Полисахариды, полиозы, гликаны

ПОЛИСАХАРИДЫ, ПОЛИОЗЫ, ГЛИКАНЫ —высокомолекулярные соединения, содержащие более 10 разнообразных моносахаридных или олигосахаридных остатков, соединенных О-гликозидными связями и образующих линейные или разветвленные цепи. Гомогликаны (гомополисахариды) состоят из моносахаридных единиц (мономеров) одного типа, гетерогликаны (гетерополисахариды) — из остатков различных сахаров и их производных. Молярная масса колеблется от нескольких тысяч до нескольких миллионов. К гомоглюканам относятся: крахмал, клетчатка, декстраны, глюканы и глюканы, содержащие азот, гликоген; к гетероглюканам — резервные полисахариды растений: галактоманнаны, глюкоманнаны, мукополисахариды, смешанные биополимеры.

Полисахариды — аморфные, редко кристаллические вещества, не растворимые в спирте и неполярных органических растворителях; растворимость в воде варьирует: некоторые линейные гомополисахариды (ксиланы, маннаны, целлюлоза, хитин) в воде не растворяются из-за прочных межмолекулярных связей, сложные и разветвленные полисахариды либо растворяются в воде (гликоген, декстраны), либо образуют гели (пектины, агар-агар, альгиновые кислоты). Полисахариды подвергаются кислотному или ферментативному гидролизу с образованием моно- или олигосахаридов.

Биологическая роль полисахаридов разнообразна: крахмал, инулин, некоторые слизи, ламинарин, гликоген — энергетический резерв растительных и животных клеток; целлюлоза, гемицеллюлозы, хитин в грибах и беспозвоночных — скелетные полисахариды; гиалуроновая кислота и гепарин выполняют защитные функции; липополисахариды бактерий и гликопротеиды животных клеток обеспечивают специфичность межклеточного взаимодействия и иммунологических реакций организма.

Полисахариды имеют важное медицинское и народнохозяйственное значение. Из них получают лекарственных средства, применяемые как обволакивающие, противовоспалительные, ранозаживляющие, противоязвенные (повышающие резистентность слизистой желудка). В медицине используют крахмал в качестве наполнителя, полиглюкин — как кровезаменитель, продигиозан повышает содержание гемоглобина, зимозан оказывает противоопухолевое действие. Многие полисахариды широко используют в различных отраслях промышленности.

Полисахариды морских водорослей, водорослевые слизи — высокомолекулярные углеводы, составляющие основную массу клеточных стенок и межклеточного вещества этих растений. К ним относятся агар-агар, каррагинин, альгиновые кислоты и др. Альгиновые кислоты, выделяемые из водорослей, являются полиуронидами и представляют собой линейные полимеры с β-(1—>4)-связями между мономерами. Они содержат D-маннуроновую и D-гулуроновую кислоты. Нативные альгиновые кислоты, по-видимому, состоят из нескольких фракций с различной растворимостью, отличающихся соотношением кислот. В водорослях они содержатся в виде солей Ca, Na и Mg.

В некоторых бурых водорослях найдены сульфированные полисахариды, например, галактаны. Они в основном имеют линейную структуру с β-(1—>3)-связями между мономерами и содержат эфирно-связанную серную кислоту. Эти полисахариды образуют прочные студни в водных растворах даже малых концентраций.

Альгинат натрия употребляют в пищевой промышленности, парфюмерном, текстильном и других производствах. В медицине стерильные растворы альгината натрия используют для приготовления мазей, жидкостей от ожогов, марли, бинтов. В медицине применяют ламинарию.

Фрагмент альгиновой кислоты