VI. Гемецеллюлозы и их превращения.
Гемицеллюлозы– сложная смесь полисахаридов, не растворяющихся в воде, но растворимых в щелочных растворах. Они всегда сопутствуют целлюлозе; в больших количествах содержатся в соломе, семенах, отрубях, древесине. В кукурузных початках (b-ксилан). Совместно с целлюлозой выполняют структурную функцию. Кислотный гидролиз гемицеллюлозы протекает легче, чем целлюлозы. Продуктами гидролиза различных у различных гемицеллюлоз могут быть манноза, галактоза, арабиноза, ксилоза.
Гемицеллюлозы подразделяются на гексозаны (маннаны, галактаны) и пентозаны (арабаны, ксиланы) встречаются либо гомо-, либо гетерополисахариды.
Маннаны - представляют собой полимерные цепи остатков маннозы, соединенных b-1,4связью с некоторыми ответвлениями b-1,6-связью; содержат 200-400 остатков маннозы в молекуле. Входят в состав некоторых водорослей, древесины хвойных деревьев. Известны гетерополимеры маннозы и галактозы – галатроманнаны.
Галактоманнан – полисахарид клеточных стенок, выделенный в семействе высших растений (бобовых, сложноцветных, польмовых, липовых и т.д.). Является запасным полисахаридом, расходуемый при прорастании семян на нужды энергетического метаболизма. В покоящемся семени он выполняет водоудерживающую и защитную функции.
Галактоманнан имеет основную цепь, состоящую из b-1,4-связанных остатков D-маннозы. Боковые ветви представлены единичными остатками галактозы, присоединенными к остаткам маннозы a-1,6-гликозидной связью. Соотношение манноза : галактоза в галактоманнанах бобовых колеблется от 1:1 до 5,7:1.
галактоманнан
В пищевой промышленности галактоманнан применяют в качестве загустителя, структурообразователя, эмульгатора. Его вводят в состав супов, соусов, мороженного, йогуртов и других кисломолочных продуктов, кремов, желе, напитков, косметических изделий.
Конечными продуктами гидролиза галактоманнана являются глюкоза и манноза.
Маннозе принадлежит центральная роль в строительстве иммунной системы и снижение концентрации маннозы в крови приводит к снижению сопротивляемости организма по отношению к различным бактериям, вирусам. Маннозная недостаточность является причиной всевозможных дегенеративных болезней, таких как рак, лейкоз, СПИД. При полном отсутствии маннозы на клеточном уровне и не поступлении ее в аппарат Гольджи строятся «анормальные» гликопротеины, как внутри клетки, так и клеточные рецепторы.
Внесение маннозы в рацион кормления птиц улучшает их продуктивность и способствует развитию сильной иммунной системы, приводя к минимуму риск заболеваний, а также достижению оптимальных темпов роста.
В растительных организмах гексозаны легко превращаются в пентозаны. В биосинтезе гемицеллюлоз принимает участие ферментативная система трансглюкозилирования, катализирующая реакцию:
ГДР-манноза + (манноза)n ® ГДР + (манноза)n+1
или UДР-ксилоза + (ксилоза)n ® UДР + (ксилоза)n+1