4. Полісахариди.

Полісахариди – це природні високомолекулярні речовини, молекули яких складаються з сотень або навіть тисяч залишків моносахаридів, зв’язаних між собою глікозидними зв’язками, що розщеплюються при гідролізі. На відміну від олігосахаридів, вони не солодкі на смак, у воді не розчиняються ( целюлоза ) або утворюють колоїдні розчини

( крохмаль, глікоген ), при нагріванні, не плавлячись, розкладаються.

Полісахариди поділяють на гомополісахариди ( побудовані з однакових залишків моносахаридів ) і гетерополісахариди ( побудовані з різних залишків моносахаридів ).

За функцією полісахариди поділяють на структурні ( целюлоза, пектинові речовини ) і запасні ( крохмаль, інулін ).

Найважливішими серед полісахаридів є крохмаль, глікоген, целюлоза. Це гомополісахариди, що складаються з залишків Д (+) глюкози і відповідають загальній формулі ( С₆Н₁₀О₅)_п. Відмінність у властивостях цих сполук зумовлена особливостями їх будови.

Крохмаль - основний запасний полісахариди рослин і одна з найважливіших харчових речовин для людини і тварин. Він відкладається у вигляді крохмальних зерен, які залежно від типу і положення в клітині поділяють на крохмаль асиміляційний, запасний і транзиторний. Асиміляційний крохмаль використовується рослинами при диханні і біосинтезу інших речовин. Запасний – синтезується і відкладається в насінні, бульбах, цибулинах і в інших органах рослин.

Крохмаль – білий хрупкий гігроскопічний порошок без смаку і запаху, не розчинний у холодній воді, а у гарячій утворює крохмальний клейстер. Основним мономером, з якого синтезується крохмаль, є залишки α-Д-глюкози. Природний крохмаль – суміш двох полісахаридів: амілози і амілопектину, 15-25% припадає на амілозу, 75-85% - на амілопектин, їх співвідношення залежить від виду рослин і може змінюватися на протязі вегетації.

Амілоза побудована із залишків α-Д-глюкози, зв’язаних між собою глікозидним α ( 1→4 ) зв’язком. Одна молекула амілози містить від 100 до кількох тисяч залишків глюкози, які утворюють довгий нерозгалужений ланцюг, закручений у вигляді спіралі. Амілоза легко розчиняється у теплій воді, утворюючи нестійкий розчин з відносно малою в’язкістю. З розчином йоду утворює синє забарвлення.

Амілопектин складається з сильно розгалужених деревоподібних ланцюгів, які містять до 50 тис. залишків α-Д-глюкози. Крім зв’язків

α ( 1→4 ) у межах коротких лінійних ділянок, приблизно через 20-25 залишків глюкози утворюються відгалуження за допомогою зв’язків

α ( 1→6 ). Амілопектин погано розчиняється у воді, з йодом утворює червоно-фіолетове забарвлення.

Гідроліз крохмалю проходить за такою схемою:

(С₆Н₁₀О₅)_п → (С₆Н₁₀О₅)_х → ^п С₁₂Н₂₂О₁₁ → п С₆Н₁₂О₆

_{крохмаль декстрини мальтоза Д- глюкоза}

Декстрини – полісахариди з меншою молекулярною масою, ніж у крохмалю, добре розчиняються у воді.

Глікоген або тваринний крохмаль, побудований із залишків глюкози і має таку саму загальну формулу, як і крохмаль. Це білий аморфний порошок, добре розчиняється навіть у холодній воді. З розчином йоду глікоген дає забарвлення від винно-червоного до червоно-бурого кольору.

Целюлоза ( клітковина ) – найбільш поширений структурний полісахариди рослинного світу. Важливі речовини, з якими зв’язана целюлоза в рослинах – лігнін, геміцелюлоза, пектинові речовини. Целюлоза, як і крохмаль – продукт фотосинтезу, виконує в рослинах структурні функції, надаючи її тканинам механічної міцності і еластичності. Чиста целюлоза – біла волокниста речовина без смаку і запаху, нерозчинна у воді, спирті, ефірі, але розчинна в аміачному розчині гідрооксиду міді.

Пектинові речовини - група полісахаридів та близьких до них за будовою речовин рослинного походження, які містяться в плодах, коренеплодах, рослинних волокнах. Їх основний структурний компонент α-Д-галактуронова кислота, яка є похідною глюкози. Залишки галактуронової кислоти з’єднані α ( 1→4 ) – глікозидними зв’язками у довгі нерозгалужені ланцюги полігалактуронової або пектинової кислоти. В тканинах деяких рослин вміст пектинових речовин становить 25-30% сухої маси, наприклад, в білій частині шкірки цитрусових.

Пектинові речовини – це декілька груп сполук: пектова кислота, пектини, пектати, протопектини. Твердість недозрілих плодів ( яблук, груш ) в значній мірі зумовлена наявністю в них великої кількості протопектинів. При дозріванні плодів протопектини руйнується, і – продукти розпаду переходять в розчинний стан.

Геміцелюлоза ( напівклітковина ) - група високомолекулярних гетеро полісахаридів рослинного походження. Не розчиняється у воді, але розчиняється в слабких розчинах лугів. Геміцелюлоза поряд з целюлозою входить в склад клітинних стінок рослин і може частково використовуватися як запасна поживна речовина. При кислотному гідролізі геміцелюлоз утворюється глюкоза, галактоза, фруктоза, заноза, арабіноза і ксилоза. В залежності від виду і органу рослин в складі геміцелюлоз можуть переважати ті або інші моноцукри.