Нецеллюлозная полисахарида

Cтраница 2

Распределение химических компонентов в клеточной стенке трахеид ели. [16]

Учитывая данные Мейера [54], приведенные в табл. 1.3, можно приблизительно установить долю отдельных полисахаридов ГМЦ в определенной зоне клеточной стенки. Например, в древесине ели во внешних слоях ( М Р) клеточной стенки нецеллюлозные полисахариды содержат 12 % глюкоманнана, что составляет 3 % массы М Р ( М 2Р) и 2 3 % общего содержания ГМЦ в древесине, или 3 4 % общего содержания глюкоманнана в клеточной стенке. Надо иметь в виду, что данные ио распределению ГМЦ и других компонентов в отдельных слоях клеточной стенки являются весьма приблизительными, так как применяемая методика разделения молодых тканей, измерения толщины слоев и другие методы анализа не являются точными. Однако эти данные могут служить основой для характеристики химического состава отдельных районов клеточной стенки древесины. [17]

Анализ остатков после ступенчатого отделения ГМЦ растворами щелочей показал, что в образцах камбия и молодой древесины остались полисахариды, содержащие кроме других Сахаров много арабннозы, что не обнаруживается в образцах сформировавшейся древесины. На ранних этапах развития клеточная стенка сосны содержит в большом количестве нерастворимые в щелочных растворах нецеллюлозные полисахариды, состоящие из арабинозы и галактозы. [18]

Поведение изолированных полисахаридов при гидролитической деструкции несколько отличается от их поведения в составе растительного сырья. При гидролизе древесины разбавленными кислотами при ЮО С гидролизуются только легкогидролизуемые полисахариды - гемицеллю-лозы ( за исключением целлюлозанов), другие нецеллюлозные полисахариды, в том числе крахмал, полиурониды и др., а также аморфная часть целлюлозы. Кроме того, гидролитической деструкции подвергаются связи лигнина с гемицеллюлозами. [19]

При образовании ГМЦ и отложении их в клеточной оболочке до появления там лигнина стабильная ассоциация или кристаллы не образуются. Это свидетельствует о том, что не только лигнин мешает образованию организованных структурных агрегатов ГМЦ, но что в данной среде сильно разветвленные нецеллюлозные полисахариды, в том числе ГМЦ, не обладают способностью к образованию кристаллов или других межмолекулярных ассоциатов. Появление же лигнина в клеточной оболочке еще в большей мере изолирует молекулы ГМЦ друг от друга. [20]

Реакции полисахаридов древесины имеют очень важное практическое значение в процессах химической и химико-механической переработки древесины - целлюлозно-бумажном, гидролизных, лесохимических производствах, производстве древесных плит и пластиков. При этом нецеллюлозные полисахариды в большей или меньшей степени удаляются в результате деструкции в различных процессах варки, протекающих в кислой или щелочной средах, а также под воздействием окислителей. В гидролизных производствах углеводная часть древесины подвергается гидролизу с целью получения из полисахаридов Сахаров и продуктов их дальнейшей переработки. [21]

Структурные компоненты подразделяют на углеводную и ароматическую части. Углеводная часть, представляющая комплекс полисахаридов, называется холоцеллюлозой. В состав холоцеллюлозы входят основной компонент древесины - целлюлоза и нецеллюлозные полисахариды - гемицеллюлозы. Древесина хвойных пород содержит меньше гемицеллюлоз, чем древесина лиственных пород. Аналогичное химическое строение имеют вышеупомянутые водорастворимые полисахариды и полиурониды, но они выполняют другие функции и из-за растворимости в воде их относят не к гемицеллюлозам, а к экстрактивным веществам. [22]

В древесине гемицеллюлозы, водорастворимые полисахариды и полиурониды выполняют различные функции. Гемицеллюлозы являются структурными компонентами клеточной стенки, тогда как водорастворимые полисахариды - резервными питательными веществами. Однако следует подчеркнуть, что четкое отнесение того или иного индивидуального полисахарида к одной из этих двух групп часто становится затруднительным, поскольку в древесине присутствуют некоторые нецеллюлозные полисахариды, относящиеся по химическому строению ( по главному составляющему моносахариду) к одному и тому же типу, но отличающиеся по функции и растворимости. [23]

В последние годы проведен ряд работ по изучению процесса развития клеток в суспензиях. Показано, что клетки клена белого, развивающиеся в этих условиях, содержат водорастворимые полисахариды ГМЦ. После фракционирования с помощью ИОХ и ГПХ и очистки щелочью и а - ( 1 - 4) - эндополигалактуроназой выявлено присутствие в их составе ксилоглюкана, арабиноксилана и двух видов арабиногалактанов. Сделан вывод, что все нецеллюлозные полисахариды клеточных стенок клена белого присутствуют в составе водорастворимых полисахаридов, секретируемых клетками. [24]

Водорастворимые нецеллюлозные полисахариды не растворимы в спирте ( этаноле), но извлекаются горячей водой. Для получения целлюлозы из холоцел-люлозы удаляют щелочью гемицеллюлозы. Целлюлозу в лабораторных условиях можно выделить непосредственно из древесины обработкой смесью азотной кислоты и этанола при кипячении. Спирт удаляет экстрактивные вещества, лигнин нитруется и окисляется азотной кислотой, а нецеллюлозные полисахариды гидролизуются. [25]

Страницы: 1 2