Cтраница 3
Так, э / сзо-амилаза расщепляет молекулу крахмала до более простой, но все еще большой молекулы, называемой предельный декстрин. В то же время эндо-амилазе для атаки не нужны свободные концы цепи, и она может гидролизовать амилопектин и гликоген почти полностью, образуя преимущественно мальтозу и изомальтозу ( глюкоза - - - глюкоза, эпимер генциобиозы, разд. Так, для полного ферментативного расщепления крахмала до глюкозы нужны экзо - и эндо-амила-зы, гидролизующие полимер до дисахарида, а также Z-фер-мент ( мальтаза) и амшю-1 6-глюкозидаза, действующая на изомальтозу, для превращения дисахаридов в глюкозу. [31]
Известны 6 индивидуальных иммуноглобулинов, осаждающих декстран. Три из них специфичны для связи ( 1 - - 3) a - D-глюкопира-ноз и ингибируются нигерозой, 3 других направлены на ( 1 - 6) - a - D-глюкопиранозидные связи и ингибируются изомальтозой. [32]
США) сделал доклад о декстрансахаразе - ферменте, синтезирующем декстран из сахарозы с отщеплением фруктозы. Было показано, что акцепторами могут быть низкомолекулярные дек-страны, глицерин, метилглкжозид, а донаторами - весьма разнообразные вещества: декстрансахараза в отсутствие сахарозы может переносить глюкозные остатки с ряда олигосахаридов ( мальтоза, паноза, изомальтоза) с образованием высших олигосахаридов. Очень интересно, что и декстран может быть донатором. [33]
Определение редуцирующей способности до и после кислотного гидролиза показало, что соединения, пятна которых расположены на хроматограмме в зоне ди - и трисахаридов, действительно являются соответственно ди - и трисахаридами. Определение величины удельного вращения ( [ а ] 2 - j - 1280) дисахарида, обладающего меньшей хроматографической подвижностью, чем мальтоза, идентификация его методом хроматографии в двух различных растворителях и сравнение инфракрасного спектра этого дисахарида с инфракрасным спектром изомальтозы показали, что выделенный дисахарид является дисахаридом с а-1 6-связью - изо-мальтозой. Другой дисахарид, образующийся при инкубации мальтозы с ферментом, имел удельное вращение [ а ] - fl20, отличался по скорости движения на хроматограммах и по цвету пятна от изомальтозы и мальтозы, не мог быть соединением са-1 1-связью, так как обладал редуцирующей способностью. Следовательно, выделенное соединение является дисахаридом с а-1 3-связью - нигерозой. [34]
Чисто химическим путем соединение двух молекул глюкозы в дисахарид было достигнуто в первый раз при действии концентрированной соляной кислоты. Образующаяся при этом, как главный продукт, так называемая шзомальтоза 4М относится к наименее изученным полисахаридам. Фишер 5 указал, что свойства озазона изомальтозы настолько изменяются от примеси озазона мальтозы, что его уже нельзя больше распознать. [35]
Кроме кислого фталата анилина, в качестве проявителя Сахаров можно рекомендовать предложенный Бухапом и Спвиджем реактив, содержащий анилин, дифениламин и фосфорную кислоту ( Д - 35) и взаимодействующий с альдозами и кетозами ( чувствительность до 5 uv); указанный реактив с сахарами дает пятна различной окраски, что используется для дифференциации Сахаров. Так, например, мальтоза дает с ним пятна синего цвета, а изомальтоза - желто-коричневого. Однако, поскольку окраска пятен зависит также от температуры нагревания и типа применяемой для хроматографировапия бумаги, сравнивают окраску пятен испытуемого и стандартного сахара. [36]
Определение редуцирующей способности до и после кислотного гидролиза показало, что соединения, пятна которых расположены на хроматограмме в зоне ди - и трисахаридов, действительно являются соответственно ди - и трисахаридами. Определение величины удельного вращения ( [ а ] 2 - j - 1280) дисахарида, обладающего меньшей хроматографической подвижностью, чем мальтоза, идентификация его методом хроматографии в двух различных растворителях и сравнение инфракрасного спектра этого дисахарида с инфракрасным спектром изомальтозы показали, что выделенный дисахарид является дисахаридом с а-1 6-связью - изо-мальтозой. Другой дисахарид, образующийся при инкубации мальтозы с ферментом, имел удельное вращение [ а ] - fl20, отличался по скорости движения на хроматограммах и по цвету пятна от изомальтозы и мальтозы, не мог быть соединением са-1 1-связью, так как обладал редуцирующей способностью. Следовательно, выделенное соединение является дисахаридом с а-1 3-связью - нигерозой. [37]
Так, э / сзо-амилаза расщепляет молекулу крахмала до более простой, но все еще большой молекулы, называемой предельный декстрин. В то же время эндо-амилазе для атаки не нужны свободные концы цепи, и она может гидролизовать амилопектин и гликоген почти полностью, образуя преимущественно мальтозу и изомальтозу ( глюкоза - - - глюкоза, эпимер генциобиозы, разд. Так, для полного ферментативного расщепления крахмала до глюкозы нужны экзо - и эндо-амила-зы, гидролизующие полимер до дисахарида, а также Z-фер-мент ( мальтаза) и амшю-1 6-глюкозидаза, действующая на изомальтозу, для превращения дисахаридов в глюкозу. [38]
Эта реакция, аналогичная синтезу глико-зидов по Фишеру ( см. стр. Поэтому синтез олигосахаридов таким путем почти не находит препаративного применения. Единственной препаративной методикой, основанной на реверсии, является одновременный синтез генциобиозы и изомальтозы из глюкозы66, протекающий с весьма умеренным выходом и включающий сложную выделительную процедуру. В то же время специальные модификации кислотной реверсии используются при синтезе полисахаридов ( см. стр. [39]
Мы ничего не знаем также о процессе превращения сахара в крахмал, который является главным углеводным резервом растений. Но обратный процесс - превращение крахмала в сахар - был предметом бесчисленных исследований, так как он лежит в основе двух крупных отраслей промышленности - пивоварения и виноделия. Известно, что под действием растворимого фермента амилазы крахмал гидратируется, образуя ряд продуктов гидратации, доходящих до мальтозы и даже до глюкозы. Превращение глюкозы в крахмал может, следовательно, происходить только путем ряда дегидратаций. Действительно, при действии концентрированной соляной кислоты на глюкозу Эмиль Фишер получил сахар с 12 атомами углерода - изомальтозу; это единственный бесспорный синтез, который был до настоящего времени осуществлен в этом направлении. Вполне очевидно, однако, что методы дегидратации, которые мы применяем в лаборатории, не могут дать никакого представления о механизме превращения глюкозы в крахмал в растениях. [40]
Экзоамилазы расщепляют а-1 4-глюкозидные связи, а глю-когенные экзоамилазы гидролизуют а-1 6-глюкозидные связи в разветвленных молекулах олигосахаридов, в то время как мальтогенные экзоамилазы ( например, ( З - амилаза злаков) не способны проходить эти точки ветвления. Последовательное удаление низкомолекулярных компонент ( глюкозы или мальтозы) с нередуцирующего конца полимерной молекулы крахмала приводит к постепенному уменьшению вязкости; образующийся продукт имеет р-конфигурацию при Ci-атоме восстанавливающей молекулы глюкозы. Для промышленных целей глкжоами-лазы получают из. Они стабильны в широком диапазоне рН и более активны при 75 С, хотя обычно им приходится функционировать при 65 С. Эти ферменты могут также катализировать полимеризацию глюкозы с образованием мальтозы и изомальтозы, но осахаривание никогда не достигает равновесия, и эта реакция особого значения не имеет. В препаратах этих ферментов присутствует загрязняющая примесь трансглю-козилаза, катализирующая образование несбраживаемых олиго-меров глюкозы за счет реакции переноса молекул глюкозы при осахаривании. Это может существенно снижать выход глюкозы. Для получения максимального выхода продукта при осахаривании ключевое значение имеет процесс ожижения; при ферментативном ожижении выход продукта больше, чем при кислотном, так как в этом случае образуется меньше побочных продуктов. Глюко-амилазы применяются также при выработке сиропов с высоким декстрозным эквивалентом или с высокой степенью конверсии ( 35 - 43 % глюкозы, 30 - 37 % мальтозы и 8 - 13 % мальтотриозы) для пищевой промышленности. [41]
Гликоген, называемый также животным крахмалом и содержащийся в печени, мускульной ткани и в особенно больших количествах в моллюсках, является двойником крахмала в животном мире и играет роль депо питательных веществ и запасного углевода животных тканей. В незначительных количествах гликоген содержится также в грибах и дрожжах. Гликоге-ноподобные полисахариды встречаются также в зернах злаков и в бактериях. Молекулярная масса гликогена составляет от 400 тыс. до 4 млн ( по другим источникам от 270 тыс. до 100 млн); даже в одном препарате гликогена наблюдается широкий разброс по размерам молекул. При кислотном гидролизе гликоген превращается в D-глюкозу, так как является полисахаридом, образованным за счет а - ( 1 3) -, а - ( 1 4) - и а - ( 1 6) - глюкозидных связей, причем 1 6-связи возникают и в ветвях гликогена. Из-за большей степени разветвленное молекулы гликогена имеют более плотную, более компактную форму, чем молекулы амилопектина. Как и амило-пектин, гликоген гидролизуется а-амилазами до мальтозы и изомальтозы; 1 6-связи гликогена расщепляются бактериальным ферментом пуллуланазой. [42]