Аминокислоты, жирные кислоты и сахара

В качестве альтернативы стандартному методу Кьельдаля для определения азота (сырой белок), описанный выше, метод Дюма также в настоящее время используется. В этом методе образец сжигается в чистом кислороде; продукты углекислый газ, вода, оксидыазота и азота. Углекислый газ и вода поглощаются на колонки и оксиды азота преобразуются в азот с колонкой заполнены с медью; полученный суммарный азот определяют в детекторе теплопроводности.

Метод, хотя и дорогой в оборудовании, является быстрым и не зависит от опасные химические вещества.

Знание содержания сырого белка в пище не является достаточной мерой ее

Полезность для не жвачных животных. Требуется аминокислотный состав белка чтобы оценить, как пища может удовлетворить потребности в незаменимых аминокислотах (см.

Глава 4). Точно так же общее содержание эфирного экстракта не дает достаточной информации

на этой фракции, так как важно знать ее жирнокислотный состав. У не жвачных животных это имеет большое влияние на состав жира в организме и, если нужно

Следует избегать, уровень ненасыщенных жирных кислот в рационе необходимо контролировать. У жвачных высокая доля ненасыщенных веществ будет подавлять пищеварение в рубце.

При подробной информации о аминокислотном составе белка, жирной кислоты состав жира или отдельных сахаров в NSP, затем методы, включающие хроматографическое разделение может быть использовано. В газожидкостной хроматографии стационарная фаза представляет собой жидкость, содержащуюся в пористом твердом теле, обычно смоле, и подвижная фаза это газ. Летучие веществ может быть эффективно изолирован. Эта форма хроматографии, однако, обычно медленная процесс; чтобы ускорить процедуру разделения, высокоэффективную жидкость хроматография была разработана. В этой технике давление используется, чтобы заставить раствор, содержащий соединения, которые должны быть отделены, быстро через смолу, проведенную в прочной металлической колонне. Помимо ускорения процесса, высокое разрешение также получил. Газожидкостная хроматография и высокоэффективная жидкостная хроматография может также использоваться для определения определенных витаминов (например, A, E, B6, K), но измерение доступных витаминов требует биологических методов.

Примером применения высокоэффективной жидкостной хроматографии является наблюдается с пищевыми белками, которые гидролизуются кислотой и выделяются аминокислоты кислоты затем определяются с помощью одного из следующих методов:

■ ионообменная хроматография - посредством которой аминокислоты разделяются на колонку, а затем смешивают с агентом дериватизации, который реагирует с образованием комплекса это обнаруживается спектрофотометром или флуориметром.

■ хроматография с обращенной фазой - при которой аминокислоты реагируют с реагентом с образованием флуоресцентных или поглощающих ультрафиолет производных, которые затем разделяются используя более полярную подвижную фазу (например, ацетатный буфер с градиентом ацетонитрила) и менее полярную стационарную фазу (например, октадецил-связанный диоксид кремния). Доступность

Аминокислоты для животного можно оценить химическими методами. Например, для

Лизин существуют колориметрические методы, которые зависят от образования соединений между лизином и красителями (см. главу 13).

Измерение белка в кормах для жвачных животных

Новые методы выражения потребности белка в жвачных животных (см.

Глава 13) требует больше информации, чем просто содержание сырого белка (азота) еды. Недоступный азот измеряется как кислотный детергент, нерастворимый азот.

Информация о скорости деградации в рубце доступного азота также требуется, и это можно оценить биологическими методами. В корнеллском сетчатке углеводы и белковая система, экстракты нейтрального и кислотного моющего средства Van Soest, описанные выше, используются в сочетании с экстракцией борат-фосфатом буфер и раствор трихлоруксусной кислоты для получения нескольких белковых фракций. Эти фракции описать компоненты, которые разлагаются в рубце или перевариваются в тонкая кишка (см. главу 13). спектроскопия

В настоящее время в лабораториях принято использовать спектроскопию отражения в ближней инфракрасной области спектра. (NIRS) для оценки состава пищевых продуктов. Основа этой методологии лежит в поглощение энергии водородсодержащими функциональными группами в органических соединениях присутствует в пище (C – H, O – H, N – H и S – H). Отраженная энергия от образец дает информацию о своем составе, но, в отличие от обычной спектроскопии, не связано напрямую с концентрацией, так как образец неоднороден. Следовательно, эмпирические зависимости получены путем калибровки отраженного спектра с образцами известного состава, определяемого стандартными методами. На практике энергия в диапазоне длин волн 1100–2500 нм направлен на ячейку, содержащую высушенный измельченного образца, и диффузная отраженная энергия измеряется по всему спектру. спектральные данные затем связаны с известным химическим составом стандарта выборки по множественной линейной регрессии. Затем отношения подтверждаются Второй набор образцов известного состава. После удовлетворительных отношений

Глава 1 Животное и его пища

Полученные, они могут применяться к спектрам образцов неизвестного состава.методика была распространена на анализ свежих образцов силоса, исключая необходимость высушить и размолоть образец. Преимущества NIRS в том, что он быстрый с минимальной пробоподготовкой, он дает мгновенные результаты и является неразрушающим образца позволяет одновременно измерять несколько параметров с точность, и это позволяет высокую пропускную способность образцов при низкой стоимости за образец. это особенно полезен в контексте производства сложных пищевых продуктов, где быстрый анализ сырья и готовой продукции требуется для эффективного смешивания и качества

Стандарты контроля. В настоящее время NIRS предлагает корма, особенно силосы для травы и злаков. обычно используется для определения не только химического состава, но и ассортимента пищевых продуктов характеристики, в том числе те, которые являются результатом ряда концентраций питательных веществ такие как усвояемость, метаболизируемая энергия и разлагаемость азота в рубец и потенциальное потребление силоса (см. главы 12, 13 и 17).

Спектроскопия ядерного магнитного резонанса является сложной техникой, которая используется для определить составляющие пищи. Этот метод использует тот факт, что некоторые соединения содержат определенные атомные ядра, которые могут быть идентифицированы из ядерного спектр магнитного резонанса, который измеряет изменения частоты электромагнитного излучение поглощается. Это обеспечивает больше спецификацииа распределяются между жидкостью и паром и конкретная и подробная информация о конформационная структура соединений, чем, например, NIRS, но более дорого и требует больше времени и навыков со стороны оператора. Для этих

причин, он больше подходит для исследовательской работы и для случаев, когда результаты более простые методы спектроскопии требуют дальнейшего изучения. Ядерный магнитный резонанс

Спектроскопия была полезна в исследовании растворимых и структурных

компоненты кормов.

РЕЗЮМЕ 1. Вода является важным компонентом животного продукты. Это способствует потребности в воде животных и разбавляет содержание питательных веществ продукты. Содержание воды широко варьируется между продукты. 2. Составляющие сухого вещества содержат углеводы (сахара, крахмалы, волокна), азотсодержащие соединения (белки, аминокислоты, небелковые азотные соединения), липиды (жирные кислоты, глицериды), минералы и витамины. 3. Аналитические методы были разработаны из простые химические / гравиметрические определения. 4. Современные аналитические методы пытаются измерить питательные вещества в продуктах с точки зрения потребности животного в питательных веществах. 5. Крахмал определяют с помощью поляриметрии

6. Волокнистые компоненты могут быть определены применение моющих растворов и взвешивание остаток или с помощью ферментов с последующим взвешиванием или газожидкостной хроматографией. 7. Индивидуальные минеральные элементы измеряются методом атомно-абсорбционной спектроскопии, пламя фотометрия или индуктивно-связанная плазма эмиссионная спектроскопия. 8. Газожидкостная хроматография используется для определения отдельные аминокислоты, жирные кислоты и определенные витамины. 9. Используется спектроскопия отражения в ближнем инфракрасном диапазоне. регулярно определять характеристики пищи и прогнозировать питательную ценность. Ядерный магнитный резонансная спектроскопия - метод исследования для определения химической структуры пищи компоненты.

ДАЛЬНЕЙШЕЕ ЧТЕНИЕ

Технический комитет по сельскохозяйственным и продовольственным исследованиям 1987 года по реагированию на питательные вещества, отчет № 2. Характеристика кормов: азот. Рефераты по питанию и Обзоры, Серия B: Корма для скота и кормление 57: 713–36. Технический комитет по сельскохозяйственным и продовольственным исследованиям 1988 года по реагированию на питательные вещества, отчет № 3. Характеристика кормов: другие питательные вещества. Рефераты по питанию и

Обзоры, Серия B: Корма для скота и кормление 58: 549–71. Asp N-G и Johansson C-G 1984 Анализ пищевых волокон. Питание Рефераты и обзоры 54: 735-51.

Ассоциация официальных аналитических химиков 1990 Официальные методы анализа, 15-е изд., Вашингтон, округ Колумбия.

Chalupa W и Sniffen C J 1994 Углеводное, белковое и аминокислотное питание кормящих

молочный скот. В: Garnsworthy P C и Коул D J A (ред.) Последние достижения в области питания животных, Лафборо, Издательство Ноттингемского университета, 265–75.

Champ M, Langkilde A-M, Brouns F, Kettlitz B и Le Bail Collet Y 2003 Достижения в области питания характеристика волокна. 1. Определение пищевых волокон, физиологическое значение, польза для здоровья и аналитические аспекты. Nutrition Research Reviews 16: 71–82. Coultate T P 1989 Food: химия его компонентов, 2-е изд, Лондон, Королевское общество химии.

Givens D I, De Boever J L и Deaville E R 1997 Принципы, практика и будущее

применения ближней инфракрасной спектроскопии для прогнозирования пищевой ценности пищевых продуктов для

животные и люди. Nutrition Research Reviews 10: 83–114.

Кричевский Д., Бонфилд С. и Андерсон Дж. В. 1988 Dietary Fibre, Нью-Йорк, Пленум Пресс.

Министерство сельского хозяйства, рыболовства и продовольствия 1985 Анализ сельскохозяйственных материалов,

ссылка книга 427, Лондон, HMSO.

Положение о кормлении (отбор и анализ) 1999 года, Лондон, HMSO.

Van Soest P J 1994 Пищевая экология жвачных животных, 2nd edn, Ithaca, NY, Comstock.

Углеводы

2.1 Классификация углеводов

2.2 Моносахариды

2.3 Производные моносахаридов

2.4 Олигосахариды

2.5 Полисахариды

2.6 Лигнин

В целом, углеводы являются нейтральными химическими соединениями, содержащими элементы

углерода, водорода и кислорода и имеют эмпирическую формулу (CH2O) n, где n равно 3 или

Больше. Тем не менее, некоторые соединения с общими свойствами углеводов также

содержат фосфор, азот или серу; и другие, например дезоксирибоза (C5H10O4), не

имеют водород и кислород в том же соотношении, что и в воде. Углеводная группа

содержит полигидроксиальдегиды, кетоны, спирты и кислоты, их простые производные,

и любое соединение, которое может быть гидролизовано до них.

2 углеводы

КЛАССИФИКАЦИЯ УГЛЕВОДОВ

Углеводы могут быть классифицированы, как показано на рис. 2.1. Самые простые сахара моносахариды, которые подразделяются на подгруппы - триозы (C3H6O3), тетрозы (C4H8O4), пентозы (C5H10O5), гексозы (C6H12O6) и гептозы (C7H14O7) в зависимости на число атомов углерода, присутствующих в молекуле. Триозы и тетрозы

встречаются в качестве промежуточных продуктов в метаболизме других углеводов и их важности будет рассмотрен в главе 9. Моносахариды могут быть связаны вместе с

удаление одной молекулы воды в каждой связи, чтобы произвести ди-, три-, тетра- или полисахариды, содержащие соответственно два, три, четыре или большее количество моносахаридов единицы.

Термин сахар обычно ограничен теми углеводами, которые содержат меньше

десять моносахаридных остатков, в то время как название олигосахаридов (от греческих олигос, несколько) часто используется для включения всех сахаров, кроме моносахаридов.

Полисахариды, также называемые гликанами, представляют собой полимеры моносахаридных звеньев. Они классифицируются на две группы, гомогликаны, которые содержат только один тип моносахаридная единица и гетерогликаны, которые при гидролизе дают смеси o моносахариды и производные продукты. Молекулярная масса полисахаридов варьируется от примерно 8000 в некоторых фруктанов растений до 100 миллионов в амилопектиновый компонент крахмала. Гидролиз этих полимеров до их составляющихна сахара можно воздействовать действием специфических ферментов или  кислот.

Сложные углеводы являются плохо определенной группой соединений, которые содержат углеводы в сочетании с неуглеводными молекулами. Они включают в себя

гликолипиды и гликопротеины. Структура и биологическое значение этих двух

группы соединений обсуждаются в главах 3 и 4 соответственно

МОНОСАХАРИДЫ

Состав

Моносахаридные сахара встречаются в ряде изомерных форм. Так, глюкоза и

фруктоза (обе гексозы) являются структурными изомерами, глюкоза имеет альдегидную группу и фруктоза, имеющая кетоновую группу. Оба эти сахара встречаются в двух зеркалах изображение, стереоизомерные формы, декстро и лево (D- и L-), в соответствии с ориентацией группы ОН у атома углерода 5. Биологически D-формы являются более

важный.

1CHO H2COH HO3CH H4COH H5COH 6CH2OH D-Глюкоза

CHO HOCH HCOH HOCH HOCH CH2OH l-Глюкоза

1CH2OH 2C O HO3CH H4COH H5COH 6CH2OH -Фруктоза

CH2OH C O HCOH HOCH HOCH CH2OH -Фруктоза

В физиологических условиях сахара существуют в основном в другой изомерной форме, как кольцевые или циклические структуры, а не прямые цепи. Глюкоза образует пиранозное кольцо и фруктоза чаще всего образует фуранозное кольцо. Каждая кольцевая структура может встречаться в две изомерные формы, обозначенные и. Крахмал и гликоген являются полимерами -форма, тогда как целлюлоза является полимером -формы.

Свойства моносахаридов

Из-за присутствия активной альдегидной или кетонной группировки моносахариды

действуют как восстанавливающие вещества. Восстанавливающие свойства этих сахаров обычно продемонстрировано их способность восстанавливать определенные ионы металлов, в частности медь или серебро, в щелочном растворе. Альдегидные и кетоновые группы также могут быть восстановлены химически, или ферментативно, чтобы получить соответствующие сахарные спирты. Примеры окисления

и продукты восстановления приведены в разделе, посвященном моносахариду

производные (см. с. 20).

пентозы

Наиболее важными представителями этой группы простых сахаров являются альдозы L-арабинозы,

D-ксилоза и D-рибоза, а также кетозы D-ксилулоза и D-рибулоза.

L-арабиноза встречается в виде пентозанов у арабинанов. Это компонент гемицеллюлозы

и это найдено в силосе в результате их гидролиза. Это также компонент жевательной резинки Арабская и другие десны. D-ксилоза также встречается в виде пентозанов в ксиланах. Эти соединения образуют основную цепь у гемицеллюлоз травы. Ксилоза, наряду с арабинозой, производится в значительных количествах, когда травы гидролизуются с нормальным серная кислота. D-рибоза присутствует во всех живых клетках как компонент рибонуклеиновой кислоты. кислота (РНК), а также является компонентом нескольких витаминов и коферментов.

CH2OH C O HOCH HCOH CH2OH D-ксилулоза

CH2OH C O HCOH HCOH CH2OH D-рибулоза

Фосфатные производные D-ксилулозы и D-рибулозы встречаются в качестве промежуточных соединений в метаболизм пентозофосфата (см. с. 202).

Глава 2 Углеводы

20

Глюкоза и фруктоза являются наиболее важными природными гексозными сахарами,

в то время как манноза и галактоза встречаются в растениях в полимеризованной форме, как маннаны и галактаны. D-глюкоза, виноградный сахар или декстроза, существует как в свободном состоянии, так и в сочетании форма. Сахар встречается свободно в растениях, фруктах, меде, крови, лимфе и спинномозговой жидкости. жидкость, и она является единственным или основным компонентом многих олигосахаридов, полисахаридов и глюкозиды. В чистом виде глюкоза представляет собой белое кристаллическое твердое вещество и, как и все сахара, растворим в воде.

D-фруктоза, фруктовый сахар или левулоза, встречается бесплатно в зеленых листьях, фруктах и ​​меде.

Это также происходит в дисахаридной сахарозе и фруктанах. Зеленые листовые культуры обычно содержат значительные количества этого сахара, как в свободной, так и в полимеризованной форме. свободный сахар представляет собой белое кристаллическое твердое вещество и имеет более сладкий вкус, чем сахароза.

сладкий вкус меда обусловлен этим сахаром.

D-манноза не встречается в природе свободно, но существует в полимеризованной форме, как маннан а также в качестве компонента гликопротеинов. Маннаны широко распространены в дрожжах, плесени и бактериях. D-галактоза не встречается в природе свободно, кроме как в качестве продукта распада во время ферментация. Он присутствует в качестве составляющей дисахарида лактозы, которая встречается в молоке. Галактоза также встречается в качестве компонента антоциановых пигментов, галактолипидов, десны и слизи. гептозы D-седогептулоза является важным примером моносахарида, содержащего семь атомы углерода и встречается, как фосфат, как промежуточный продукт в пентозофосфате метаболический путь (см. с. 202).

CH2OH C O HOCH HCOH HCOH HCOH CH2OH Д-седогептулоза

2.3 МОНОСАХАРИДНЫЕ ПРОИЗВОДНЫЕ

Эфиры фосфорной кислоты

Эфиры фосфорной кислоты и сахаров играют важную роль в широком спектре

метаболические реакции в живых организмах (см. главу 9). Наиболее часто встречающийсяпроизводные образуются из глюкозы, этерификация происходит в

атомы углерода 1 или 6 или оба.

Аминосахара

Если гидроксильная группа на атоме углерода 2 альдогексозы заменена амино

группа (-NH2), полученное соединение является аминосахаром. Два таких встречающихся в природе важными соединениями являются D-глюкозамин, основной компонент хитина (см. п. 28) и D-галактозамин, компонент полисахарида хряща.

Дезокси сахара

Замена гидроксильной группы водородом приводит к дезокси-сахару. Производная

рибоза, дезоксирибоза, является компонентом дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). Так же, дезокси-производные двух гексоз, галактозы и маннозы, встречаются в виде фукозы и рамнозы, соответственно, являются компонентами некоторых гетерополисахаридов.

Сахарные кислоты

Альдозы могут быть окислены с образованием ряда кислот, из которых наиболее

важными являются:

COOH (CHOH)n CH2OH Алдоновые кислоты

COOH (CHOH)n COOH Алдаровые кислоты

CHO (CHOH)n COOH Уроновые кислоты

В случае глюкозы производные, соответствующие этим формулам, являются глюконовыми, глюкариновая и глюкуроновая кислоты соответственно. Из этих соединений урон кислоты, особенно те, которые получены из глюкозы и галактозы, являются важными компонентами ряда гетерополисахаридов.

Сахарные спирты

Простые сахара могут быть восстановлены до многоатомных спиртов; например, глюкоза дает сорбит, галактоза дает дульцит, а манноза и фруктоза - маннит.

Маннит встречается в травяном силосе и образуется под действием определенных анаэробных бактерии на фруктозе присутствуют в траве.

CH2OH C O HOCH HCOH   +2H HCOH CH2OH

CH2OH HOCH HOCH HCOH                  +2H HCOH CH2OH

CHO HOCH HOCH HCOH HCOH CH2OH

Гликозиды

Если водород гидроксильной группы присоединен к атому углерода 1 глюкозы,

заменяется этерификацией или конденсацией спиртом (включая сахар

молекула) или фенол, полученное таким образом производное называется глюкозидом. так же галактоза образует галактозиды и фруктоза образует фруктозиды. Общий термин гликозид используется вместе, чтобы описать эти производные и связь описывается как

гликозидная связь.

Олигосахариды и полисахариды классифицируются как гликозиды, и эти соединения

выход сахара или производных сахара при гидролизе. Определенный естественный

гликозиды содержат не содержащие сахара остатки. Например, нуклеозиды содержат сахар в сочетании с гетероциклическим азотистым основанием (см. главу 4).

Наименование	Источник	Гидролитические продукты в дополнение к глюкозе и цианистый водород
линамарин (фазеолунатин)	Льняное семя (Linum usitatissimum) Бобы Java (Phaseolus lunatus), Маниока (манихот эскулента)	Ацетон
викианин	Семена дикой вики (Вика узколистная	Арабиноза, бензальдегид
амигдалин	Горький миндаль, ядра персик, вишня, слива, яблоки и плоды розоцветных	Бензальдегид
Дуррин	Листья великого проса (Сорго вульгаре)	р-гидроксибензальдегид
лотаустралин	Трилистник (Lotus australis), Белый клевер (Trifolium repens)	Метилэтилкетон

Цианогенетические гликозиды высвобождают цианистый водород (HCN) при гидролизе; так кактоксической природы этого соединения, растения, содержащие этот тип гликозида потенциально опасны для животных. Сам гликозид не токсичен и должен быть

гидролизуется до возникновения отравления. Тем не менее, гликозид легко расщепляется

к его компонентам с помощью фермента, который обычно присутствует в растении.

Примером цианогенетического гликозида является линамарин (также называемый фазеолунатином), который

Встречается у льна, бобов Java и маниоки. Если влажные пюре или каши, содержащие эти пищу дают животным, при варке желательно варить их, чтобы инактивировать

любой фермент присутствует. При гидролизе линамарин дает глюкозу, ацетон и

цианистый водород.

Примеры других цианогенетических гликозидов и их источников приведены в

Таблица 2.1

ОЛИГОСАХАРИДЫ

дисахаридов

Теоретически возможно большое количество дисахаридных соединений в зависимости от на присутствующие моносахариды и способ, которым они связаны.

важные для питания дисахариды - это сахароза, мальтоза, лактоза и целлобиоза,

которые при гидролизе дают две молекулы гексоз:

C 12 H 22 O 11 + H 2 O: 2 C 6 H 12 O 6

Сахароза образуется из одной молекулы -D-глюкозы и одной молекулы -D-фруктозы

объединились через кислородный мост между их соответствующими углерода

Атомы 1 и 2. Как следствие, сахароза не имеет активной восстановительной группы.

Сахароза является наиболее распространенным и широко распространенным дисахаридом в растениях, где это основная транспортная форма углерода. Этот дисахарид находится в высокой концентрации в сахарном тростнике (200 г / кг) и в сахарной свекле (150–200 г / кг); это также присутствует в других корнях, таких как мангели и морковь, и это происходит во многих фруктах. Сахароза легко гидролизуется ферментом сукразой или разбавленными кислотами. При нагревании до температуры

160 ° C образует ячменный сахар, а при температуре 200 ° C образует карамель.

Лактоза, или молочный сахар, является продуктом молочной железы. Коровье молоко содержит 43–48 г / кг лактозы. Он не так растворим, как сахароза, и менее сладкий, придает только слабый сладкий вкус к молоку. Лактоза образуется из одной молекулы -D-глюкозы присоединяется к одной из -D-галактозы в - (1: 4) -связи и имеет одно активное восстановление группа.

Лактоза легко подвергается ферментации рядом организмов, в том числе

Streptococcus lactis. Этот организм отвечает за раскисление молока путем преобразования

лактоза в молочную кислоту (CH3.CHOH.COOH). Если лактозу нагреть до 150 ° С, она превращается желтый; при температуре 175 ° C сахар превращается в коричневое соединение, lactocaramel. При гидролизе лактоза продуцирует одну молекулу глюкозы и одну молекула галактозы. Мальтоза, или солодовый сахар, образуется при гидролизе крахмала и гликогена. разбавленными кислотами или ферментами. Производится из крахмала при прорастании ячменя действием фермента амилазы. Ячмень, после контролируемого прорастания и сушки, известный как солод и используется в производстве пива и шотландского солода виски. Мальтоза растворима в воде, но она не такая сладкая, как сахароза. Конструктивно это состоит из двух остатков -D-глюкозы, связанных в положениях -1,4; у него есть один активный редукционная группа.

Целлобиоза не существует в природе в виде свободного сахара, но она является основной повторяющейся единице целлюлозы. Он состоит из двух остатков -D-глюкозы, связанных через - (1: 4) -связь. Эта связь не может быть разделена пищеварительными ферментами млекопитающих. Это может быть, однако, расщепляется микробными ферментами. Как и мальтоза, целлобиоза имеет одну активную восстанавливающую группу.

трисахаридами Рафиноза и кестоза являются двумя важными трисахаридами, встречающимися в природе.как при невосстановлении, так и при гидролизе образуются три молекулы гексозных сахаров:

Рафиноза является наиболее распространенным членом группы, встречается почти так же широко, как сахароза в растениях. Существует в небольших количествах в сахарной свекле и накапливается в патоке во время коммерческого приготовления сахарозы. Семя хлопчатника содержит около 80 г / кг рафинозы. При гидролизе этот сахар производит глюкозу, фруктозу и галактозу.

Кестоза и ее изомер изокестоза встречаются в вегетативных частях и семенах

злаки. Эти два трисахарида состоят из остатка фруктозы, присоединенного к сахарозе

молекулы. тетрасахаридов

Тетрасахариды состоят из четырех моносахаридных остатков. Стахиосе, член

из этой группы, почти так же повсеместно, как рафиноза у высших растений, и был

C18H32O16 + 2H2O: 3C6H12O6

Глава 2 Углеводы

выделено из примерно 165 видов. Это невосстанавливающий сахар и на гидролизе

производит две молекулы галактоз

  2.5 ПОЛИСАХАРИДЫ

Homoglycans

Эти углеводы очень отличаются от сахаров. Большинство из них высокого

молекулярный вес, состоящий из большого количества остатков пентозы или гексозы.

Гомогликаны не дают различных сахарных реакций, характерных для альдоз и кетоз. Многие из них встречаются в растениях либо в качестве резервных пищевых материалов, таких как крахмал или такие конструкционные материалы, как целлюлоза.

Арабинцы и ксиланы

Это полимеры арабинозы и ксилозы соответственно. Хотя гомогликаны

на основе этих двух пентоз известны, они чаще встречаются в комбинации

с другими сахарами в качестве составляющих гетерогликанов. глюканы

Крахмал является глюканом и присутствует во многих растениях в качестве резервного углевода. Это самое обильные в семенах, плодах, клубнях и корнях. Крахмал встречается в природе в форме гранулы, размер и форма которых варьируют у разных растений. Гранулы собраны в концентрические слои, и хотя глюкан является основным компонентом гранул, они также содержат второстепенные компоненты, такие как белок, жирные кислоты и соединения фосфора, которые могут влиять на их свойства.

Крахмалы различаются по своему химическому составу и, за исключением редких случаев, являются смеси двух структурно различных полисахаридов, амилозы и амилопектина.

Пропорции их присутствия в натуральных крахмалах зависят от источника,

хотя в большинстве крахмалов амилопектин является основным компонентом, составляющим около 70–80 процентов от общего числа. Важным качественным тестом на крахмал является его реакция. с йодом: амилоза дает глубокий синий цвет и растворы амилопектина производят сине-фиолетовый или фиолетовый цвет.

Амилоза в основном линейна по структуре, а остатки -D-глюкозы связаны между собой

атом углерода 1 одной молекулы и атом углерода 4 соседней молекулы.

Небольшая доля - (1: 6) связей также может присутствовать. Амилопектин имеет форму куста структура, содержащая преимущественно - (1: 4) связи, но также имеет заметную

количество - (1: 6) связей. ы, одну молекулу глюкозы и одну из фруктозы:

Крахмальные гранулы нерастворимы в холодной воде, но когда суспензия в воде

нагретые гранулы набухают и в конечном итоге желатинизируются. По желатинизации, картофель гранулы крахмала сильно набухают, а затем разрываются; зерновые крахмалы набухают, но имеют тенденцию не лопнуть.

Животные потребляют большое количество крахмала в зерновых, зерновых побочных продуктах. и клубни.

Гликоген - это термин, используемый для описания группы сильно разветвленных полисахаридов. изолированы от животных или микроорганизмов. Молекулы могут быстро гидролизоваться в условиях, требующих мобилизации глюкозы, таких как физические упражнения и стресс.

Гликогены встречаются в печени, мышцах и других тканях животных. Это глюканы, аналогичные к амилопектину в структуре, и были названы «животным крахмалом».

Гликоген является основным продуктом хранения углеводов в организме животного и играет существенная роль в энергетическом обмене.

Молекулярные массы молекул гликогена значительно варьируются в зависимости от

вид животных, тип ткани и физиологическое состояние животного.

Например, гликоген печени крысы имеет молекулярную массу в диапазоне

в то время как мышца крысы имеет более низкий молекулярный вес около

Декстрины являются промежуточными продуктами гидролиза крахмала и гликогена:

Декстрины растворимы в воде и образуют растворы, похожие на жевательную резинку. Высшие члены из этих переходных продуктов выделяют красный цвет с йодом, в то время как нижний члены не дают цвета. Присутствие декстринов дает характерный аромат к корке хлеба, тостам и частично обугленным зерновым продуктам.

Целлюлоза является наиболее распространенным отдельным полимером в растительном мире, образуя фундаментальная структура клеточных стенок растений. Это также найдено в почти чистой форме в хлопке. Чистая целлюлоза представляет собой гомогликан с высокой молекулярной массой, в котором повторяющиеся единицей является целлобиоза. Здесь остатки -глюкозы 1,4-связаны.

Галактаны и Маннаны

Это полимеры галактозы и маннозы, соответственно, и встречаются в клеточных стенках

растений. Маннан является основным компонентом клеточных стенок семян пальмы, где он происходит как запас пищи и исчезает во время прорастания. Богатый источник маннана эндосперм орехов южноамериканской пальмы тагуа (Phytelephas

крупноплодный); твердый эндосперм этого ореха известен как «овощная слоновая кость». Семена из многих бобовых, в том числе клевера, трилистника и люцерны, содержатся галактаны.

Glucosaminans

Хитин является единственным известным примером гомогликана, содержащего глюкозамин, являющийся линейный полимер ацетил-D-глюкозамина. Хитин широко распространен в нижних животных и особенно многочисленны у ракообразных, у грибов и у некоторых зеленых водорослей. После целлюлозы это, пожалуй, самый распространенный полисахарид в природе. Heteroglycans

Пектиновые вещества представляют собой группу тесно связанных полисахаридов, которые растворимы в горячей воде и встречаются как составляющие первичных клеточных стенок и межклеточных областей высших растений. Они особенно богаты мягкими тканями, такими как кожура цитрусовых мякоть фруктов и сахарной свеклы. Пектин, основной член этой группы, состоит из линейная цепь звеньев D-галактуроновой кислоты, в которой различные пропорции кислоты группы присутствуют в виде метиловых эфиров. Цепочки прерывисто с интервалом вставки остатков L-рамнозы. Другие составляющие сахара, например D-галактоза, L-арабиноза и D-ксилоза, присоединены в виде боковых цепей. Пектиновая кислота является еще одним членом этого класс соединений; по структуре он похож на пектин, но лишен сложноэфирных групп.Пектиновые вещества обладают значительными желирующими свойствами и используются в промышленности в приготовлении варенья.

Гемицеллюлозы

Гемицеллюлозы определяются как растворимые в щелочи полисахариды клеточной стенки, которые тесно связаны с целлюлозой. Название гемицеллюлозы вводит в заблуждение и подразумевает ошибочно, что материал предназначен для преобразования в целлюлозу. Конструктивно гемицеллюлозы состоят в основном из D-глюкозы, D-галактозы, D-маннозы, D-ксилозы и L-арабинозы, соединенные вместе в различных комбинациях и с помощью различных гликозидных связи. Они могут также содержать уроновые кислоты.

Гемицеллюлозы из трав содержат основную цепь ксилана, состоящую из - (1: 4) -

связанные звенья D-ксилозы с боковыми цепями, содержащими метилглюкуроновую кислоту и часто глюкоза, галактоза и арабиноза. Экссудат десен и кислые слизи

Экссудатные десны часто образуются из ран у растений, хотя они могут возникать как

естественные выделения из коры и листьев. Десны встречаются в природе в виде солей, особенно кальция и магния, а в некоторых случаях доля гидроксила группы этерифицированы, как правило, в виде ацетатов. Гуммиарабик (аравийская камедь) уже давно знакомое вещество; при гидролизе он дает арабинозу, галактозу, рамнозу и глюкуроновую кислоту кислота. Кислые слизи получают из коры, корней, листьев и семян разнообразие растений. Слизь льняного семени является хорошо известным примером, который производит арабинозу, галактоза, рамноза и галактуроновая кислота при гидролизе. Гиалуроновая кислота и хондроитин

Эти два полисахарида имеют повторяющиеся звенья, состоящие из аминосахара и глюкуроновой кислоты. кислота. Гиалуроновая кислота, которая содержит ацетил-D-глюкозамин, присутствует в кожа, синовиальная жидкость и пуповина. Растворы этой кислоты вязкие и играют важную роль в смазке суставов. Хондроитин химически

похож на гиалуроновую кислоту, но содержит глюкозамин вместо глюкозамина.

Сульфатные эфиры хондроитина являются основными структурными компонентами хряща, сухожилий и кости.

Глава 2 Углеводы

Лигнин представляет особый интерес в питании животных из-за его высокой устойчивости к химическая деградация. Физическая инкрустация растительных волокон лигнином делает их недоступными к ферментам, которые обычно переваривают их. Есть доказательства того, что сильные существуют химические связи между лигнином и многими растительными полисахаридами и белками клеточной стенки

которые делают эти соединения недоступными во время пищеварения.

сено и солома богаты лигнином и поэтому плохо перевариваются, если не обработать

химически разрушить связи между лигнином и другими углеводами (см. с. 249).

ЛИГНИН

Лигнин, который не является углеводом, но тесно связан с этой группой соединений,

придает химическую и биологическую устойчивость клеточной стенке, а также механический сила для завода. Строго говоря, термин «лигнин» не относится ни к одному, четко определенное соединение, но это собирательный термин, который охватывает целый ряд близкородственные соединения.

Лигнин представляет собой полимер, который происходит от трех п