Ферментативний гідроліз некрохмалистих полісахаридів.
Цей гідроліз має місце під дією ферментів целюлітичного, геміцелюлазного і пектолітичного комплексу. Використовується в харчовій технології для повнішої переробки сировини і поліпшення якості продукції. Наприклад, гідроліз некрохмалистих полісахаридів (пентозанів та ін.) під час вирощуванні солоду має значення в подальшому для утворення барвникових і ароматичних продуктів (в процесі висушування солоду і створенні певних органолептичних властивостей пива). У виробництві соків і у виноробстві – для освітлення, збільшення виходу соку, поліпшення умов фільтрації.
Гідроліз целюлози відбувається під дією комплексу целюлітичних ферментів.
Геміцелюлози разом з пектиновими речовинами утворюють основну речовину клітинних оболонок рослин. Гідроліз геміцелюлоз має місце під дією великого комплексу геміцелюлазних ферментів. Ця група полісахаридів, різнорідна за будовою, молекулярною масою і складом, під час гідролізу дає досить різноманітний набір сполук: глюкозу, фруктозу, манозу, галактозу, ксилозу, арабінозу, глюкуронову і галактуронову кислоти.
Ферментативні реакції розщеплення глікогену. Процес глікогелізу реалізується за механізмом фосфоролітичного розщеплення, яке полягає у фосфоролізі 1 ,4-глікозидного зв'язку на нередукуючому кінці молекули глікогену (також, що містять вільну (С-4)-ОН-групу). В реакції вивільняється глюкозо-1-фосфат, а нерозгалужений фрагмент молекули глікогену скорочується на один моносахаридами залишок.
Фермент, що каталізує реакцію - глікогенфосфорилаза. Фосфорилаза відрізає моносахаридні залишки у вигляді глюкозо-1-фосфату від нерозгалужених амілаз них ланщогів глікогену. Розщеплення розгалужених фрагментів відбувається під дією аміло-1,6-глікозидази (дирозгалужений фрагмент).
Фермент каталізує глікозилтрансферазну та аміло-1,6-глюкозидазну реакції, а саме:
• переносить олігосахаридні залишки, що складаються з трьох моносахаридів, в кінець нерозгалужених ланцюгів, що експонує залишки глюкози, сполучені з основним ланцюгом а(1—>6)-глікозидними зв'язками;
• розриває (1—6)-глікозидні зв'язки гідролітичним шляхом, вивільняючи молекули глюкози.
Глюкозо- 1-фосфат, що утворюється при фосфоролізі глікогену, під дією фосфоглюкомутази перетворюється в глюкозо-6-фосфат. Подальші метаболічні шляхи обміну глюкозо-6-фосфату відмінні в клітинах печінки і мязів:
• в печінці глюкозо-6-фосфат при дії глюкозо-6-фосфатази перетворюється у вільну глюкозу, яка надходить у кров і використовується в інших органах і тканинах;
• у м'язах, які не містять глюкозо-6-фосфатази, глюкозо-6-фосфат використовується для власних енергетичних потреб, окислюючись аеробним або анаеробним шляхом.
• Полісахариди бактеріального походження. Полісахариди -найбільш розповсюджені в природі біополімери і мікроорганізми займають важливе місце як джерела різних вуглеводів.
• Глікани - це продукти конденсації багатьох молекул моносахаридів. Наприклад емпірична формула для полімерної гексози - (СбНю05)п-для полімерної пентози (пентозан)-(С5Н804)п і т.д. при конденсації п молекул монози приходить віднімання п молекули води по схемі
• (СбНі2Об)п+СбНі2Об~>(СбНі0О5)п+1+пН2О
• Гомоглікани являють наприклад глікан (аубазидан) утворювальний диморфним грибом Aureobasidium pullulans; моннон, продукується деякими видами дріжджових організмів роду Rhodotorula; глюка (декстран) утворювальні бактерії Leuconostoc mesenteroides. До гетерополісахаридів відносять, наприклад капсульні полісахариди дріжджових організмів із роду
•
• Cryptococcus. Деякі із гетеро полісахаридів включають залишки моноз, галактоз, ксилози глюкуронової кислоти. Складні гетеро полісахариди ксантан являє бактерій Xanthomonas campestris. Ксантан складається із целюлозної кори і трифазної бокового ланцюга, включають 4,6-піруваткеталь-маннозу, глюкуронову кислоту і ацетил-6-моннозу.
• Полісахариди можуть включати аміносахаридні залишки, як наприклад, в хітозані у деяких грибів; якщо аміногрупа його заміщує ацетильним радикалом, то полісахарид називають хітоном.
• Полісахарид хітин є головним структурним елементом твердого зовнішнього скелету комах і ракоподібних, а також клітинної стінки у багатьох грибів. За хімічною природою хітин - це лінійний полімер, який утворюється із залишків ЛА - ацетил в глюконозааміну, які з'єднані один з одним р - зв'язками.
• Полісахариди за своїми властивостями можуть бути нейтральними, кислими і основними, що залежать від своїх функціональних груп, вміщує в більшій або меншій кількості в молекулі полімера. Із числа названих полісахаридів нейтральних являють аубузідан, редексман, декстран; основним - хітозан. Низькомолекулярні полісахариди розчинні у воді але не розчинні в більшості органічних розчинів. Гідратні оболонки навколо молекул полісахаридів руйнуються при додаванні таких водовіднімолочних можливостей, як етанол і ацетон. Полісахариди, як правило, оптично активні.
Література:
1. Пищевая химия. Нечаєв А.П., Траубенберг С.Е., Кочеткова А.А. и др.. Под ред. А.П. Нечаєва. Издание 4-е, испр. и доп. – СПб.: ГИРД, 2007. – 640 с.
2. Пищевая химия: Лабораторный практикум. Пособие для вузов / Нечаєв А.П., Траубенберг С.Е., Кочеткова А.А. и др.– СПб.: ГИРД, 2006. – 304 с.
3. Дубиніна А.А., Малюк Л.П., Селютина Г.А та ін. Токсичні речовини у харчових продуктах та методи їх визначення: Підручник. – К.: ВД «Професіонал», 2007. – 384 с.
4. Донченко Л.В., Надтыка В.Д. Безопасность пищевого сырья и продуктов питания. – М.: Пищевая пром-сть, 1999. – 352 с.
5. Пасальський Б.К. Хімія харчових продуктів: Навчальний посібник. – К.: Київ. Держ.торг.-екон.ун-т, 2000. – 196 с.
6. Азбука харчування. Раціональне харчування /За ред. А.І.Смолякової і І.О.Мартинюк. - Львів; Світ, 1991 - 200с
7. Біохімія. Підручник для вузів / М.Є.Кучеренко та ін. – К.:Либідь. – 1995.– 464 с.
8. Боєчко Ф.Ф. Біологічна хімія. - Київ: Вища цгк., 1995.- 536с
9. Даценко І.І., Габович Р.Д. Основи загальної і тропічної гігієни. – К.: Здоров’я, 1995. – 424 с.
10. Бузник И.М. Энергетический обмен и питание. - М.: Медицина, 1990. - 155с.
11. Губергриц А. Я., Линевский Ю.В. Лечебное питание. - Киев: Вища шк., 1985. 296с.
12. Дуденко Н.В., Павлоцька Л.Ф. Фізіологія харчування. – Х.: НВФ “Студцентр”. 1999. – 392с.
13. Мицык В.Е., Невольниченко А.Ф Рациональное питание и пищевые продукты. - Киев: Урожай, 1994. - 332с.
14. Нормальна фізіологія / За ред. В.І. Філімонова.- К.: Здоров’я, 1994.- С.441-479.
15. Павлоцкая Л.Ф., Дуденко Н.В., Эйдельман М.М. Физиология питания. – М.: Высш. шк., 1989. – 368 с.
16. Смоляр В.И. Рациональное питание. - Киев: Наук. думка, 1991. - 355с.