Сырье, содержащее полисахариды - Химия реферат

Главная

Химия
Сырье, содержащее полисахариды

Понятие, типология и молекулярное строение полисахаридов (целлюлоза, гемицеллюлозы, инулин, крахмал). Химический состав, заготовка и хранение, внешние признаки и использование сырья, содержащего слизи (корень алтея, листья подорожника и мать-и-мачехи).


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.


Полисахариды - это высокомолекулярные продукты конденсации более 5 моносахаридов и их производных, связанных друг с другом О-гликозидными связями и образующие линейные или разветвленные цепи.
Полисахариды делят на два типа: гомополисахариды (гомополимеры) и гетерополисахариды (гетерополимеры), в зависимости от характера входящих в их состав моносахаридов и их производных. Гомополисахариды построены из моносахаридных единиц (мономеров) одного типа (например. крахмал, клетчатка, из животных полисахаридов - гликоген, хитин), а гетерополисахариды - из остатков различных моносахаридов и их производных (например, гемицеллюлозы, инулин, пектиновые вещества, слизи и камеди).
Также полисахариды можно классифицировать по функции (запасные, структурные, защитные), по происхождению (фитополисахариды, зоополисахариды, полисахариды микроорганизмов), по кислотности (нейтральные и кислые), по характеру скелета (линейные и разветвленные).
Молекулярная масса полисахаридов колеблется от нескольких тысяч до нескольких миллионов единиц. В составе полисахаридов обнаружено свыше 20 различных видов моносахаридов и их производных, наиболее часто встречаются: из гексоз - D-глюкоза, D-галактоза, L-фруктоза, D-манноза; из пентоз - D-ксилоза, L-арабиноза и др., из дезоксисахаров - L-рамноза, D-фукоза; из продуктов восстановления D-маннозы - спирт маннит; из продуктов окисления моносахаридов - D-глюкуроновая, D-маннуроновая, D-галактуроновая, D-гулуроновая и другие кислоты.
Моносахариды и их производные входят в состав полисахаридов в пиранозной, реже фуранозной форме. Образование О-гликозидной связи происходит за счет полуацетального (гликозидного) гидроксила одного моносахарида и водорода гидроксильной группы другого моносахарида с образованием 12; 13; 14; 16 связей.
Разнообразие в строении полисахаридов может быть обусловлено не только характером моносахаридов и способом их соединения, но также тем, что гидроксильные и карбоксильные группы моносахаридов и их производных могут быть метилированы, этерифицированы органическими и неорганическими кислотами (например, серной кислотой - агар-агар); водороды карбоксильных групп замещены на ионы металлов (пектиновые вещества, камеди).
Полисахариды - это большей частью аморфные вещества, нерастворимые в неполярных растворителях и спирте; растворимость в воде варьирует. Подвергаются кислотному и ферментативному гидролизу с образованием моно- или олигосахаридов, содержащих от 2 до 4 моносахаридных единиц.
Собирают лекарственное растительное сырье, содержащее полисахариды в период максимального содержания действующих веществ. Надземные части растений - в сухую погоду; подземные органы, содержащие слизь, обычно не моют, а иногда снимают пробку (корни алтея). Сушка предпочтительна искусственная при температуре 50-60С. Хранят сырье по общему списку. в сухом. прохладном (10-15С) помещении, оберегая от амбарных вредителей.
Методы качественного и количественного анализа основаны на физико-химических свойствах полисахаридов.
Полисахариды чрезвычайно важны в обмене веществ растений и животных. В медицине они и модифицированные различными способами их производные могут быть использованы как наполнители, кровезаменители, обладают способностью пролонгировать действие лекарств, повышают резистентность слизистой оболочки желудка, оказывая противовоспалительное, обволакивающее и ранозаживляющее действие. Обладают иммунологической активностью. Полисахариды некоторых грибов (дождевики) показали ингибирующий эффект в отношении клеток саркомы in vitro .
Наиболее обычные полисахариды - целлюлоза, гемицеллюлозы, инулин, крахмал, слизи и камеди.
Целлюлоза (клетчатка) - полисахарид, составляющий основную массу клеточных стенок растений (особенно ее вторичной оболочки). Молекулярная масса ее точно не установлена. Предполагают, что молекула клетчатки у разных растений содержит от 1400 до 10000 остатков глюкозы, которые соединены между собой -1-4-гликозидными связями в линейные цепи.
Целлюлоза подвергается кислотному гидролизу и при кипячении с концентрированной серной кислотой превращается в глюкозу. При более слабом гидролизе образуется олигосахарид целлобиоза. Наличие значительных количеств целлюлозы должно учитываться при переработке лекарственного сырья. В медицине используется вата - Gossypium (волоски семян видов рода хлопчатник Gossypium L. сем. Мальвовые Malvaceae), более чем на 95% состоящая из клетчатки.
Вата является исходным материалом для получения коллодия и различных производных целлюлозы (метилцеллюлоза и др.), находящих широкое применение в качестве вспомогательных веществ при изготовлении разных лекарственных форм.
В технике из целлюлозы производят бумагу, целлофан, сорбенты, взрывчатые вещества и др.
Гемицеллюлозы - название этой группы полисахаридов было предложено в 1891 г. Шульце (Schulze) для описания веществ, которые относительно легко экстрагировались из разных растительных тканей и которые, как он полагал, являлись предшественниками целлюлозы, - отсюда название гемицеллюлоза (геми от греч. hemi - полу). Теперь установлено, что подобной связи не существует. Гемицеллюлозы - основной компонент первичной оболочки растительных клеток. Являясь одним из компонентов пластичного матрикса, гемицеллюлозы придают клеточной стенке дополнительную прочность, но почти не препятствуют ее росту. Гемицеллюлозы могут быть и запасными веществами, так как легко гидролизуются.
Макромолекулы гемицеллюлоз разветвлены и построены из пентоз (ксилоза, арабиноза) или гексоз (манноза, галактоза, фруктоза); степень полимеризации 50-300. По доминирующему в структуре моносахариду гемицеллюлозы можно подразделить на три подгруппы: ксиланы, маннаны и галактаны.
Инулин - высокомолекулярный углевод, растворимый в воде; из водных растворов осаждается спиртом. Количество остатков фруктозы, связанных в молекуле инулина гликозидными связями между 1-м и 2-м углеродными атомами, предположительно равно 34. Макромолекулы линейны и оканчиваются -D-глюкопиранозным остатком. При кислотном гидролизе инулина образуются фруктофураноза и небольшое количество глюкопиранозы. Инулин в больших количествах содержится в подземных органах растений семейств Asteraceae и Campanulaceae, в которых он заменяет крахмал. Растения, содержащие инулин, используются для получения D-фруктозы. В настоящее время сырье богатое инулином (корни цикория, клубни топинамбура) широко используется в составе различных пищевых добавок, применяемых при заболевании диабетом.
Инулин относится к фруктозанам. Кроме фруктозанов инулиноподобного типа. у которых фруктофуранозные остатки соединены гликозидными (21)-связями, выделяют фруктозаны леваноподобного типа, у которых остатки фруктофуранозы соединены гликозидными (26)-связями. Леваны - линейные или имеющие низкую степень ветвления молекулы с более короткой цепью, чем инулин. Фруктозаны леваноподобного типа обнаружены в листьях, стеблях и корнях ряда однодольных растений. Так у представителей сем. злаков - Poaceae леваны функционируют главным образом как временные запасные полисахариды.
Крахмал ( amylum ) не является химически индивидуальным веществом. Он на 96,1-97,6% состоит из полисахаридов, образующих при кислотном гидролизе глюкозу. Содержание минеральных веществ колеблется от 0,2 до 0,7%, они представлены в основном фосфорной кислотой. В крахмале найдены также высокомолекулярные жирные кислоты - пальмитиновая, стеариновая и др., содержание которых достигает 0,6%. Углеводная часть крахмала состоит из двух полисахаридов: амилозы и амилопектина.
Амилоза представляет собой линейный глюкан, в котором 60-300 (до 1500) остатков глюкозы связаны -глюкозидными связями между 1-м и 4-м углеродными атомами. Амилоза имеет молекулярную массу 32000-160000, легко растворима в воде и дает растворы со сравнительно невысокой вязкостью.
Амилопектин - разветвленный глюкан, в котором 3000-6000 (до 20000) остатков глюкозы соединены -глюкозидными связями не только между 1-м и 4-м углеродными атомами, но также между 1-м и 6-м. Амилопектин растворяется в воде при нагревании и дает стойкие вязкие растворы. Его молекулярная масса достигает сотен миллионов.
Содержание амилозы и амилопектина в растениях различно и зависит от вида растения и органа, из которого он получен. Это соотношение меняется в период созревания.
Крахмал подвергается ферментативному и кислотному гидролизу. При слабом воздействии кислот образуется так называемый растворимый крахмал , часто применяемый в лаборатории для йодометрии. В качестве промежуточных продуктов при гидролизе крахмала образуются полисахариды разной молекулярной массы - декстрины. При образовании декстринов постепенно освобождаются альдегидные группы и появляется восстанавливающая способность, отсутствующая у крахмала.
В растениях крахмал находится в виде крахмальных зерен разнообразной формы: овальной, сферической и т.д. Размеры зерен колеблются от 0,002 до 0,15 мм. Наиболее крупные зерна у картофеля, самые мелкие - у риса. Рост крахмальных зерен происходит путем наложения новых слоев на старые, поэтому они часто имеют слоистую структуру. Характерная форма крахмальных зерен, различия в размерах, положение центра нарастания и расположение слоев позволяют использовать эти признаки для идентификации растений и крахмала (рис. ). Характерным свойством крахмала является его способность окрашиваться в синий цвет при добавлении раствора Люголя (раствора йода в водном растворе йодистого калия). Появление синего окрашивания объясняют образованием комплексных и адсорбционных соединений между йодом и крахмалом (так называемая реакция Сакса).
В холодной воде крахмал лишь набухает. При нагревании дает вязкие коллоидные растворы, называемые крахмальным клейстером. Температура, при которой происходит это изменение крахмала, называется температурой клейстеризации. Крахмальные клейстеры склонны к ретроградации, не выдерживают высоких температур, циклов замораживания - оттаивания, воздействия кислот и т.д. Физическими и химическими способами природные (нативные) крахмалы превращают в модифицированные, лишенные этих недостатков и широко используемые в качестве загустителей, стабилизаторов и эмульгаторов в пищевой промышленности.
Растительным сырьем для производства основных видов крахмала служат представители сем. злаков - Poaceae: плоды пшеницы, риса, кукурузы (содержат до 70% крахмала), но выделение их сложное из-за наличия белковых и других веществ, которые также нерастворимы в воде. Наиболее просто получается картофельный крахмал. Клубни картофеля (содержат до 25% крахмала) сортируют, тщательно моют, измельчают в специальных машинах, а затем вымывают крахмал из полученной кашки на ситах. Очищают и выделяют крахмал путем осаждения либо в отстойниках, либо в центрифугах.
Применяют крахмал как наполнитель, а в хирургии - для приготовления неподвижных повязок. Широко используется в присыпках, мазях, пастах вместе с оксидом цинка, тальком. Внутрь применяют как обволакивающее при желудочно-кишечных заболеваниях.
Слизи и гумми (камеди) - смеси гомо- и гетерополисахаридов и полиуронидов. Гумми - смеси гетерополисахаридов с обязательным участием уроновых кислот. Карбоксильные группы уроновых кислот связаны с ионами Ca2+, K+, Mg2+. Камеди образуются в результате перерождения клеточных стенок и содержимого клеток сердцевины, сердцевинных лучей и т.д. При этом клетки разрушаются, накапливаются камеди и выступают из естественных трещин или из искусственных надрезов стволов. Они застывают в виде комковатых, ленточных и другой формы образований.
Химический состав камедей очень сложен. Например, в состав абрикосовой камеди входят: глюкуроновая кислота - до 16%, галактоза - до 44%, арабиноза - до 41%.
По отношению к воде камеди подразделяют на три вида: 1) арабиновые, хорошо растворимые в воде (абрикосовая и аравийская камеди); 2) бассориновые, плохо растворимые в воде, но сильно в ней набухающие (трагакантовая камедь); 3) церазиновые - плохо растворимые и мало набухающие в воде (вишневая камедь).
Камеди обычно образуются у растений, произрастающих в засушливом климате. Считается, что они предохраняют их от инфицирования патогенными микроорганизмами, заливая образовавшиеся трещины и другие повреждения стволов. В фармацевтической практике камеди используются при приготовлении эмульсий, таблеток и пилюль. Камеди также находят применение в других отраслях промышленности (пищевая, текстильная, кожевенная, лакокрасочная).
Слизи - смесь гетеро- и гомополисахаридов. Слизи образуются в результате нормального слизистого перерождения клеточных стенок или клеточного содержимого. При этом ослизняются отдельные клетки (корень алтея, фиалковые, гречишные) или целые слои (семя льна, блошное семя, истоды). При ослизнении клетки не разрушаются и целостность их сохраняется.
По химическому строению слизи делят на две группы:
1. Нейтральные слизи - являются продуктами полимеризации моносахаридов - D-галактозы, D-маннозы, L-арабинозы, D-глюкозы (галактоманнаны, глюкоманнаны, арабиногалактаны). Встречаются у растений семейств Orchidaceae, Liliaceae и Fabaceae.
2. Кислые слизи - кислотность их обусловлена наличием в их составе уроновых кислот (слизь семян льна, корней алтея и др.), имеющих свободные незамещенные карбоксильные группы.
Слизи - твердые аморфные вещества, хорошо растворимые в воде, нерастворимые в спирте и неполярных растворителях. Осаждаются из водных растворов спиртом, солями Pb2+, Fe3+. При действии раствора гидроксида калия, натрия, аммиака образуется желтое окрашивание, а метиленовой сини - синее; тушь слизь не окрашивает. На этих физических и химических свойствах основаны методы выделения, очистки и анализа слизей.
Для их идентификации используют качественные реакции с растворами щелочей, аммиака (желтое окрашивание). Для выявления локализации слизи готовят микропрепараты в растворе туши, метиленовой сини. В растворе туши клетки со слизью будут бесцветными, а в метиленовой сини - синими.
Количественное определение проводят гравиметрическим методом, осаждая слизи из водных растворов, чаще всего спиртом (листья подорожника. трава череды).
Биологическая роль слизей достаточно значительна. Они играют роль запасных веществ, предохраняют растение от высыхания, а также способствуют распространению и закреплению в почве семян растений. В медицине слизи используют как противовоспалительные и обволакивающие средства. Кроме того, слизи обладают радиопротекторными и иммунозащитными свойствами.
Пектиновые вещества высокомолекулярные гетерополисахариды, главным структурным компонентом которых является -D-галактуроновая кислота (полигалактуронид). Кроме галактуроновой кислоты в значительно меньших количествах (10-17%) в составе пектиновых веществ присутствуют также D-галактоза, L-арабиноза, L-рамноза и другие нейтральные моносахариды.
Пектиновые вещества открыты в 1825 году; название происходит от греч. слова pectуs свернувшийся, застывший. Они содержатся в большом количестве в плодах, клубнях и стеблях растений; входят в состав межклеточного вещества, придают клеткам пластичность и играют важную роль в процессах жизнедеятельности.
В зависимости от строения, степени полимеризации пектиновые вещества делятся на ряд групп:
1. Пектовые кислоты простейшие представители пектиновых веществ, являющиеся преимущественно продуктами полимеризации остатков -D-галактуроновой кислоты, связанных 1,4-связями в линейные цепи. Количество единиц -D-галактуроновой кислоты может достигать 100. Растворимы в воде, являются основой других групп пектиновых веществ.
2. Пектиновые кислоты (пектины) более высокомолекулярные соединения, содержащие 100-200 единиц -D-галактуроновой кислоты, карбонильные группы которой могут быть а различной степени метоксилированы.
3. Пектаты, пектинаты соли пектовых и пектиновых кислот.
Пектиновые кислоты, пектаты и пектинаты растворимы в воде в присутствии сахаров, органических кислот с образованием плотных гелей.
4. Протопектины высокомолекулярные полимеры метоксилированной полигалактуроновой кислоты с галактаном и арабинаном клеточной стенки, изредка прерываемой остатками рамнозы. Нерастворимы в воде.
- метилированная галактуроновая кислота
В растениях пектиновые вещества присутствуют обычно в виде протопектина. Протопектин содержится в большом количестве в незрелых плодах. При созревании плодов под влиянием протеолитических ферментов происходит деполимеризация полиуронидных цепочек и протопектин переходит в более низкомолекулярные группы пектиновых веществ. Присутствие пектиновых веществ необходимо учитывать при переработке лекарственного растительного сырья.
При действии на пектиновые вещества разбавленных щелочей или фермента пектазы метоксильные группы легко отщепляются и образуется метиловый спирт и пектовая кислота, которая легко осаждается из раствора Ca2+. Это свойство можно использовать для количественного определения пектиновых веществ.
Пектиновые вещества из растительного сырья извлекают при нагревании обычно 0,1 н раствором фосфорной или другой кислоты; экстракт концентрируют, фильтруют и осаждают пектиновые вещества спиртом. Для очистки используют образование пектатов, из которых пектиновые вещества освобождают действием кислот. Количественное определение проводят гравиметрическим методом (осаждение спиртом), методом потенциометрического титрования, основанного на взаимодействии пектовых кислот с гидроксидом кальция и т.д.
Пектиновые вещества снижают гастротоксичность салицилатов. Пектиновая кислота может использоваться в качестве носителя лекарственных веществ. Пектины оказывают противоязвенное действие и являются легким слабительным, а с различными металлами образуют комплексные соединения - хелаты, которые легко выводятся из организма. По этой причине продукты, содержащие пектины, особенно показаны людям, проживающим на радиоактивно зараженной территории. Пектиновые вещества широко используют в кондитерском производстве, хлебопечении, сыроварении, текстильной промышленности. В промышленности пектины получают из яблочных выжимок, кожуры цитрусовых плодов, свекловичного жома, вымолоченных корзинок подсолнечника.
В медицинской практике нашли применение полисахариды морских вод о рослей Ahnfeltia, Laminaria, Fucus. Из красной водоросли анфельции добывают агар-агар, который применяется в бактериологии и ряде биотехнологических производств для приготовления твердых питательных сред, а в кондитерской промышленности - для изготовления желе, пастилы, мармелада, джемов.
Агар-агар - высокомолекулярный полисахарид структура которого до конца не расшифрована. Предполагают, что это смесь двух полисахаридов: агарозы и агаропектина. Главная фракция (около 70%) - агароза состоит из остатков D-галактозы и 3,6-ангидро-L-галактозы, соединенных между собой -1,3- и -1,4-гликозидными связями. В молекулах агаропектина часть остатков 3,6-ангидро-L-галактозы заменена остатками 6-сульфата L-галактозы.
В ламинарии содержится полисахарид - альгиновая кислота , аналог пектиновой кислоты. Она состоит из остатков D-маннуроновой и D-гулуроновой кислот, связанных -гликозидными связями, расположенными между 1-м углеродным атомом остатка маннуроновой или гулуроновой кислот и 4-м углеродным атомом второго остатка. В водорослях альгиновая кислота присутствует в виде солей кальция, магния, натрия и т.д. и составляет до 30% сухой массы водорослей.
Альгиновая кислота является природным ионообменником и обладает способностью селективно адсорбировать катионы тяжелых металлов и радиоизотопов. Применение альгиновой кислоты способствует предотвращению отложения радиоактивного стронция в организме человека и животных. Ионообменные свойства альгиновой кислоты зависят от соотношения уроновых кислот. Большее содержание L-гулуроновой кислоты обеспечивает большую сорбционную способность.
В связи с этим ламинария имеет большое значение. Перспективным сырьем для производства альгината натрия являются отходы первичной обработки таллома водоросли - «ризоиды» и «черешки», в которых локализуется альгиновая кислота, обогащенная L-гулуроновой кислотой.
На основе альгината натрия разработаны препараты для лечения ран и ожогов (Альгипор, Альгимаф). Разрабатываются альгинатные гемостатические препараты для гастроэнтерологии, которые создают на пораженном участке защитное и лечебное покрытие. Кроме того, альгинаты могут использоваться для получения перевязочных материалов с пролонгированным лечебным действием.
В состав полисахаридного комплекса ламинарии входит ламинарин - резервный полисахарид бурых морских водорослей. Макромолекулы ламинарина линейные или слабо разветвленные, состоящие из остатков -D-глюкопиранозы со связями между 1-м и 3-м (реже 1-м и 6-м) углеродными атомами в линейных цепях и со связями между 1-м и 6-м углеродными атомами в разветвленных. Часть макромолекул может быть присоединена к остатку D-маннита. Содержание ламинарина в водорослях может достигать 35% от сухой массы.
Общая характеристика флавонидных соединений, их структура и свойства. Растительное сырье, содержащее флавоноиды (химический состав, заготовка, первичная обработка, сушка, внешние признаки, микроскопия, числовые показатели, хранение и использование). реферат [506,2 K], добавлен 23.08.2013
Понятие витаминов, их природа и свойства. Краткая характеристика основных витаминов (ретинол, аскорбиновая кислота, токоферол, филлохинон и другие). Сырье, содержащее аскорбиновую кислоту и витамины группы К (химический состав, заготовка, использование). реферат [148,3 K], добавлен 23.08.2013
Классификация, физические и химические свойства полисахаридов. Гидролизация крахмала под действием ферментов и кислот. Лекарственные растения и сырье, содержащие полисахариды (гомогликозиды, полиозы, гликаны, голозиды). Применение в медицинской практике. реферат [84,2 K], добавлен 23.08.2013
Сравнение свойств полисахаридов на примере молекул крахмала и целлюлозы. Особенности строения крахмала и целлюлозы. Домашние мини-исследования: определение крахмала в продуктах питания и оценка растворимости целлюлозы в органических растворителях. презентация [3,9 M], добавлен 12.01.2012
Химический состав бархата амурского, его заготовка, первичная обработка и сушка, содержание флакозида. Внешние признаки и микроскопия. Сбор и использование руты душистой. Заготовка и медицинское применение шлемника байкальского, очитка большого. реферат [106,4 K], добавлен 23.08.2013
Классификация сапонинов, их физические, химические и биологические свойства, растворимость, присутствие в растениях. Характеристика растительного сырья, его химический состав, заготовка, первичная обработка, сушка, хранение и использование в медицине. учебное пособие [480,9 K], добавлен 23.08.2013
Теоретические основы строения полисахаридов. Гидратация, возникающая при приготовлении пищи. Клейстеризация и желирование крахмала. Старение крахмального клейстера. Физические и химические способы модификации крахмалов. Химическое строение целлюлозы. реферат [1,1 M], добавлен 10.05.2015
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Сырье, содержащее полисахариды реферат. Химия.
Реферат: Знакомство с ОС Windows
Физическая Культура В Развитии Человека Реферат
Дневник По Практике Технолог Общественного Питания
Реферат На Тему Паратуберкулез
Реферат по теме Изучение эластичности
Курсовая Работа На Тему Ярослав Мудрый
Әлеуметтік Психологияның Адам Өміріндегі Маңызы Эссе
Курсовая работа по теме Маркетинговая стратегия развития магазина 'Gold-Мебель'
Әркімнің Өз Жолы Бар Эссе
Реферат: Лазерная система для измерения статистических характеристик пространственных квазипериодических структур
Реферат по теме Химические элементы в организме человека
Маркетинговая политика продвижения продукции (пластиковые окна)
Курсовая работа по теме Статистический анализ текста
Основи кримінально-правової кваліфікації (Навроцький)
Курсовая работа по теме Сущность и содержание мотивации персонала
Контрольная работа по теме Основы эргономики
Сочинение Мой Любимый Актер Леонардо Ди Каприо
Контрольная работа по теме Основы теории и основные понятия процесса хроматографического разделения
Класифікація закладів ресторанного господарства
Дипломная работа по теме Взаимоотношения ЧСУП 'Полесье-Агроинвест' со страховыми компаниями
Фармация в Западной Европе в эпоху Средневековья - Медицина контрольная работа
Анализ управления предприятием на примере кондитерской фабрики - Менеджмент и трудовые отношения дипломная работа
Усилители следящих систем - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника курсовая работа