Гетерополисахариды

Альгиновые кислоты. Относятся к полиуроновым кислотам. Они являются главным структурным компонентом клеток бурых водорослей – Laminaria, Macreestis и Fucus. При гидролизе альгиновых кислот образуются β -D-маннуровая и α -L-гулуроновая кислоты в соотношениях от 1: 0, 5 до 1: 3.

Мономерные звенья соединены между собой β -1®4-гликозидными связями. Альгиновые кислоты включают блоки, состоящие преимущественно из одной уроновой кислоты, а также участки с чередованием остатков обеих кислот:

Альгиновые кислоты трудно растворимы в холодной воде, но легче в горячей воде. Склонны к набуханию в воде при комнатной температуре. Образуют гели, и это свойство позволяет широко применять альгиновые кислоты в фармации, в пищевой промышленности, а также в качестве эмульгаторов.

Агар (агар-агар) – полисахариды, содержащиеся в некоторых видах красных водорослей. Преобладающей в агаре фракцией является агароза (примерно 50–70%), представляющая собой линейный полимер, построенный из чередующихся остатков D-галактопиранозы и 3, 6-ангидро-L-галактозы, соединённых поочерёдно β -1→ 4 и α -1→ 3 связями:

Помимо агарозы в агаре присутствует агаропектин. Агар – аморфный продукт, нерастворимый в холодной воде, но легко растворимый в горячей воде. При охлаждении горячего раствора до 35 – 40^оС образуется плотный гель.

Используется в качестве желирующего вещества в пищевой промышленности, а также в фармации, в микробиологии. Будучи сорбентом, агар находит широкое применение как носитель при гельфильтрации и электрофорезе.

Мукополисахариды – кислые полисахариды животного происхождения. Молекулы мукополисахаридов имеют линейное строение и состоят из повторяющихся дисахаридных звеньев, в каждом из которых имеются остатки аминосахара (D-глюкозамина-N-сульфат, N-ацетил-D-глюкозамина или N-ацетил-D-галактозамина), а также уроновой кислоты или очень редко – галактозы. В некоторых случаях отдельные спиртовые гидроксигруппы могут быть сульфированы.

Из представителей этой группы в естественном состоянии только гиалуроновая кислота является чистым полисахаридом. Остальные мукополисахариды, в том числе гепарин, ковалентно связаны с белками, образуя протеогликаны. Эти соединения входят в состав соединительной ткани (в хрящах, сухожилиях, костях, коже, роговице, стекловидном теле глаза), слизистых выделениях, входит в состав клеточных мембран.

Гиалуроновая кислота состоит из чередующихся остатков глюкуроновой кислоты и N-ацетилглюкозамина, связанных между собой β -1→ 3 связью:

Сами дисахаридные фрагменты соединяются между собой β -(1→ 4) гликозидными связями.

Расщепление гиалуроновой кислоты в организме происходит под действием фермента гиалуронидазы.

Хондроитинсульфаты – близкие по строению с гиалуроновой кислотой полисахариды, состоящие из остатков глюкуроновой кислоты и сульфатированного N-ацетилглюкозамина, соединённые между собой β -1, 3-гликозидной связью.

Известны 4 типа хондроитинсульфатов, которые отличаются друг от друга положением сульфатного остатка в N-ацетилглюкозаминном фрагменте (чаще всего в положениях 4; 6 и одновременно 4, 6):

Гепарин. Впервые выделен из печени. Содержится во многих тканях, Вырабатывается «тучными» клетками, где накапливается в виде гепарин-белкового комплекса. Регулирует свёртываемость крови (антикоагулянт).

Полисахаридная часть построена из чередующихся остатков β -D-глюкуроновой кислоты, её эпимера по С-5 – α -L-идуроновой кислоты, а также N-ацетата или сульфата глюкозамина. Гидроксигруппы С-6 глюкозамина и С-2 идуроновой кислоты сульфатированы:

Пектины ( пектиновые вещества) – полисахариды, построенные преимущественно из остатков α -D-галактуроновой кислоты, которые связаны между собой α -(1→ 4) связями. Таким образом, основу пектинов составляет полигалактуроновая, или пектиновая кислота. В различных пектинах карбоксильные группы метилированы в той или иной степени, или же находятся в виде соли: