Cтраница 1
Остатки галактуроновой кислоты в пиранозной форме соединены в длинные цепи а-1 4-связями. Сама кислота и ее кальциевые соли нерастворимы в воде. При гидролизе минеральными кислотами пектиновые вещества разлагаются до Ь - галактуроновой кислоты, арабинозы, галактозы, метилового спирта и уксусной кислоты. [1]
Этот комплекс сформирован из полимерной цепи соединенных связью ( 1 - 4) остатков галактуроновой кислоты и связью ( 1 - - 5) - остатков арабинофураноз. [2]
В основе химической структуры пектиновых веществ лежит высокомолекулярная полигалактуроновая кислота, которая состоит из остатков галактуроновой кислоты, связанных кислородным мостиком по первому и четвертому углеродным атомам. В растениях пектиновые вещества содержатся в виде протопектина, химическая природа которого еще недостаточно изучена. Полагают, что пектин связан с араба-ном клеточной стенки, с целлюлозой и с ионами металлов. Арабино-за сопутствует протопектину, связываясь с его молекулой водородными связями. Нерастворимый протопектин переходит в растворимый под влиянием разбавленных кислот или фермента протопектиназы. [3]
Термин пектиновые вещества охватывает все перечисленные группы соединений, для которых важнейшим признаком является наличие в молекуле цепи из остатков галактуроновой кислоты и высокое содержание последней в продуктах гидролиза. [4]
Пектины - полисахариды растительного происхождения, построенные из остатков a - D-галактуроновой кисоты, связанных между собой а-1 - 4 гликозидными связями. Карбоксильные группы в большинстве остатков галактуроновой кислоты этерифицированы метанолом, а С-2 и С-3 ацетилированы. [5]
Трагакантовая камедь содержит внутренние цепи, состоящие из 4 - 0-замещенных остатков a - D-галактуроновой кислоты и является примером камеди, родственной по строению пектовым кислотам ( см. разд. Камеди из растений родов Sterculia и Khaya имеют внутреннюю цепь из остатков галактуроновой кислоты, но с включением в нее различного числа остатков 2 - 0-замещенной. [6]
Распределение эфирных групп в боковых цепях и в основной цепи неизвестно, однако-этот вопрос представляет интерес. Возможно, что полисахариды оболочки связаны между собой эфирными связями, которые образуются карбоксильными группами остатков галактуроновой кислоты одной цепи и гидроксильными. Связь этого типа весьма лабильна; она легко гидролизуется даже при самых мягких методах экстракции. Удобным объектом для структурных исследований служат выделяемые клетками платана, в суспензии водорастворимые полисахариды, содержащие галактуроновую кислоту [15]; в данном случае отпадают все трудности, связанные с необходимостью экстракции. Суммарный состав выделяемых этими клетками во внешнюю среду полисахаридов очень близок к составу нецеллюлозных полисахаридов их. [7]
В соках ягод, плодов и корнеплодах содержатся полисахариды и близкие им вещества, дающие при гидролизе значительные количества галактуроновой кислоты и называемые пектиновыми веществами. В основе молекулы пектиновых веществ лежит полигалакпуроновая, или пектовая, кислота, представляющая собой цепь остатков галактуроновой кислоты ( стр. [8]
В соках ягод, плодов и корнеплодах содержатся полисахариды и близкие им вещества, дающие при гидролизе значительные количества галактуроновой кислоты и называемые пектиновыми веществами. В основе молекулы пектиновых веществ лежит полигалактуроновая, или пектовая, кислота, представляющая собой цепь остатков галактуроновой кислоты ( стр. [9]
В растениях содержится ряд полисахаридов, главным компонентом которых служит уроновая кислота. Из них наиболее важны пектиновые вещества, которые можно охарактеризовать как полимеры, состоящие главным образом из остатков галактуроновой кислоты, соединенных ос-1 4-связями. Клеточные стенки бурых водорослей содержат полиманнуронид, альгиновую кислоту, которая состоит из остатков D-маннуроновой кислоты, соединенных р - 1 4-связями. [10]
Фермент, ранее известный под общим названием пектиназа, как сейчас все более выясняется, представляет собой сложный ферментативный комплекс. Кроме уже называвшихся трех компонентов изучают еще 1) экзополигалактуроназу, под влиянием которой происходит разрыв а ( 1 - 4) концевых связей полигалак-туронидов с постепенным отщеплением остатков галактуроновой кислоты, 2) эндополигалактуроназу, которая разрывает цепь полигалактуроновой кислоты в ее средних участках. Экзофермен-тов описано два; они различаются по своим физико-химическим свойствам. Известны также пектин-трансэлиминаза, полиметил-галактуроназа и некоторые другие компоненты сложного комплекса. Выделение и исследование их только начинается. [11]
Исследование строения и состава таких фракций показывает, что старая номенклатура далеко не совершенна. Например, когда говорят о пектиновой фракции, полагают, что эта фракция состоит из полиуронидов. Действительно, из верхушки подсолнечника можно получить фракции, которые более чем на 90 % состоят из полиуроновой кислоты [16], но это как раз не правило, а исключение. Далее не исключено, что остатки галактуроновой кислоты распределены в различных полисахаридах, а не присутствуют в виде полиуронида; а если это так, то пришлось бы прийти к выводу, что в этой пектиновой фракции нет никакого пектина и что эта фракция, скорее, представляет собой фракцию гемицеллюлозы. Если же уроновая кислота из проростков овса - истинный полиуронид, тогда эта пектиновая фракция должна содержать по меньшей мере 23 % пектина и примерно 77 % непектиновых полисахаридов. Однако все попытки получить чистые полиурониды ( исключение составляет только подсолнечник) без значительной деградации полисахарида оказались неудачными. Почти нет сомнений в том, что нейтральные сахара ковалентно связаны с уронидами. [12]
В результате гидролиза полисахариды превращаются в моносахариды. В природе встречаются полисахариды, состоящие из гексоз, пентоз и производных гексоз. Наиболее важными являются два полисахарида, состоящие из D-глюкозы - целлюлоза и крахмал. В растениях встречаются также полисахариды, в состав которых входят D-галактоза, D-манноза и D-фруктоза, объединяемые под названиями галактозаны, маннаны и фруктозаны. Наиболее распространенными пентозанамп являются ксиланы и арабаны. Пектины содержат полисахарид, состоящий из остатков галактуроновой кислоты. В природе широко распространены также некоторые полисахариды, состоящие из двух или нескольких различных моносахаридов. [13]
Известен ряд ферментов, расщепляющих пектиновые вещества. Пектинэстеразы ( пектинметилэстераза, пектаза, пектинметокси-лаза) катализируют гидролиз эфирных метальных связей пектиновых веществ. Эти ферменты широко распространены в высших растениях, у которых они, по-видимому, связаны с клеточной стенкой. Частично очищенный фермент из апельсинов специфичен по отношению к метиловым эфирам полигалактуроновой кислоты. Имеются данные, что этот фермент предпочтительно атакует эфирные связи, ближайшие к свободной гидроксильной группе. Субстратом могут служить только соединения, содержащие не менее десяти остатков галактуроновой кислоты. [14]