы). Повторяющаяся единица хитина, компонента внешнего скелета членистоногих, представляет собой N -ацетил-d-глюкозамин, соединение, полученное из глюкозы; панцири членистоногих, таких как крабы и омары, содержат около 20 процентов хитина. Он также встречается в некоторых структурах кольчатых червей, моллюсков и других групп беспозвоночных (например,g., медузы, мшанки, нематоды и скребни). Клеточные стенки большинства грибов также состоят из хитина. Хитин в природе связан с белком.

Подробнее по этой теме

углевод: полисахариды

Полисахариды или гликаны можно классифицировать по разным причинам; Часто используется следующая схема. Homo полисахарид s …

Полисахариды, состоящие из молекул более чем одного сахара или производного сахара, называются гетерополисахаридами (гетерогликанами).Большинство из них содержат только две разные единицы и связаны с белками (гликопротеины — например, гамма-глобулин из плазмы крови, кислые мукополисахариды) или липидами (гликолипиды — например, ганглиозиды в центральной нервной системе). Кислые мукополисахариды широко распространены в тканях животных. Основная единица представляет собой так называемый смешанный дисахарид, состоящий из глюкуроновой кислоты, связанной с N -ацетил-d-глюкозамином. Самый распространенный мукополисахарид, гиалуроновая кислота из соединительной ткани, также является основным компонентом суставной жидкости (синовии) и встречается в мягкой соединительной ткани (желе Уортона) пуповины млекопитающих.Глюкуроновая кислота, связанная с N -ацетил-d-галактозамин, является повторяющейся единицей хондроитинсульфата, гетерополисахарида, обнаруженного в хрящах. Гепарин, гетерополисахарид, относящийся к кислым мукополисахаридам, обладает антикоагулянтными свойствами и присутствует в соединительной и других тканях.

Сложные гетерополисахариды встречаются в камедях растений, таких как гуммиарабик из Acacia и трагакант из Astragalus . Большинство из них содержат глюкуроновую кислоту и различные сахара.Полученные после механического повреждения коры (метод, используемый в промышленном производстве) или нападения на кору определенных бактерий, насекомых или грибов, камеди растений используются в искусстве (гуммиарабик) и в качестве адгезива и эмульгатора ( камедь трагаканта). Гетерополисахариды также встречаются в стенках бактериальных клеток.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

25.10: Полисахариды и их синтез

Полисахариды — это самые распространенные в природе углеводы, которые выполняют множество функций, таких как хранение энергии или как компоненты стенок растительных клеток.Полисахариды — это очень большие полимеры, состоящие из десятков и тысяч моносахаридов, соединенных гликозидными связями. Три наиболее распространенных полисахарида — это крахмал, гликоген и целлюлоза. Эти три упоминаются как гомополимеры , потому что каждый дает только один тип моносахарида (глюкозы) после полного гидролиза. Гетерополимеры могут содержать сахарные кислоты, аминосахары или неуглеводные вещества в дополнение к моносахаридам. Гетерополимеры широко распространены в природе (камеди, пектины и другие вещества), но не будут обсуждаться в этом учебнике.Полисахариды являются невосстанавливающими углеводами, не имеют сладкого вкуса и не подвергаются мутаротации.

Крахмал

Крахмал является наиболее важным источником углеводов в рационе человека и составляет более 50% потребляемых нами углеводов. Он встречается в растениях в виде гранул, и их особенно много в семенах (особенно в зернах злаков) и клубнях, где они служат формой хранения углеводов. Распад крахмала до глюкозы питает растение в периоды пониженной фотосинтетической активности.Мы часто думаем о картофеле как о «крахмалистой» пище, однако другие растения содержат гораздо больший процент крахмала (картофель 15%, пшеница 55%, кукуруза 65% и рис 75%). Товарный крахмал представляет собой белый порошок.

Крахмал представляет собой смесь двух полимеров: амилозы и амилопектина. Натуральные крахмалы состоят примерно из 10–30% амилозы и 70–90% амилопектина. Амилоза — это линейный полисахарид, полностью состоящий из единиц D-глюкозы, соединенных α-1,4-гликозидными связями, которые мы видели в мальтозе (часть (а) на рисунке \ (\ PageIndex {1} \)).Экспериментальные данные показывают, что амилоза не является прямой цепочкой единиц глюкозы, а вместо этого свернута, как пружина, с шестью мономерами глюкозы на оборот (часть (b) рисунка \ (\ PageIndex {1} \)). При таком свертывании амилоза в ядре имеет достаточно места для размещения молекулы йода. Характерный сине-фиолетовый цвет, который появляется при обработке крахмала йодом, обусловлен образованием амилозо-йодного комплекса. Этот цветовой тест достаточно чувствителен, чтобы обнаруживать даже незначительные количества крахмала в растворе.

Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): амилоза. (а) Амилоза представляет собой линейную цепь из единиц α-D-глюкозы, соединенных вместе α-1,4-гликозидными связями. (б) Из-за водородных связей амилоза приобретает спиральную структуру, содержащую шесть единиц глюкозы на оборот.

Амилопектин представляет собой полисахарид с разветвленной цепью, состоящий из звеньев глюкозы, связанных в основном α-1,4-гликозидными связями, но иногда с α-1,6-гликозидными связями, которые ответственны за разветвление. Молекула амилопектина может содержать многие тысячи единиц глюкозы с точками ветвления, встречающимися примерно через каждые 25–30 единиц (рисунок \ (\ PageIndex {2} \)).Спиральная структура амилопектина нарушается из-за разветвления цепи, поэтому вместо темно-сине-фиолетовой окраски амилозы с йодом амилопектин дает менее интенсивный красновато-коричневый цвет.

Рисунок \ (\ PageIndex {2} \): представление ветвления амилопектина и гликогена. И амилопектин, и гликоген содержат точки ветвления, которые связаны через α-1,6-связи. Эти точки ветвления чаще встречаются в гликогене.

Декстрины представляют собой полисахариды глюкозы промежуточного размера.Блеск и жесткость, придаемые одежде крахмалом, обусловлены присутствием декстринов, образующихся при глажке одежды. Из-за их характерной липкости при намокании декстрины используются в качестве клея на марках, конвертах и ​​этикетках; как связующие вещества для удерживания пилюль и таблеток вместе; и как пасты. Декстрины перевариваются легче, чем крахмал, и поэтому широко используются при коммерческом приготовлении детского питания.

Полный гидролиз крахмала дает последовательные стадии глюкозы:

крахмал → декстрины → мальтоза → глюкоза

В организме человека несколько ферментов, известных под общим названием амилазы, последовательно расщепляют крахмал до пригодных для использования единиц глюкозы.

  • Гликоген

    Гликоген — это углевод, являющийся энергетическим резервом животных. Практически все клетки млекопитающих содержат некоторые запасенные углеводы в форме гликогена, но особенно много их в печени (4–8% от веса ткани) и в клетках скелетных мышц (0,5–1,0%). Как и крахмал в растениях, гликоген находится в виде гранул в клетках печени и мышц. При голодании животные потребляют эти запасы гликогена в течение первого дня без еды для получения глюкозы, необходимой для поддержания метаболического баланса.

    Гликоген структурно очень похож на амилопектин, хотя гликоген более разветвлен (8–12 единиц глюкозы между ветвями), а ветви короче. При обработке йодом гликоген дает красновато-коричневый цвет. Гликоген может быть расщеплен на его субъединицы D-глюкозы путем кислотного гидролиза или с помощью тех же ферментов, которые катализируют расщепление крахмала. У животных фермент фосфорилаза катализирует распад гликогена до фосфатных эфиров глюкозы.

    Около 70% общего гликогена в организме хранится в мышечных клетках.Хотя процентное содержание гликогена (по весу) выше в печени, гораздо большая масса скелетных мышц хранит большее общее количество гликогена.

    Целлюлоза

    Целлюлоза, волокнистый углевод, содержащийся во всех растениях, является структурным компонентом стенок растительных клеток. Поскольку земля покрыта растительностью, целлюлоза является самым распространенным из всех углеводов, на нее приходится более 50% всего углерода, содержащегося в царстве растений. Волокна хлопка и фильтровальная бумага почти полностью состоят из целлюлозы (около 95%), древесина составляет около 50% целлюлозы, а сухой вес листьев составляет около 10–20% целлюлозы.Наибольшее распространение целлюлоза используется в производстве бумаги и бумажных изделий. Хотя использование нецеллюлозных синтетических волокон увеличивается, вискоза (из целлюлозы) и хлопок по-прежнему составляют более 70% текстильного производства.

    Подобно амилозе, целлюлоза представляет собой линейный полимер глюкозы. Однако он отличается тем, что единицы глюкозы соединены β-1,4-гликозидными связями, образуя более протяженную структуру, чем амилоза (часть (а) рисунка \ (\ PageIndex {3} \)). Эта крайняя линейность позволяет образовывать много водородных связей между группами ОН в соседних цепях, заставляя их плотно упаковываться в волокна (часть (b) на рисунке \ (\ PageIndex {3} \)).В результате целлюлоза слабо взаимодействует с водой или любым другим растворителем. Например, хлопок и дерево полностью нерастворимы в воде и обладают значительной механической прочностью. Поскольку целлюлоза не имеет спиральной структуры, она не связывается с йодом с образованием окрашенного продукта.

    Рисунок \ (\ PageIndex {3} \): Целлюлоза. (а) В структуре целлюлозы имеется обширная водородная связь. (b) На этой электронной микрофотографии клеточной стенки водоросли стенка состоит из последовательных слоев целлюлозных волокон, расположенных параллельно.

    Целлюлоза дает D-глюкозу после полного кислотного гидролиза, но люди не могут метаболизировать целлюлозу как источник глюкозы. В наших пищеварительных соках отсутствуют ферменты, которые могут гидролизовать β-гликозидные связи, содержащиеся в целлюлозе, поэтому, хотя мы можем есть картофель, мы не можем есть траву. Однако некоторые микроорганизмы могут переваривать целлюлозу, потому что они производят фермент целлюлазу, который катализирует гидролиз целлюлозы. Присутствие этих микроорганизмов в пищеварительном тракте травоядных животных (таких как коровы, лошади и овцы) позволяет этим животным разлагать целлюлозу из растительного материала до глюкозы для получения энергии.Термиты также содержат микроорганизмы, выделяющие целлюлазу, и поэтому могут питаться древесной пищей. Этот пример еще раз демонстрирует крайнюю стереоспецифичность биохимических процессов.

    Карьера: сертифицированный преподаватель диабета

    Сертифицированные инструкторы по диабету имеют различные медицинские специальности, такие как медсестры и диетологи, и специализируются на обучении и лечении пациентов с диабетом. Инструктор по диабету будет работать с пациентами, чтобы управлять их диабетом.Это включает в себя обучение пациента контролировать уровень сахара в крови, правильно выбирать пищу, разрабатывать и поддерживать программу упражнений и, при необходимости, принимать лекарства.

    Сертифицированный инструктор по диабету в Морском медицинском центре Портсмута (слева) и зарегистрированный диетолог в медицинском центре (в центре) предоставляют информацию о питании больной диабетом и ее матери в учебном лагере для диабетиков.

    Диабетические педагоги также работают с персоналом больниц или домов престарелых над улучшением ухода за больными диабетом.Педагоги должны быть готовы тратить время на посещение собраний и чтение текущей литературы, чтобы поддерживать свои знания о лекарствах от диабета, питании и устройствах для мониторинга крови, чтобы они могли передавать эту информацию своим пациентам.

    Сводка

    Крахмал — это форма хранения энергии в растениях. Он содержит два полимера, состоящие из звеньев глюкозы: амилозу (линейную) и амилопектин (разветвленную). Гликоген — это форма хранения энергии у животных. Это разветвленный полимер, состоящий из единиц глюкозы.Он более разветвленный, чем амилопектин. Целлюлоза — это структурный полимер глюкозных единиц, содержащихся в растениях. Это линейный полимер с глюкозными звеньями, связанными через β-1,4-гликозидные связи.

    Упражнения по обзору концепции

    Ответы

    Упражнения

    Ответы

    1. Каким целям служат крахмал и целлюлоза в растениях?

    2. Какой цели служит гликоген у животных?

    3. Крахмал — это форма хранения глюкозы (энергии) в растениях, в то время как целлюлоза является структурным компонентом клеточной стенки растений.

    4. Гликоген — это форма хранения глюкозы (энергии) у животных.

    5. Какой моносахарид получается в результате гидролиза каждого углевода?

      1. крахмал
      2. целлюлоза
      3. гликоген
    6. Для каждого углевода, указанного в упражнении 1, укажите, содержится ли он в растениях или млекопитающих.

    7. Опишите сходства и различия между амилозой и целлюлозой.

    8. Опишите сходства и различия между амилопектином и гликогеном.

    9. Амилоза и целлюлоза являются линейными полимерами звеньев глюкозы, но гликозидные связи между звеньями глюкозы различаются.Связи в амилозе представляют собой α-1,4-гликозидные связи, тогда как связи в целлюлозе представляют собой β-1,4-гликозидные связи.

Сахаров и полисахаридов — Alfa Aesar

  • 1,2: 5,6-Ди-O-изопропилиден-D-маннитол

  • 1,2-O-изопропилиден-альфа-D-глюкофураноза

  • 1,3,5-Три-О-бензоил-альфа-D-рибофураноза, 97%

  • 1,6-ангидро-бета-D-глюкопираноза, 99%

  • полугидрат 1-дезокси-1-нитро-D-идита, 99%

  • полугидрат 1-дезокси-1-нитро-L-идита, 99%

  • 1-O-ацетил-2,3,5-три-O-бензоил-бета-D-рибофураноза, 98%

  • 1-О-метил-2-дезокси-D-рибоза, 90%

  • Тетраацетат 1-тио-бета-D-глюкозы, 98 +%

  • 2,3,4,6-Тетра-О-бензил-альфа-D-глюкопираноза, 98%

  • 2,3,4,6-Тетра-О-бензил-D-галактопираноза, 98%

  • 2,3,4,6-Тетра-О-бензил-D-глюкопираноза, 98 +%

  • 2,3,4-Три-О-бензил-бета-D-арабинопираноза, 97 +%

  • 2,3,4-Три-О-бензил-бета-L-арабинопираноза, 97%

  • 2,3,5-Три-О-бензил-D-рибофураноза, 98%

  • 2 ‘, 3’-Дидезоксицитидин, 98 +%


    ВНИМАНИЕ. Рак — https://www.p65warnings.ca.gov/
  • 2 ‘, 3’-O-Изопропилиденааденозин, 98%

  • 2,3-O-изопропилиден-альфа, бета-D-рибофураноза

  • (-) — 2,3-O-Изопропилиден-D-треитол, 98%

  • (+) — 2,3-O-Изопропилиден-L-треитол, 98%

  • 2′-дезоксицитидина гидрохлорид, 99%

  • 2-дезокси-D-глюкоза, 98%

  • 2-дезокси-D-рибоза, 99%

  • 2′-дезоксигуанозина гидрат, 99%

  • 2′-дезоксиинозин, 98 +%

  • (2-гидрокси-3-N, N, N-триметиламино) пропил-бета-циклодекстрин хлорид гидрат

  • 2-нитрофенил-бета-D-галактопиранозид, 98 +%

  • 2-нитрофенил-бета-D-глюкопиранозид, 98 +%

  • 3,4,6-Три-О-ацетил-D-глюкал, 98%

  • 3,4,6-Три-О-бензоил-D-глюкаль, 97%

  • 3,4,6-Три-О-бензил-2-дезокси-D-глюконо-1,5-лактон, 97%

  • 3,4,6-Три-О-бензил-2-дезокси-D-глюкопираноза, 97%

  • 3,4,6-Три-О-бензил-D-глюкаль, 97%

  • 3,4,6-Три-О-метил-D-глюкал, 97%

  • 3,4,6-Три-О-трет-бутилдиметилсилил-D-глюкаль, 97%

  • 3,4-Ди-O-ацетил-6-O-трет-бутилдиметилсилил-D-глюкаль, 97%

  • 3,4-Ди-О-ацетил-D-глюкал, 97%

  • 3,4-O-Изопропилиден-D-маннитол, 97%

  • 3-O-ацетил-4,6-O-изопропилиден-D-глюкаль, 97%

  • 3-O-бензоил-4,6-O-изопропилиден-D-глюкаль, 97%

  • 3-O-трет-бутилдиметилсилил-4,6-O- (4-метоксибензилиден) -D-глюкаль, 97%

  • 3-O-трет-бутилдиметилсилил-4,6-O-изопропилиден-D-глюкаль, 97%

  • 4,6-O- (4-Метоксибензилиден) -D-глюкаль, 97%

  • 4,6-O-бензилиден-D-глюкаль, 97%

  • 4,6-O-Изопропилиден-D-глюкаль, 97%

  • 4-Метилумбеллиферил-бета-D-галактопиранозид, 97 +%

  • 4-нитрофенил-альфа-D-галактопиранозид, 98 +%

  • 4-нитрофенил-альфа-D-глюкопиранозид, 98 +%

  • 4-нитрофенил-бета-D-галактопиранозид, 98 +%

  • Гидрат 4-нитрофенил-бета-D-галактопиранозида, 98 +%

  • В каких продуктах содержатся полисахариды?

    орехи содержат полисахаридную целлюлозу

    Кредит изображения: Svetl / iStock / Getty Images

    Углеводы можно разделить на несколько категорий: моносахариды, дисахариды и полисахариды.С химической точки зрения префикс перед «сахаридами» указывает, сколько цепей сахаридов присоединено к молекуле. Полисахариды имеют много цепочек и должны быть разбиты на более мелкие части, прежде чем они смогут полностью перевариться. Хотя полисахариды являются формой сахара, многие из их пищевых источников редко имеют сладкий вкус.

    Крахмал

    картофель — это «крахмалистый углевод»

    Изображение предоставлено: Елена Емчук / iStock / Getty Images

    Одним из примеров полисахарида, содержащегося в пищевых продуктах, является крахмал.Это основной источник углеводов для семян и клубней растений или овощей, растущих в земле. Пищевые источники крахмала часто называют «крахмалистыми углеводами» и включают такие продукты, как кукуруза, картофель и рис. Другие примеры включают хлеб, крупы и макаронные изделия. Эти продукты являются наиболее распространенной формой углеводов в вашем рационе, составляя примерно треть продуктов, которые вы едите. Организм расщепляет крахмал на глюкозу, которая дает вам энергию.

    Целлюлоза

    целлюлозу можно найти в кожуре яблока

    Изображение предоставлено: Vstock LLC / VStock / Getty Images

    Целлюлоза — еще один полисахарид, обычно содержащийся в пищевых продуктах.Целлюлоза обеспечивает защитное покрытие и / или структуру для фруктов и овощей и их семян. Он придает пище хрустящую текстуру и не усваивается организмом. Однако целлюлоза действительно является источником пищевых волокон, увеличивая объем стула и помогая поддерживать регулярные пищеварительные процессы. Многие фрукты и овощи содержат некоторые аспекты целлюлозы, в том числе в кожуре яблок и груш, в покрытии цельного зерна, например пшеничных отрубях, и в листьях растений, таких как шпинат. Семена и орехи также содержат целлюлозу.

    Пектин

    морковь — источник растворимой клетчатки

    Изображение предоставлено: Алисия Боченек / iStock / Getty Images

    Пектин — это соединение, которое помогает образовывать гелеобразное вещество при расщеплении в организме. Источники пищи, содержащие пектин, также известны как источники растворимой клетчатки. Растворимая клетчатка полезна для организма, поскольку она продлевает опорожнение желудка, помогая вам дольше чувствовать сытость. Примеры растворимой клетчатки включают овес, сушеные бобы, орехи, ячмень, семена льна, апельсины, яблоки, морковь и шелуху подорожника.

    Соображения

    оливковое масло — более здоровый выбор для приготовления пищи

    Кредит изображения: Инасио Пирес / Хемера / Getty Images

    Хотя крахмалистые продукты могут получить плохую репутацию из-за того, что они являются источниками пищи с высоким содержанием жиров, они содержат менее половины калорий жиров в вашем рационе. Они также являются источниками клетчатки, кальция, железа и витаминов в вашем ежедневном рационе. Чтобы полисахариды оставались для вас полезными для здоровья, готовьте продукты с использованием полезных для здоровья масел, таких как оливковое или растительное масло, и избегайте методов приготовления с высоким содержанием жиров, таких как жарка продуктов, потому что такие методы могут снизить питательную ценность этих продуктов.

    Полисахариды, белки и нуклеиновые кислоты

    Вода, органические молекулы и неорганические ионы являются составными частями клеток. Вода составляет наибольшую часть из трех, составляя почти три четверти общей массы клетки. Взаимодействие между различными компонентами клетки и ее содержанием воды является ключом к биологической химии.

    Натрий, калий, магний, кальций, фосфат и хлорид относятся к основным неорганическим ионам клетки и составляют не более 1% от массы клетки.Но органические молекулы — это действительно новые компоненты клетки. Большинство таких органических соединений относятся к одному из следующих классов молекул:

    • Углеводы
    • Липиды
    • Нуклеиновые кислоты
    • Белки

    Внутри отдельных клеток существуют тысячи различных типов макромолекул или органических соединений. Они будут разными, даже среди ячеек одного и того же человека. У разных людей различия более обширны.Макромолекулы — белки, нуклеиновые кислоты и полисахариды — образуются путем полимеризации сотен их низкомолекулярных предшественников — аминокислот, нуклеотидов и простых сахаров.

    Разнообразие макромолекул происходит из огромного потенциала образования различных комбинаций примерно 50 мономеров, составляющих макромолекулы. Эти макромолекулы могут составлять до 90% от сухой массы клетки. Можно понять основную химию строения клетки, поняв функции и структуры четырех основных типов органических соединений или макромолекул.

    Углеводы

    Углеводы — это основные строительные материалы и питательные вещества организма. В эту группу входят простые сахара и полисахариды. Глюкоза — это пример простого сахара, который является важным питательным веществом для клеток. Разложение простых сахаров в результате химической реакции генерирует клеточную энергию, а также инициирует синтез других составляющих клетки. Полисахариды или сложные углеводы представляют собой форму, которую принимает сахар при хранении.Полисахариды — это структурные компоненты клетки. Более того, полисахариды и другие сахара могут действовать как маркеры определенных процессов клеточного распознавания, включая внутриклеточное движение белков.

    Липиды

    Липиды — гидрофобные молекулы. Они представляют собой высокоэффективную форму хранения энергии и являются основными составляющими клеточной мембраны. Они важны для передачи сигналов клетками, служат отправной точкой для различных процессов биосинтеза, таких как синтез эстрогена и тестостерона.Некоторые липиды способны передавать сигналы от рецепторов клеточной поверхности к мишеням в тех же или других клетках. Фосфолипиды содержат две жирные кислоты, присоединенные к полярной головной группе. Помимо фосфолипидов, в клетках есть гликолипиды и холестерин.

    Нуклеиновые кислоты

    Нуклеиновые кислоты хранят и передают наследственные данные. ДНК и РНК представляют собой информационные молекулы клетки. ДНК играет решающую роль как генетический материал человека и многих других видов. РНК принимает участие в различных клеточных действиях.Информационная РНК (мРНК) переносит информацию от ДНК к рибосомам, где они участвуют в синтезе белков. Кроме того, рибосомная РНК и транспортная РНК участвуют в синтезе белка. Другие молекулы РНК обрабатывают и перемещают как белки, так и РНК. РНК также может катализировать химические реакции, например, те, которые связаны с синтезом белков и обработкой РНК.

    Белки

    Белки играют важную роль в большинстве задач, которые выполняет организм. Белки выполняют работу клетки, руководствуясь генетической информацией, переносимой нуклеиновыми кислотами.Клетка содержит многие тысячи белков, которые функционируют как структурные элементы клетки, храня и транспортируя небольшие молекулы, передавая данные между клетками и защищая организм от возникновения инфекций. Но белки также действуют как ферменты, ускоряющие большинство химических реакций. Таким образом, белки направляют большую часть клеточной активности.

    Устройство и функции

    Ковалентные связи, полярность, температура, структура и химическая реакционная способность относятся к химическим факторам, которые определяют структуру и функцию макромолекул.Структура макромолекул определяет, как они функционируют и регулируют задачи. Трехмерная структура белков и нуклеиновых кислот контролируется нековалентными и ковалентными связями, наделяя их функцией. Между тем, можно изменить структуру и функцию белков и нуклеиновых кислот, применяя альтернативный сплайсинг, изменение нуклеотидной последовательности или химическую модификацию. В конце концов, структура и функция макромолекул могут изменяться со временем, создавая различную биологическую активность.

    С точки зрения функции, макромолекулы используют нековалентные взаимодействия, когда они взаимодействуют с другими молекулами. Большая часть биологической функциональности зависит от специфичности и сродства таких взаимодействий. Структура макромолекул меняется и меняется со временем. Это очень важно для биологической функциональности. Небольшие молекулы могут достигать внутренней части макромолекулы. Структура макромолекул может влиять на стабильное равновесие биохимических и молекулярно-биологических процессов.

    Биологические молекулы — вы есть то, что вы едите: ускоренный курс по биологии № 3 Играть

    Дополнительные ресурсы

    Список литературы

    Дополнительная литература

    Иммуномодулирующие эффекты полисахаридов, полученных из Hericium erinaceus, опосредованы кишечной иммунологией

    Это исследование было направлено на изучение иммуномодулирующей активности полисахарида Hericium erinaceus (HEP) на мышах путем оценки пролиферации лимфоцитов селезенки (клеточно-опосредованный иммунитет), уровней гемолизина в сыворотке (гуморальный иммунитет), фагоцитарной способности фагоцитов брюшной полости (макрофагоцитов). фагоцитоз) и активность NK-клеток.ELISA иммуноглобулина A (SIgA) в собственной пластинке и вестерн-блоттинг белков тонкого кишечника также выполняли, чтобы получить представление о механизме воздействия HEP на иммунную систему кишечника. Здесь мы сообщаем, что HEP улучшает иммунную функцию за счет функционального усиления клеточного и гуморального иммунитета, фагоцитоза макрофагов и активности NK-клеток. Кроме того, было обнаружено, что HEP активирует секрецию SIgA и активирует клеточные сигнальные пути MAPK и AKT в кишечнике.В заключение, все эти результаты позволяют нам предположить, что иммуномодулирующие эффекты HEP, скорее всего, связаны с эффективной регуляцией иммунной активности слизистой оболочки кишечника.

    У вас есть доступ к этой статье

    Подождите, пока мы загрузим ваш контент… Что-то пошло не так. Попробуйте снова?

    Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

    Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


    Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

    Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

    • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки вашего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
    • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
    • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
    • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
    • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

    Почему этому сайту требуются файлы cookie?

    Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


    Что сохраняется в файле cookie?

    Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

    Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *