Неорганическая
Органическая
Коллоидная
Биологическая
Биохимия
Токсикологическая
Экологическая
Химическая энциклопедия
Советская энциклопедия
Справочник по веществам
Гетероциклы
Теплотехника
Углеводы
Квантовая химия
Моделирование ХТС
Номенклатура
Таблица Менделеева
Неорганические реакции
Органические реакции
Молярные массы
Форматирование формул
Редактор формул
Уравнивание реакций
Электронное строение атомов
Игра «Таблица Менделеева»
Термодинамические свойства
Конвертер величин
Гальванопара
Форум
Лекарства
Фармацевтика
Термины биохимии
Коды загрязняющих веществ
Стандартизация
Каталог предприятий


КАРРАГИНАНЫ

КАРРАГИНАНЫ, группа неразветвленных сульфатированных полисахаридов, молекулы к-рых построены из остатков производных D-галактопиранозы со строгим чередованием a-1 : 3- и b-1 : 4-связей между ними (т.е. из дисахаридных повторяющихся звеньев); содержатся в красных морских водорослях. Различия между отдельными представителями каррагинанов обусловлены тем, что в качестве 4-О-замещенного моносахаридного остатка может выступать не только D-галактоза (ф-ла I), но и 3,6-ангидро-D-галактоза (II), группы ОН м. б. сульфатированы, изредка метилированы, а в качестве 3-О-замещенного остатка в молекуле иногда содержится 4,6-О-(1'-карбокси)этилиденовое производное D-галактозы (III). Каррагинаны, построенные из наиб. часто встречающихся дисахаридных повторяющихся звеньев, принято обозначать греч. буквами.
322_339-43.jpg
Каррагинаны, как правило, являются "мол. гибридами", содержащими в одной молекуле неск. типов дисахаридных повторяющихся звеньев. Такое строение объясняется своеобразным биосинтезом каррагинанов, в процессе к-рого регулярный полимер D-галактозы, образующийся на первой стадии, подвергается далее сульфатированию, а затем происходит отщепление сульфата из 6-го положения 4-О-замещенных остатков a-D-галактозы с образованием остатков 3,6-ангидро-a-D-галактозы; т.обр., структуры g-, d-, m-, n- и l-каррагинанов - биогенетич. предшественники структур b-, a-, (-, i- и q-каррагинанов соответственно. Две последние стадии биосинтеза (постполимеризац. модификация) могут протекать не полностью, что и приводит к образованию мол. гибридов. Каррагинаны - аморфные бесцветные или слегка окрашенные в-ва с мол. массой от неск. сотен тыс. до неск. млн., обычно с высоким содержанием сульфата (/ 20%). В виде Na-солей раств. в холодной воде с образованием вязких р-ров. Каррагинаны с большим содержанием 3,6-ангидро-D-галактозы ((-, i-каррагинан и др.) в присут. К+ , Rb+, Cs+ образуют термообратимые гели, к-рые плавятся при нагр. выше 50-75 °С. Гелеобразование объясняется ассоциацией участков молекул, имеющих регулярную структуру и упорядоченную спиральную конформацию, с участием подходящего по размерам катиона. Св-ва гелей определяются строением и протяженностью таких участков; наиб. прочные гели дает (-каррагинан в присут. К+ . Поскольку образование остатков 3,6-ангидро-D-галактозы происходит на заключит. стадии биосинтеза, очевидно, что гелеобразующие св-ва каррагинанов в водорослях находятся под метаболич. контролем. Каррагинаны, содержащие 3,6-ангидро-D-галактозу, легко расщепляются при нагр. с разб. к-тами в результате повыш. лабильности гликозидных связей этого моносахарида с образованием 4-О-b-D-галактопиранозил-3,6-ангидро-D-галактозы (каррабиозы). В условиях полного кислотного гидролиза, освобождающего галактозу, 3,6-ангидрогалактоза разрушается При действии на каррагинаны щелочи отщепляются сульфатные группы в положении шесть 4-О-замещенных остатков a-D-галактозы с одновременным замыканием 3,6-ангидроцикла (р-ция, идентичная заключит. стадии биосинтеза каррагинанов). Для идентификации дисахаридных повторяющихся звеньев в молекулах каррагинанов используется спектроскопия 13С-ЯМР, реже - иммунологич. р-ции со специфич. антителами. Сведения о распределении разл. звеньев вдоль цепи полимера можно получить при ферментативном гидролизе каррагинанов; наиб. известны (- и i-каррагиназы бактериального происхождения, к-рые расщепляют участки молекул, имеющие структуру, (- или i-каррагинан, с образованием соответствующих сульфатов 3,6-ангидро-a-D-галактопиранозил-(1 : 3)-D-галактозы (неокаррабиозы) и ее высших олигомергомологов. Каррагинаны содержатся, как правило, в красных водорослях, относящихся к порядку гигартиновых (Gigartinales). На полисахаридный состав кроме видовой принадлежности могут влиять условия обитания водорослей; во мн. случаях отмечено существенное различие в составе каррагинанов между разными генерациями (гаметофитами и спорофитами) одного и того же вида. Для пром. получения каррагинанов используют водоросли родов хондрус (Chondrus), гигартина (Gigartina), гипнеа (Нурпеа); в СССР полисахариды группы каррагинанов получают из черноморской филлофоры (Phyllophora nervosa) и балтийской фурцеллярии (Furcellaria fastigiata). Каррагинаны извлекают из водорослей горячей водой, часто в присут. разб. щелочи или соды, что облегчает экстракцию и приводит к элиминированию сульфата с образованием 3,6-ангидрогалактозы, а следовательно, к улучшению гелеобразующих св-в. Каррагинаны используют в пищ. пром-сти как стабилизаторы белковых р-ров и гелеобразователи при изготовлении разнообразных молочных и кондитерских изделий (иногда в комбинации с др. гелеобразующими полисахаридами), а также при изготовлении фармацевтич. препаратов и косметич. ср-в. Мировое произ-во каррагинанов ок. 13000 т/год (1986).
===
Исп. литература для статьи «КАРРАГИНАНЫ»: Усов А. И., в сб.: Прогресс химии углеводов, М., 1985, с. 77-96; Towle G. A., в кн.: Industrial gums, 2 ed, by R. L. Whistler, N.Y.-L, 1973, p. 83-114; Painter T. J., в кн.: Polysaccharides, ed. by G. O. Aspinall, v.2, N.Y., 1983, p. 195-285. А. И. Усов.

Страница «КАРРАГИНАНЫ» подготовлена по материалам химической энциклопедии.


     © ХиМиК.ру




Реклама   Обратная связь   Дизайн