ximia.org - сайт о химии для химиков
РАЗДЕЛЫ САЙТА
Разная химия
Неорганическая
Органическая
Биологическая
Наглядная биохимия
Токсикологическая

База знаний
Химическая энциклопедия
Справочник по веществам
Таблица Д.И. Менделеева
Гетероциклические соед.
Теплотехника
Углеводы

Партнёры по Химии
Всё об Алхимии

Химия в жизни
Каталог предприятий

Дополнительно
Лекарственные средства Фармацевтический справ.

 
Всё о Химии - Ximia.org

КАРРАГИНАНЫ


Алфавитный указатель: А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я


КАРРАГИНАНЫ, группа неразветвленных сульфатированных полисахаридов, молекулы к-рых построены из остатков производных D-галактопиранозы со строгим чередованием a-1 : 3- и b-1 : 4-связей между ними (т.е. из дисахаридных повторяющихся звеньев); содержатся в красных морских водорослях. Различия между отдельными представителями К. обусловлены тем, что в качестве 4-О-замещенного моносахаридного остатка может выступать не только D-галактоза (ф-ла I), но и 3,6-ангидро-D-галактоза (II), группы ОН м. б. сульфатированы, изредка метилированы, а в качестве 3-О-замещенного остатка в молекуле иногда содержится 4,6-О-(1'-карбокси)этилиденовое производное D-галактозы (III). К., построенные из наиб. часто встречающихся дисахаридных повторяющихся звеньев, принято обозначать греч. буквами.
322_339-43.jpg
К., как правило, являются "мол. гибридами", содержащими в одной молекуле неск. типов дисахаридных повторяющихся звеньев. Такое строение объясняется своеобразным биосинтезом К., в процессе к-рого регулярный полимер D-галактозы, образующийся на первой стадии, подвергается далее сульфатированию, а затем происходит отщепление сульфата из 6-го положения 4-О-замещенных остатков a-D-галактозы с образованием остатков 3,6-ангидро-a-D-галактозы; т.обр., структуры g-, d-, m-, n- и l-К. - биогенетич. предшественники структур b-, a-, (-, i- и q-К. соответственно. Две последние стадии биосинтеза (постполимеризац. модификация) могут протекать не полностью, что и приводит к образованию мол. гибридов. К. - аморфные бесцветные или слегка окрашенные в-ва с мол. массой от неск. сотен тыс. до неск. млн., обычно с высоким содержанием сульфата (/ 20%). В виде Na-солей раств. в холодной воде с образованием вязких р-ров. К. с большим содержанием 3,6-ангидро-D-галактозы ((-, i-K. и др.) в присут. К+ , Rb+, Cs+ образуют термообратимые гели, к-рые плавятся при нагр. выше 50-75 °С. Гелеобразование объясняется ассоциацией участков молекул, имеющих регулярную структуру и упорядоченную спиральную конформацию, с участием подходящего по размерам катиона. Св-ва гелей определяются строением и протяженностью таких участков; наиб. прочные гели дает (-К. в присут. К+ . Поскольку образование остатков 3,6-ангидро-D-галактозы происходит на заключит. стадии биосинтеза, очевидно, что гелеобразующие св-ва К. в водорослях находятся под метаболич. контролем. К., содержащие 3,6-ангидро-D-галактозу, легко расщепляются при нагр. с разб. к-тами в результате повыш. лабильности гликозидных связей этого моносахарида с образованием 4-О-b-D-галактопиранозил-3,6-ангидро-D-галактозы (каррабиозы). В условиях полного кислотного гидролиза, освобождающего галактозу, 3,6-ангидрогалактоза разрушается При действии на К. щелочи отщепляются сульфатные группы в положении шесть 4-О-замещенных остатков a-D-галактозы с одновременным замыканием 3,6-ангидроцикла (р-ция, идентичная заключит. стадии биосинтеза К.). Для идентификации дисахаридных повторяющихся звеньев в молекулах К. используется спектроскопия 13С-ЯМР, реже - иммунологич. р-ции со специфич. антителами. Сведения о распределении разл. звеньев вдоль цепи полимера можно получить при ферментативном гидролизе К.; наиб. известны (- и i-каррагиназы бактериального происхождения, к-рые расщепляют участки молекул, имеющие структуру, (- или i-K., с образованием соответствующих сульфатов 3,6-ангидро-a-D-галактопиранозил-(1 : 3)-D-галактозы (неокаррабиозы) и ее высших олигомергомологов. К. содержатся, как правило, в красных водорослях, относящихся к порядку гигартиновых (Gigartinales). На полисахаридный состав кроме видовой принадлежности могут влиять условия обитания водорослей; во мн. случаях отмечено существенное различие в составе К. между разными генерациями (гаметофитами и спорофитами) одного и того же вида. Для пром. получения К. используют водоросли родов хондрус (Chondrus), гигартина (Gigartina), гипнеа (Нурпеа); в СССР полисахариды группы К. получают из черноморской филлофоры (Phyllophora nervosa) и балтийской фурцеллярии (Furcellaria fastigiata). К. извлекают из водорослей горячей водой, часто в присут. разб. щелочи или соды, что облегчает экстракцию и приводит к элиминированию сульфата с образованием 3,6-ангидрогалактозы, а следовательно, к улучшению гелеобразующих св-в. К. используют в пищ. пром-сти как стабилизаторы белковых р-ров и гелеобразователи при изготовлении разнообразных молочных и кондитерских изделий (иногда в комбинации с др. гелеобразующими полисахаридами), а также при изготовлении фармацевтич. препаратов и косметич. ср-в. Мировое произ-во К. ок. 13000 т/год (1986).
===
Исп. литература для статьи «КАРРАГИНАНЫ»:
Усов А. И., в сб.: Прогресс химии углеводов, М., 1985, с. 77-96; Towle G. A., в кн.: Industrial gums, 2 ed, by R. L. Whistler, N.Y.-L, 1973, p. 83-114; Painter T. J., в кн.: Polysaccharides, ed. by G. O. Aspinall, v.2, N.Y., 1983, p. 195-285. А. И. Усов.

Страница «КАРРАГИНАНЫ» подготовлена по материалам химической энциклопедии.

 

Всё о Химии для учителей, учеников, студентов и просто химиков