Фрукто-олигосахариды: применение, побочные эффекты, взаимодействия, дозировка и предупреждение — витамины — добавки — 2020

Крахмал

Крахмал — одно из важнейших питательных веществ. Это резервный полисахарид растений (C6 H10 O6)n. Почти все растительные клетки могут синтезировать крахмал, но в разном количестве и с разной интенсивностью. 

Крахмалом богаты крупы, клубневые овощи — картофель, бобовые. В них он образует зерна различной формы и размера, характерные для каждого вида растений. Самые крупные зерна крахмала есть в картофеле, самые мелкие – в ржи, пшенице, ячмене и рисе. 

Крахмал

Крахмал состоит из двух гомополисахаридов глюкозы: α-амилозы и амилопектина. При длительном гидролизе крахмал разлагается до глюкозы. 

  • α-Амилоза представляет собой линейный полимер глюкозы, в котором молекулы глюкозы связаны между собой (1,4) гликозидными связями. Амилоза составляет 15-20% молекулы крахмала. 
  • Амилопектин имеет разветвленную цепь. 

В неразветвленных структурах молекулы глюкозы связаны между собой (1,4) гликозидными связями, а в структурах разветвления – α- (1,6) гликозидными связями. Амилопектин составляет 80-85% молекулы крахмала.

Связи между молекулами глюкозы, на которые влияет фермент амилаза, при различных способах приготовления пищи разрушаются, и свойства крахмала меняются, так что один тип крахмала легко переваривается, а другой проходит непереваренным в пищеварительный тракт. 

Быстро и медленно усваиваемые крахмалы перевариваются в тонком кишечнике, а устойчивый крахмал, непереваренный, попадает в толстую кишку, где ферментируется.

Руслан Алехно – Я подарю тебе любовь (mix)

Что представляет собой сахароза

Сахароза – дисахарид, органическое соединение, образованное остатками двух моносахаридов: глюкозы и фруктозы. В чистом виде сахароза представляет собой белый порошок, обладающий сладким вкусом, с температурой плавления 185 градусов. Добавим, что так называют быстрый углевод, который разлагается в пищеварительном тракте. Содержится в больших количествах в соке и плодах некоторых растений: сахарном тростнике (18-20%), сахарной свекле (20-23%). Впрочем, обнаружена сахароза и в соке клена, березы, моркови, дыни.

Организм млекопитающих, в том числе человека, не умеет усваивать сахарозу в чистом виде. Поэтому сначала происходит ее гидролиз – химическая реакция взаимодействия вещества с водой, в ходе которой при помощи фермента сахаразы  образуются глюкоза и фруктоза. Начинается этот процесс в ротовой полости – при помощи слюны, а завершается в тонком кишечнике. Полученные в ходе этой реакции вещества могут легко всасываться в кровь.

В этой связи нужно упомянуть такое понятие как гликемический индекс, обозначающее скорость усвоения углеводов. Чем он выше, тем быстрее повышается уровень глюкозы в крови, поджелудочная железа быстрее выбрасывает инсулин, а клетки получают энергию. Как правило, при этом за 100 % берется глюкоза. Оказывается, что гликемический индекс сахарозы составляет всего 58%.

ФОС в организме

В то время как простые углеводы быстро перевариваются человеческим организмом, с фруктоолигосахаридами не все так просто. В человеческих телах нет фермента, способного расщепить ФОС. Поэтому они, подобно клетчатке, нетронутыми проходят через верхнюю часть пищеварительного тракта. Переваривание олигофруктозы начинается только в толстой кишке, где бактерии и необходимые ферменты начинают расщеплять ФОС и использовать их в качестве корма для себя. Таким образом, офруктоолигосахариды служат «удобрением» для некоторых штаммов полезных бактерий, живущих в кишечнике.

Влияние полезной микрофлоры кишечника распространяется не только в пределах толстой кишки. От этих микроорганизмов зависит работоспособность иммунной системы, правильная работа пищеварительных органов, здоровье эпителия, контроль за плохими бактериями в организме.

Но помимо поддержания полезной микрофлоры, фруктоолигосахариды способствуют всасыванию кальция. Эта способность ФОС определенно важна для женщин после менопаузы, поскольку они находятся в зоне риска развития остеопороза и повышенной ломкости костей.

Регулярное потребление олигосахаридов важно для поддержания минерального баланса

Полисахариды

Составляют большую часть углеводов в организме. Образуются путем реакции конденсации из большого количества молекул моносахаридов, преимущественно гексоз. Они не имеют сладкого вкуса, почти не растворяются в воде и не кристаллизируются.

Сюда относятся: крахмал, целлюлоза, гликоген и др.

Целлюлоза (клетчатка) состоит из молекул глюкозы. По своей структуре является линейным полимером. Она является основным  веществом клеточной стенки растений, очень крепкая, но легко пропускает воду. В ней аккумулируется свыше 50 % углерода биосферы. Служит пищей для некоторых животных, бактерий и грибов. Животным помогают переваривать глюкозу бактерии, живущие в их кишечнике.

Крахмал является резервным полисахаридом растений, запасается в клетках в виде зерен, в органах, которые запасают питательные вещества (клубни, семена и т. п.). По химической структуре он на 10-12 % состоит из линейной амилозы и на 80-90 % из разветвленного амилопектина. Мономером крахмала является глюкоза. Его эмпирическая формула –(C6H1005)n, где n – количество остатков глюкозы. Благодаря преобразованию крахмала в глюкозу и наоборот происходит механизм работы устьиц: при гидролизе крахмала в замыкающих клетках увеличивается концентрация глюкозы, поступает вода, клеточные стенки выгибаются и щель устьица открывается; если глюкоза превращается в крахмал, вода выходит из клеток, устьица закрываются.

Гликоген откладывается в клетках грибов и животных. Играет важную роль в преобразованиях углеводов в животном организме. В значительном количестве накапливается в печени, мышцах, сердце и других органах. Мономером гликогена является глюкоза. По структуре напоминает крахмал, но разветвленный сильнее. Молекула гликогена состоит приблизительно из 30 000 остатков глюкозы.

Хитин образовывает клеточные стенки грибов, покровы членистоногих. В отличие от целлюлозы в молекулах остатки глюкозы связаны с азотосодержащими группами.

Муреин – опорный каркас клеточной стенки бактерий. Он образует одну гигантскую мешкообразную молекулу, которую называют  муреиновым мешком. Его основой является сетка параллельных  полисахаридных цепей, построенных из дисахаридов, которые чередуются и соединены между собой многочисленными короткими пептидными цепочками.

На поверхности клеточных мембран много полисахаридов, которые с белками образуют глюкопротеиды, а с липидами – гликолипиды. Вместе они образуют надмембранный комплекс животных клеток – гликокаликс.

К полисахаридам принадлежит агар морских водорослей.

Польза здоровью

ФОС был популярным подсластителем в Японии и Корее в течение многих лет, даже до 1990 года, когда японское правительство учредило «Комитет по изучению функциональных продуктов питания» из 22 экспертов, чтобы начать регулировать «специальные пищевые продукты или функциональные продукты питания», которые содержат категории обогащенные продукты (например, пшеничная мука, обогащенная витаминами), и в настоящее время она становится все более популярной в западных культурах благодаря своим пребиотическим свойствам . ФОС служит субстратом для микрофлоры толстого кишечника, улучшая общее состояние желудочно-кишечного тракта . Его также предлагали в качестве добавки для лечения дрожжевых инфекций.

Несколько исследований показали, что ФОС и инулин способствуют всасыванию кальция как у животных, так и в кишечнике человека. Микрофлора кишечника в нижнем отделе кишечника может ферментировать ФОС, что приводит к снижению pH. Кальций более растворим в кислоте, и, следовательно, больше его поступает с пищей и может перемещаться из кишечника в кровоток.

ФОС можно рассматривать как небольшое пищевое волокно с (как и все типы волокон) низкой калорийностью. Ферментация FOS приводит к образованию газов и кислот. Последние дают телу некоторую энергию.

внешние ссылки

Полисахарид

Полезные свойства галактоолигосахаридов и их влияние на организм

  • активизируют пищеварение, в результате чего питательные вещества лучше усваивается организмом;
  • стимулируют выработку витаминов В1, В2, В6, В12, а также никотиновой и фолиевой кислоты;
  • способствуют лучшей абсорбции некоторых элементов, таких как магний, фосфор и кальций;
  • увеличивают количество бифидобактерий;
  • уменьшают время прохождения пищи через желудочно-кишечный тракт;
  • снижают риск возникновения аллергических реакций, а при наличии таковых – облегчает их протекание;
  • снижают АД и уровень свободного холестерина в крови.

Взаимодействие с другими элементами:

Галактоолигосахариды способствуют более полноценному усвоению кальция, магния и фосфора.
Кроме того, при достаточном содержании в организме этих веществ, вырабатывается больше витаминов группы В, фолиевой и никотиновой кислоты.

Химические свойства

  • При гидролизе дисахариды расщепляются на составляющие их моносахариды за счёт разрыва гликозидных связей между ними. Данная реакция является обратной процессу образования дисахаридов из моносахаридов.
  • При конденсации дисахаридов образуются молекулы полисахаридов.

По химическим свойствам дисахариды можно разделить на две группы:

  1. восстанавливающие;
  2. невосстанавливающие.

К первой группе относятся: лактоза, мальтоза, целлобиоза.
Ко второй: сахароза, трегалоза.

Восстанавливающие (редуцирующие) дисахариды

В данных дисахаридах один из моносахаридных остатков участвует в образовании гликозидной связи за счет гидроксильной группы чаще всего при С-4 или С-6, реже при С-3. В дисахариде имеется свободная полуацетальная гидроксильная группа, вследствие чего сохраняется способность к раскрытию цикла. Возможностью осуществления цикло-оксо-таутометрии (кольчато-цепной) обусловлены восстановительные свойства таких дисахаридов и мутаротация их свежеприготовленных растворов.

Лактоза

Лактоза (от лат. lac — молоко) C12H22O11 — углевод группы дисахаридов, содержится в молоке и молочных продуктах. Молекула лактозы состоит из остатков молекул β- глюкозы и β-галактозы, которые соединены между собой β(1→4)-гликозидной связью. Водные растворы лактозы мутаротируют. Вступает в реакцию с фелинговой жидкостью только после кипячения в течение 15 минут и реактивом Толленса, реагирует с фенилгидразином, образуя озазон. Лактоза отличается от других дисахаридов отсутствием гигроскопичности — она не отсыревает. Это её свойство имеет большое практическое значение в фармации: если нужно приготовить с сахаром какой-либо порошок, содержащий легко гидролизующееся лекарство, то берут молочный сахар; если же взять другой сахар, то он быстро отсыреет и легко гидролизующееся лекарственное вещество быстро разложится. Значение лактозы очень велико, так как она является важным питательным веществом, особенно для растущих организмов человека и млекопитающих.

Мальтоза

Мальтоза (от лат. maltum — солод) C12H22O11 — дисахарид, состоящий из двух остатков глюкозы; содержится в больших количествах в проросших зёрнах (солоде) ячменя, ржи и других зерновых; обнаружен также в томатах, в пыльце и нектаре ряда растений. Мальтоза относится к восстанавливающим сахарам, восстанавливает фелингову жидкость, даёт гидразон и озазон и может быть окислена в одноосновную мальтобионовую кислоту, которая при гидролизе даёт α-D-глюкозу и D-глюконовую кислоту. Мальтоза была синтезирована действием мальтазы (энзима дрожжей) на концентрированные растворы глюкозы. Для неё характерно явление мутаротации, сильно вращает плоскость поляризации влево. Мальтоза менее сладка, чем например сахароза, однако, она более чем в 2 раза слаще лактозы.

Целлобиоза

Целлобиоза 4-(β-глюкозидо)-глюкоза — дисахарид, состоящий из двух остатков глюкозы, соединённых β-гликозидной связью; основная структурная единица целлюлозы. Высшие животные не в состоянии усваивать целлюлозу, так как не обладают разлагающим её ферментом. Однако улитки, гусеницы и черви, содержащие ферменты целлобиазу и целлюлазу, способны расщеплять (и тем самым утилизовать) содержащие целлобиозу растительные остатки. Целлобиоза, как и лактоза, имеет 1→4 β-гликозидную связь и является восстанавливающим дисахаридом, но в отличие от лактозы при полном гидролизе даёт только β-D-глюкозу.

Невосстанавливающие (нередуцирующие) дисахариды

Невосстанавливающие дисахариды не имеют ОН-группы ни при одном аномерном центре, в результате чего, они не вступают в реакции с фелинговой жидкостью и реактивом Толленса.

Сахароза

Трегалоза

Почему нужно заряжать необслуживаемые аккумуляторы

Подключать автомобильный аккумулятор к зарядному устройству рекомендуется в период подготовки к холодному времени года. Зарядка показана и после длительного хранения, сопровождающегося саморазрядом. Необходимость восстановления мощности батареи возникает по таким причинам:

  1. Снижение силы пускового тока. Подобное наблюдается, если АКБ постоянно подзаряжается только от генератора. Особенно выраженным снижение показателя становится при редком использовании машины. Мощность батареи восстанавливается не полностью, из-за чего в дальнейшем двигатель не запускается. Избежать этого помогает периодическое использование зарядника.
  2. Использование батареи при отрицательных температурах. Запуск мотора в морозную погоду требует более мощного пускового тока. Запаса энергии может оказаться недостаточно для выполнения этого действия. В октябре-ноябре АКБ Varta заряжают полностью. Это позволит выдавать пусковой ток, позволяющий завести двигатель в мороз.

Почему все говорят об НМО?

Многие десятилетия создание олигосахаридов грудного молока в лабораторных условиях казалось невозможным. И только в последние несколько лет произошел настоящий прорыв в этой области – ученые синтезировали первые олигосахариды, абсолютно идентичные натуральным, содержащимся в грудном молоке.

Синтез НМО чрезвычайно сложен, но всегда идет по одной схеме. Центром олигосахарида грудного молока является лактоза, которая удлиняется при помощи ферментов моносахарами. В результате получаются очень разнообразные по строению молекулы.

Первым НМО, который был воссоздан учеными, стала 2’-фукозилактоза (2’FL) – самый распространенный НМО в грудном молоке. На этот олигосахарид приходится более 30% общего содержания олигосахаридов, и он присутствует в грудном молоке у более, чем 80% женщин.

Вторым этапом работ и очередным революционным прорывом считается создание в лабораторных условиях лакто-N-неотетраозы (LNnT), который, согласно исследованиям, входит в десятку самых распространенных и важных олигосахаридов грудного молока.

Оба НМО — 2FL и LNnT — составляют около 33% от общего количества олигосахаридов в грудном молоке. Также они принадлежат к нейтральной группе НМО, которая, в свою очередь, составляет более 75% от общего числа НМО в грудном молоке.

Эти олигосахариды в организме действуют по-разному, поэтому их сочетание усиливает положительный эффект на развитие иммунной системы. Исследования показали, что комплекс 2FL и LNnT значительно улучшает состояние микрофлоры кишечника ребенка, уменьшает вероятность заражения респираторными заболеваниями, снижает риск развития инфекций и связанного с заболеванием приема лекарств.

Открытие олигосахаридов грудного молока, а затем синтез двух их них в лабораторных условиях – это не только революция в науке о детском питании. Эти научные прорывы определили все направления исследовательской работы, инноваций и будущих открытий на десятилетие вперед.

§4. Липиды. Углеводы

Рассмотрите рисунок 15. Какими свойствами обладают жир, масло и сахар? Какое значение имеют эти вещества для организмов?

В состав живого входят органические вещества. Они различаются по составу, свойствам и биологическим функциям, имеют молекулярную массу от 30 до нескольких тысяч единиц.

Низкомолекулярные органические вещества состоят из одного структурного звена, тогда как высокомолекулярные соединения могут содержать от нескольких единиц до тысячи структурных звеньев. Такие вещества называются полимерами (отгреч.

полимерес — многочисленный), а их структурные звенья — мономерами (один).

Липиды. К органическим веществам липидам относятся жиры, масла, фосфолипиды, воски (рис. 15). В зависимости от типа клеток содержание липидов колеблется от 5% до 90%, например в клетках жировой ткани.

Липиды нерастворимы в воде, т. е. гидрофобны. Фосфолипиды, в отличие от жира и масла, имеют в своем составе остаток фосфорной кислоты, которая хорошо растворима в воде.

Поэтому фосфолипиды обладают двойственными свойствами — гидрофильно-гидрофобными.

Рис. 15. Липиды: 1 — схема строения молекулы жира; 2 — схема строения молекулы фосфолипида

Основная функция липидов в живом — энергетическая. При окислении 1 г жира выделяется 38,9 кДж энергии. Жиры и масла являются запасными питательными веществами в клетках растений (рис.

16) и животных, источником воды в организме, которая образуется при их расщеплении. Другая, не менее важная функция липидов — строительная. Фосфолипиды входят в состав мембран клеток.

Из воска пчелы строят свои соты.

Рис. 16. Семянки подсолнечника богаты маслом

Липиды выполняют также защитную и терморегуляторную функцию. Подкожный жировой слой у многих млекопитающих предохраняет их от переохлаждения, повреждения внутренних органов при механическом воздействии (рис. 17).

Восковой налет на листьях некоторых растений, например хвоинок ели и сосны, препятствует избыточному испарению, воздействию низких температур и солнечных лучей. Еще одна важная функция липидов — регуляторная.

Рис. 17. Кит имеет толстый подкожный слой жира

Углеводы. Сахаристые или сахароподобные вещества — углеводы, имеют общую формулу. В клетках животных содержание углеводов составляет от 1 до 3% (в клетках печени животных до 5%). В клетках растений находится до 90% углеводов, где они служат основным строительным материалом и запасным питательным веществом (рис. 18, 19).

Рис. 18. Глюкозой богаты ягоды винограда

Рис. 19. Крахмал запасается в органах растений, например в клубнях картофеля

Все углеводы разделяют на моносахариды и полисахариды (рис. 20). К моносахаридам относят, например, глюкозу и рибозу. Это бесцветные кристаллические вещества, хорошо растворимые в воде, сладкие на вкус.

Полисахариды — высокомолекулярные полимеры, мономеры которых представляют собой повторяющиеся звенья, чаще всего молекул глюкозы. К полисахаридам относят крахмал, гликоген, целлюлозу.

В отличие от моносахаридов, полисахариды не имеют сладкого вкуса, в воде растворяются плохо или совсем нерастворимы.

В организме углеводы выполняют в основном строи тельную и энергетическую функции. Из целлюлозы состоит оболочка растительных клеток. По общей массе в живой природе Земли она занимает первое место среди органических соединений. Полисахарид хитин входит в состав кожных покровов членистоногих и оболочки клеток грибов.

Крахмал и гликоген — запасные питательные вещества клеток. Крахмал синтезируется и запасается в клетках растений, а гликоген — в клетках животных, в частности в печени. Эти углеводы, наряду с глюкозой, выполняют в организме также и энергетическую функцию.

При окислении 1г углеводов выделяется 17,6 кДж энергии. Количество образовавшейся теплоты в этом случае меньше, чем при окислении жиров. Однако углеводы быстрее расщепляются и усваиваются организмом, чем жиры.

Например, клетки нервной ткани используют глюкозу как основной источник энергии.

Упражнения по пройденному материалу

  1. Что такое полимер и мономер? Какие органические вещества живого относят к полимерам?
  2. Почему жиры обладают гидрофобными свойствами? Сравните их растворимость с фосфолипидами. Чем объясняются различия?
  3. В организме моржей, тюленей и других северных животных накапливается толстый слой подкожного жира. Какие функции он выполняет в организме этих животных?
  4. Какие углеводы относятся к моносахаридам и полисахаридам? Какие функции они выполняют в организмах?

Что такое ФОС

Фруктоолигосахариды – это сахара (фруктоза и глюкоза), связанные между собой в виде цепей (коротких и средних). Короткие цепи ФОС – это неразветвленные конструкции из 9 или меньше молекул фруктозы. Легко растворяются в воде (лучше, чем сахароза), не кристаллизуются.

В процессе приготовления пищи может потемнеть. Поскольку ФОС способны обеспечить примерно 30-50 процентов сладости сахара, они могут применяться в качестве подсластителя. Входит в состав БАДов, детского питания, кормов для кошек и собак. Но все же главная функция фруктоолигосахаридов – пребиотическая.

Интересно, что в более, чем 500 традиционных для японцев блюд содержится высокая концентрация олигофруктозы. Некоторые ученые предполагают, что именно эта особенность меню обеспечивает долгую продолжительность жизни местного населения и низкую смертность в результате рака.

Недостаток: как распознать

При недостаточном потреблении углеводов, как правило, наблюдается ряд общих симптомов. Это слабость, упадок сил, снижение концентрации, ухудшение функционирования мозга. Это объясняется тем, что углеводы для человека являются главными источниками энергии, необходимой для физической и умственной деятельности.

Но недостаток фруктоолигосахаридов имеет и некоторые особенные признаки. Среди них:

  • нарушение гормонального фона организма;
  • хрупкость костной ткани (вызвана вымыванием кальция);
  • частые диареи (особенно на фоне приема антибиотиков);
  • сбой в работе кишечника;
  • ослабленный иммунитет.

Высокое содержание сахара в крови делает ее густой, что приводит к нарушениям в работе всех органов и систем. Появляются проблемы с почками, сердцем, печенью, повреждаются сосуды, нервы и ткани. Чтобы восполнить энергетические запасы, организм черпает их из жирового слоя, что вызывает повышение холестерина – он откладывается на сосудистых стенках, формируя бляшки и тромбы. Поэтому люди, страдающие диабетом, входят в группу риска по развитию инфарктов и инсультов.

Энтеробактерии в кале у ребенка: опасно ли это и как лечить?

Если жировой массы недостаточно, организм активно расщепляет белки. Это приводит к потере массы костной ткани, остеопорозу и заболеваниям суставов. Также у человека нарушается обмен веществ, что провоцирует потерю полезной микрофлоры кишечника, нарушения пищеварения, развитие дисбактериоза и снижение иммунитета.

Даже при отсутствии хронических заболеваний, каждый человек может ощутить последствия недостатка инулина в повышенной склонности к депрессиям, частым простудам, кишечным инфекциям, дисбактериозу.

Терапевтический эффект олигофруктозы

Фруктоолигосахариды применяются в качестве дополнительных компонентов для лечения широкого спектра заболеваний. Считается, что ФОС эффективны в лечении:

  • дисбактериоза и нарушений пищеварения;
  • пониженной кислотности желудка;
  • хронических запоров и других дисфункций кишечника;
  • грибковых болезней;
  • ожирения;
  • язвы;
  • повышенного холестерина;
  • плохой концентрации;
  • позвоночных грыж;
  • ревматоидного артрита.

Препараты олигофруктозы применяют для профилактики:

  • остеопороза и детского рахита;
  • желчнокаменной болезни;
  • сахарного диабета;
  • аллергий;
  • онкологических образований в пищеварительной системе;
  • анемии;
  • гипертонии.

Злоупотребление сахаром – это верный путь ко многим болезням. Об этом вам скажет любой врач или диетолог. Но в природе существует особое сахароподобное вещество, которое называют фруктоолигосахаридом. Во время приготовления пищи им можно заменять практически половину нормы обычного сахара. В выпечке олигофруктоза играет роль не только полезного подсластителя, но и убережет изделие от быстрого засыхания. К тому же, уникальные свойства ФОС позволяют благотворно воздействовать не только на пищеварительную систему, а улучшать работу всего организма.

Больше свежей и актуальной информации о здоровье на нашем канале в Telegram. Подписывайтесь: https://t.me/foodandhealthru

Взаимодействия?

В настоящее время у нас нет никакой информации о взаимодействии FRUCTO-OLIGOSACCHARIDES.

Пребиотики: зачем нужны

В последние годы йогурты и кефиры стали весьма популярными продуктами среди покупателей. И не в последнюю очередь из-за признания медицинским обществом пользы пробиотиков, найденных в этих продуктах. Пробитики – это «хорошие бактерии», которые в человеческом организме «живут» в кишечнике и отвечают за поддержание здоровой микрофлоры. Но с развитием науки производители полезной пищи, кроме пробиотиков, начали обогащать кефиры и йогурты пребиотиками – компонентами, поддерживающими живучесть полезных бактерий. Пребиотики, как правило, служат пищей для пробиотиков. И одним из таких пребиотиков является олигофруктоза. Другое название вещества – фруктоолигосахариды, или сокращенно – ФОС.

Пищеварение и поглощение

Углеводы: пищеварительные ферменты из слюны, поджелудочной железы и тонкой кишки воздействуют непосредственно на сахара и крахмалы в продуктах и ​​расщепляют углеводы на простые сахара, известные как моносахариды, которые всасываются в кровоток для распределения по органам и тканям. Клетки поглощают простой сахар с помощью гормона инсулина.

Липид: Липид имеет сложный пищеварительный процесс. Желчный пузырь высвобождает желчную кислоту в тонкий кишечник после приема пищи, а желчь способствует расщеплению больших липидных глобул на микроскопические капельки, которые впоследствии перевариваются энзимами из поджелудочной железы. Затем клетки слизистой оболочки тонкой кишки поглощают частицы переваренного жира и транспортируются белками-носителями.

Основной пищеварительный фермент

Углеводы: основным пищеварительным ферментом является α-амилаза.

Липид: Основным пищеварительным ферментом является Липаза.

Здоровье человека

Химические свойства

Не проявляет восстанавливающих свойств — не реагирует с реактивами Толленса, Фелинга и Бенедикта. Не образует открытую форму, поэтому не проявляет свойств альдегидов и кетонов. Наличие гидроксильных групп в молекуле сахарозы легко подтверждается реакцией с гидроксидами металлов. Если раствор сахарозы прилить к гидроксиду меди(II), образуется ярко-синий раствор сахарата меди. Альдегидной группы в сахарозе нет: при нагревании с аммиачным раствором оксида серебра(I) она не дает реакцию «серебряного зеркала», при нагревании с гидроксидом меди(II) не образует красного оксида меди(I). Из числа изомеров сахарозы, имеющих молекулярную формулу С12Н22О11, можно выделить мальтозу и лактозу.

Реакция сахарозы с водой

Если прокипятить раствор сахарозы с несколькими каплями соляной или серной кислоты и нейтрализовать кислоту щелочью, а после этого нагреть раствор, то появляются молекулы с альдегидными группами, которые и восстанавливают гидроксид меди(II) до оксида меди(I). Эта реакция показывает, что сахароза при каталитическом действии кислоты подвергается гидролизу, в результате чего образуются глюкоза и фруктоза:

C12H22O11+H2O→C6H12O6+C6H12O6{\displaystyle {\mathsf {C_{12}H_{22}O_{11}+H_{2}O\rightarrow C_{6}H_{12}O_{6}+C_{6}H_{12}O_{6}}}}

Реакция сахарозы с гидроксидом меди(II)

В молекуле сахарозы имеется несколько гидроксильных групп. Поэтому соединение взаимодействует с гидроксидом меди (II) аналогично глицерину и глюкозе. При добавлении раствора сахарозы к осадку гидроксида меди (II) он растворяется; жидкость окрашивается в синий цвет. Но, в отличие от глюкозы, сахароза не восстанавливает гидроксид меди (II) до оксида меди (I).

Дисахариды и полисахариды

Так же, как и моносахариды, широкое распространение в природе имеют и дисахариды – всем известная сахароза (тростниковый или свекловичный сахар), лактоза (молочный сахар), мальтоза (солодовый сахар). Сам термин «дисахарид» сообщает нам о двух остатках моносахаридов, связанных между собой в молекулах этих органических соединений, получение которых возможно путем гидролиза (разложением водой) молекулы дисахарида.

Дисахариды – углеводы, молекулы которых состоят из двух остатков моносахаридов, которые соединены друг с другом за счет взаимодействия двух гидроксильных групп. В процессе образования молекулы дисахарида происходит отщепление одной молекулы воды:

или для сахарозы:

Поэтому молекулярная формула дисахаридов С12H22O11. Образование сахарозы происходит в клетках растений под воздействием ферментов. Но химики нашли способ осуществления многих реакций, являющихся частью процессов, которые происходят в живой природе. В 1953 году французский химик Р.

Лемье впервые осуществил синтез сахарозы, названный современниками «покорением Эвереста органической химии». В промышленности сахароза получается из сока сахарного тростника (содержание 14-16%), сахарной свеклы (16-21%), а также некоторых других растений, таких как канадский клен или земляная груша.

Всем известно, что сахароза представляет из себя кристаллическое вещество, которое имеет сладкий вкус и хорошо растворимо в воде. Сок сахарного тростника содержит углевод сахароза, привычно называемый нами сахаром. Имя немецкого химика и металлурга А. Маргграфа тесно связано с производством сахара из свеклы.

Он был одним из первых исследователей, применивших в своих химических исследованиях микроскоп, при помощи которого им были обнаружены кристаллы сахара в свекольном соке в 1747 году. Лактоза – кристаллический молочный сахар, была получена из молока млекопитающих еще в XVII в. Лактоза является менее сладким дисахаридом, нежели сахароза.

Теперь ознакомимся с углеводами, имеющими более сложное строение – полисахаридами. Полисахариды – высокомолекулярные углеводы, молекулы которых состоят из множества моносахаридов. В упрощенном виде общая схема может быть представлена так:

Теперь сравним строение и свойства крахмала и целлюлозы – важнейших представителей полисахаридов. Структурное звено полимерных цепей этих полисахаридов, формула которых (С6H10O5)n, – это остатки глюкозы. Для того, чтобы записать состав структурного звена (С6H10O5), нужно отнять молекулу воды из формулы глюкозы.

Целлюлоза и крахмал имеют растительное происхождение. Они образуются из молекул глюкозы в результате поликонденсации. Уравнение реакции поликонденсации, а также обратного ей процесса гидролиза для полисахаридов условно можно записать следующим образом:

Молекулы крахмала могут иметь как линейный, так и разветвленный тип строения, молекулы целлюлозы – только линейный. При взаимодействии с йодом крахмал, в отличие от целлюлозы, дает синее окрашивание. Различные функции эти полисахариды имеют и в растительной клетке. Крахмал служит запасным питательным веществом, целлюлоза выполняет структурную, строительную функцию. Стенки растительных клеток построены из целлюлозы.

Классификация олигосахаридов

Строгая номенклатура олигосахаридов весьма громоздка. Название олигосахарида образуется по типу О-замещенных производных моносахаридов, исходя из названия восстанавливающего звена с указанием всех имеющихся заместителей; для невосстанавливающих олигосахаридов номенклатура аналогична номенклатуре гликозидов. В названиях линейных олигосахаридов часто применяется последовательное перечисление моносахаридных остатков с указанием типа связи между ними.

1. Дисахариды (диозы) С12H22O11

Структурная формула Тривиальное название Систематическое название Название по ИЮПАК
Сахароза (сукроза) α-D-глюкопиранозил—β-D-фруктофураноза4-O-β-D-фруктофуранозил-D-глюкоза (2R,3R,4S,5S,6R)-2-окси-6-(гидроксиметил)оксан-3,4,5-триол
Генциобиоза (β-генцибиоза, амигдалоза) β-D-глюкопиранозил-(1-6)-β-D-глюкопираноза6-O-β-D-глюкопиранозил-D-глюкоза (2R,3R,4S,5S,6R)-6-оксиметил]оксан-2,3,4,5-тетраол
Мальтоза α-D-глюкопиранозил-(1-4)-α-D-глюкопираноза4-O-α-D-глюкопиранозил-D-глюкоза (α-мальтоза)α-D-глюкопиранозил-(1-4)-β-D-глюкопираноза4-O-β-D-глюкопиранозил-D-глюкоза (β-мальтоза)
3α-Маннобиоза α-D-маннопиранозил-(1-3)-α-D-маннопираноза, 3-O-α-D-маннопиранозил-D-манноза (3S,4S,5R,6R)-2-(гидроксиметил)-6-оксиоксан-3,4,5-триол
Аллолактоза β-D-галактопиранозил (1-6)-D-глюкоза6-O-β-D-галактопиранозил-D-глюкоза (3R,4S,5S,6R)-6-оксиметил]оксан-2,3,4,5-тетраол
Нигероза (сейкбиоза) α-D-глюкопиранозил-(1-3)-D-глюкопираноза3-O-α-D-глюкопиранозил-D-глюкоза (2-(R,3S,4S,5R,6R)-)-2-(гидроксиметил)-6-оксиоксан-3,4,5-триол

2. Трисахариды (триозы) С18H32O16

Структурная формула Тривиальное название Систематическое название Название по ИЮПАК
Рафиноза (раффиноза) α-D-галактопиранозил-(1-6)-α-D-глюкопиранозил-(1-5)-β-D-фруктофураноза (2R,3R,4S,5S,6R)-2-окси-6-оксиметил] оксан-3,4,5-триол

3. Тетрасахариды (тетраозы) С24H42O21

Структурная формула Тривиальное название Систематическое название Название по ИЮПАК
Стахиоза (маннеотетроза) α-D-галактопиранозил-(1-6)-α-D-галактопиранозил-(1-6)-α-D-глюкопиранозил-(1-2)-β-D-фруктофураноза (2R,3R,4S,5R,6R)-2-окси-6-оксиметил]оксан-2-ил]оксиметил]оксан-3,4,5-триол

Гомоолигосахариды

Дисахариды:

  • Мальтоза
  • Целлобиоза
  • Нигероза
  • Рутиноза
  • Тураноза
  • Генциобиоза
  • Трегалоза
  • Мелибиоза

Трисахариды:

  • Рафиноза
  • Генцианоза
  • Мелицитоза
  • Мальтотриоза
  • Эрлоза

Тетрасахариды:

  • Акарбоза
  • Стахиоза

Пентасахариды:

Мальтопентоза

Гексасахариды:

Мальтогексоза

Вывод

Крахмал, целлюлоза и гликоген являются полисахаридами, обнаруженными в организмах. Крахмал содержится в растениях в качестве основной формы хранения углеводов. Линейные цепи крахмала называются амилозой, а разветвленные — амилопектином. Гликоген похож на амилопектин, но сильно разветвлен. Это основная форма хранения углеводов у животных и грибов. Целлюлоза представляет собой линейный полисахарид, который образует водородные связи между несколькими целлюлозными цепями, образуя волокнистую структуру. Это основной компонент клеточной стенки растений, некоторых водорослей и грибов. Таким образом, основным отличием крахмальной клетчатки от гликогена является их роль в каждом организме.

Ссылка: 1. Берг, Джереми М. «Сложные углеводы образуются за счет связывания моносахаридов». Биохимия. 5-е издание. Национальная медицинская библиотека США, 01 января 1970 года. Интернет. 17 мая 2017 ,

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Андрей Измаилов
Наш эксперт
Написано статей
116
Добавить комментарий