Ферментативное расщепление полисахаридов

Целлюлоза, амилоза, амилопектин и гликоген — полисахариды, построенные исключительно из фрагментов о-глюкозы, — отличаются друг от друга только положением и стереохимией гликозидных связей. Сравнение ферментативного расщепления этих соединений демонстрирует замечательную специфичность ферментов. [c.286]

Ферментативное расщепление полисахаридов может протекать по одному из двух возможных направлений последовательное [c.298]

Значительно сложнее картина ферментативного расщепления гликогена и крахмала под действием а-амилазы — фермента, имеющего универсальное распространение. Этот фер.мент расщепляет только 1,4-связи однако, благодаря эндо-действию, он способен обходить места разветвлений и в отличие от фосфорилазы и (i-амилазы полностью расщеплять гликоген и крахмал до низкомолекулярных соединений. Основные продукты реакции — мальтоза, мальтотриоза, глюкоза и низкомолекулярные предельные а-декстрины , образующиеся из участков молекулы исходного полисахарида, содержащих связи между цепями. При действии а-амилазы на разветвленный полисахарид четко наблюдаются две стадии ферментативной реакции. Сначала происходят быстрые разрывы гликозидных связей внутри цепей полисахарида, что приводит к быстрому уменьшению степени разветвления и накоплению высокомолекулярных линейных декстринов. Затем значительно медленнее происходит гидролиз линейных декстринов, причем скорость гидролиза замедляется по мере уменьшения молекулярного веса декстрина гидролиз мальтотриозы до мальтозы и глюкозы протекает чрезвычайно медленно. [c.618]

Хондроитинсульфат В XI, называемый также дерматансульфатом и Р-гепарином, отличается от хондроитинсульфатов А и С моносахаридным составом вместо D-глюкуроновой кислоты он содержит ее эпимер по j — L-идуроновую кислоту в остальном строение хондроитинсульфата В сходно с хондроитинсульфатом А IX, что доказано получением из этих двух полисахаридов одной и той же 4,5-ненасыщенной альдобиоуроновой. кислоты XII при ферментативном расщеплении " [c.543]

Степень полимеризации, определенная для амилопектина, составляет около 1000, однако истинная ее величина, по-видимому, выше. Наиболее вероятное расположение боковых цепей — у шестого атома углерода элементарного звена, т. е. у первичной гидроксильной группы, поэтому верхняя ветвь молекулярной цепи в формуле (48)— чисто гипотетическая. В этом можно убедиться на основании опытов по ферментативному расщеплению полисахаридов, о чем будет изложено при рассмотрении строения и свойств гликогена. [c.92]

Этанол (этиловый спирт). Древнейшим методом его получения является сбраживание раствора сахаров (углеводов). Сбраживаемые углеводы (моносахариды) содержатся в различных фруктовых соках или образуются при ферментативном расщеплении более сложных углеводов (дисахаридов, полисахаридов). [c.295]

Известен ряд ферментативных реакций расщепления полисахаридов,, содержащих остатки уроновых кислот. [c.303]

Ферментативные методы расщепления полисахаридов используются в настоящее время достаточно широко и позволили достигнуть значительных успехов, например, в исследовании крахмалоподобных полисахаридов (см. стр. 533) или мукополисахаридов (см. стр. 541). Как и в случае всех остальных методов установления строения полисахаридов, ферментативный гидролиз оказывается особенно ценным в сочетании с другими приемами изучения полисахаридной структуры. К сожалению, трудность выделения ферментов часто препятствует их широкому применению, а чрезвычайно скудные сведения о детальном механизме ферментативного действия часто не позволяют предвидеть направление расщепления. [c.513]

Катализаторами реакции гидролиза полисахаридов являются водородные ионы. Гидроксильные ионы не ускоряют этой реакции, благодаря чему полисахариды относительно устойчивы в щелочной среде и неустойчивы в кислой. Катализаторами реакции гидролиза полисахаридов являются также ферменты а-глюкозидаза для крахмала и р-глюкозидаза для целлюлозы. Кислотный гидролиз крахмала служит промышленным методом получения глюкозы. Путем ферментативного расщепления и последующего брожения из крахмала получают этанол [c.351]

В идеальном случае ферментативный гидролиз полисахаридов следует проводить ферментами высокой степени чистоты, специфичность которых установлена по их действию на производные гликозидов и на олиго- или полисахариды с точно известной структурой. Эти условия были реализованы нри исследовании ферментативного гидролиза гликогена, амилозы, амилопектина и некоторых родственных им по структуре полисахаридов. Расщепление полисахарида специфическим ферментом может указать на присутствие в нем связи (или связей), для которой этот фермент специфичен. В случае полисахарида, содержащего не один тип связей, а более, можно провести избирательный гидролиз определенной связи, и полученный остаток проанализировать физическими, химическими или иммунологическими методами, либо для получения дополнительной структурной информации подвергнуть дальнейшей деструкции, действуя другими специфическими ферментами. [c.299]

Основным методом выяснения строения фракций крахмала был метод метилирования наряду с этим ценные сведения получены при изучении ферментативного расщепления. Если метилирование моносахаридов и олигосахаридов протекает очень легко, то метилирование высших полиоз представляет весьма трудоемкую операцию. Так, исчерпывающее метилирование полисахаридов крахмала требует 24-кратной обработки диметилсульфатом. После предварительного ацетилирования требуется шести-восьмикратное метилирование (при метилировании ацетильные группы отщепляются). [c.705]

Гелеобразующие вещества получают как из природных продуктов, так и синтетическим путем. К ним относятся полисахариды, выделяемые из морских водорослей, продукты ферментативного расщепления сахара (декстран), крахмал, производные целлюлозы хлопчатника и древесины и целый ряд полимеров, получаемых на основе акриловой кислоты. [c.146]

Цепи из глюкозных остатков в молекуле амилопектина ветвятся многократно, Ветвистая структура амилопектина подтверждается данными ферментативного расщепления этого полисахарида. Физико-химические методы исследования амилопектина свидетельствуют о сферической форме его молекул (рис. 21). [c.255]

Е 3 д а к о в Н. В. Перспективы применения в животноводстве ферментов, разрушающих целлюлозу, гемицеллюлозу и другие полисахариды.— В сб. Ферментативное расщепление целлюлозы . М., Наука , 1967. [c.351]

Сефадексы широко применяются в химии полисахаридов не только для быстрой очистки от низкомолекулярных примесей, но и для фракционирования полисахаридов и продуктов их ферментативного расщепления по их массе. Особенно большую ценность во многих случаях имеют ДЭАЭ-сефадексы, соединяющие свойства молекулярных сит (разделяющих по массе) и анионитов (разделяющих по степени кислотности). [c.56]

Выдвижение в качестве рабочих гипотез предположения о тех или иных структурных звеньях полисахарида подлежат проверке. В частности, уточнения могут быть получены в результате частичного гидролиза. Во многих случаях большое значение имеют результаты ферментативного расщепления (см. с. 94). [c.72]

Для разрыва полимерных цепей и деструкции ароматических остатков чистого лигнина, выделенного из древесины, требуются высокие энергетические затраты, поэтому большинство грибов осуществляют его деструкцию только при наличии дополнительного источника углерода и энергии целлюлозы, гемицеллюлозы, сахаров или низкомолекулярных промежуточных продуктов их метаболизма. Лигнин разрушается одновременно с утилизацией полисахаридов, ингибирует ферментативное расщепление целлюлозы. [c.415]

Рассматривается проблема получения белка, этанола, органических кислот, метана и других ценных продуктов на основе микробной трансформации лигноцеллюлозных и целлюлозных отходов сельского хозяйства и промышленности. Приведены данные о составе и свойствах целлюлозы и ряда природных лигноцеллюлозных материалов, способы их предварительной модификации с целью повышения эффективности биоконверсии этих материалов. Рассматриваются механизмы ферментативного расщепления целлюлозы и родственных полисахаридов, а также вопросы биосинтеза и некоторые аспекты применения целлюлолитических ферментов. На основании обобщения и анализа использованных в работе данных делаются выводы о возможности практической реализации процессов биоконверсии. [c.2]

Выяснение конфигурации гликозидных связей — это по существу задача мономерного анализа, так как относится не к характеристике структуры цепей, а к детализации структуры отдельных звеньев. Тем не менее известными сейчас методами мономерного анализа эта задача не решается. Дело в том, что все эти методы по своей сути деструктивны и обязательно включают расщепление гликозидных связей. А при всех известных способах расщепления гликозидных связей, применяемых в мономерном анализе полисахаридов (кроме ферментативного гидроли-8а, см. ниже), информация о конфигурации этой связи теряется. [c.95]

Таким образом, соседняя ацетамидная группа, если она находится в трансположении по отношению к уходящей группе, может контролировать сохранение конфигурации расщепляемой гликозидной связи. Можно было бы полагать, что сохранение конфигурации связи в катализе лизоцимом обусловлено также наличием этой группы, если бы не одно обстоятельство. Выяснилось, что лизоцим не требует обязательного присутствия ацетамидной группы в кольце по соседству с расщепляемой связью. Так, хотя лизоцим и разрывает связь у N-ацетилглюкозаминовых остатков от 2 до 20 раз быстрее, чем у глюкозных [121 —123], но расщепление гликозидной связи у 2-дезоксиглюкозного остатка идет еще быстрее [123]. Наконец, по данным Брюса с сотр. [119, 120], эффективность внутримолекулярного нуклеофильного участия ацетамидной группы существенно зависит от свойств уходящей группы субстрата. Тогда этот механизм для ферментативного гидролиза полисахаридов, где уходящая группа плохая , не имеет особого значения. [c.179]

Из описанной схемы ферментативного расщепления глнкогена легко видеть, насколько целесообразно построена молекула гликогена в свете его основной биологической функции. В -самом деле, благодаря исключительно высокой разветвленности цепей гликогена каждая его молекула содержит большое число невосстанавли-вающих концов цепей (порядка десятков тысяч), так что одна молекула полисахарида мон<ет подвергаться атаке одновременно во многих местах. Это обстоятельство обеспечивает чрезвычайно высокую скорость расщепления и, следовательно, возможность почти мгновенной мобилизации заключенных в гликогене энергетических ресурсов. [c.145]

Главным источником получения разнообразных О. служат р-ции частичного (химического или ферментативного) расщепления прир. полисахаридов, гликолипидов и гликопротеинов. Однако существует неск. групп О., встречающихся в природе в своб. состовшии. Группа сахарозы широко представлена в растениях, где выполняет роль легкомобили-з>емого энергетич. резерва. Кроме сахарозы в эту группу входят О., образовавшиеся путем гликозилирования молекулы сахарозы остатками D-фруктозы (Fru), D-глюкозы (Gl ) или D-галактозы (Gal), а также в результате последующего частичного гидролиза этих высших О. [c.378]

Декстрины (С4Н, 05)р-иродукты частичного расщепления полисахаридов крахмала и гликогена. Все декстрины легко растворимы в воде. Они навдены в кишечнике как продукт ферментативного гидролиза, атакже обнаружены в крови воротной вены животных и человека после принятия пищи, богатой углеводами. [c.182]

Таким образом, ферментативный гидролиз в отличие от кислотного дает возможность выяснить положение остатков ,-арабинозы в молекуле этого полисахарида. Следует учитывать, однако, что неочищенные ферментные препараты иногда обладают кроме гидролизующего еще и син-тетазным действием. В этом случае применение их для расщепления полисахаридов может привести к образованию из продуктов гидролиза новых олигосахаридов, не имеющих отношения к структуре исходного полисахарида. [c.512]

Факторы, определяющие специфичность действия эндополисахаридаз, далеко не ясны и могут быть достаточно сложными. Одной из попыток выяснить эти факторы является изучение ферментативного расщепления Р-глюкана овса, периодатное окисление которого разбиралось выше (см. стр. 501), и родственных полисахаридов типа лихенина " . [c.512]

Кислые мукогюлисахариды в соединительной ткани связаны с белка- ми (см. стр. 602), поэтому для их выделения, как правило, проводят предварительное разрушение белков протеолитическими ферментами или расщепление углевод-белковых связей щелочами, после чего полисахариды экстрагируют растворами солей . Белки, также переходящие при этом в раствор, удаляют с помощью денатурирования. Смеси мукополисахаридов можно разделить на компоненты фракционированным осаждением спиртом в виде солей с различными катионами , но лучшие результаты дает фракционированное осаждение цетавлоном или ионообменная хроматография . Особенности химического поведения мукополисахаридов сделали чрезвычайно сложной задачу установления их строения. Даже идентификация моносахаридов после полного кислотного гидролиза (обычно одна из самых простых операций) является в мукополисахаридах трудной проблемой. Наличие в одной молекуле уроновых кислот и аминосахаров приводит к тому, что полисахариды гидролизуются лишь в жестких условиях, при которых освобождающиеся уроновые кислоты подвергаются интенсивному разрушению. Поэтому в последнее время работу по установлению строения этих веществ проводят на модифицированных полисахаридах, в которых сульфатные группы удалены, а все карбоксильные группы уроновых кислот восстановлены в первичноспиртовые. Ряд других классических методов установления строения полисахаридов применим к мукополисахаридам с трудом это относится к перйодат ному окислению, вызывающему разрушение остатков уроновых кислот вследствие сверхокисления, к метилированию, в применении которого успехи достигнуты сравнительно недавно. Основными методами, позволившими выяснить строение мукополисахаридов, послужили методы частичного гидролиза и частичного ферментативного расщепления. [c.541]

Из мякоти оливок выделен глюкуроноксилан [211, 212], содержащий в каждом 11-м ксилозном остатке ответвление в виде 4-0-метил-а-0-глюкуроновой кислоты, присоединенное в положении С-2 к остатку ксплозы. Затем установлено, что это сырье содержит галактоглюкоманнан, который, по данным метилирования, ферментативного расщепления н кислотного гидролиза, имеет главную цеиь Gl -(1—>-4)-Man и ответвления Gal-(1—>-6), связанные с остатками маннозы и, в меньшей степени, с остатками галактозы, В продукте, полученном после отделения этого полисахарида, найден ксилоглюкан. Он представляет собой (1— -4)-глюкан, содержащий при С-6 ответвления в виде цепей из Ху1-(1- 4). [c.99]

Важным методом частичного расщепления полисахаридов является ферментативный гидролиз, при этом используются эндоферменты, расщепляющие полисахариды в середине цепи. Наиболее известный из таких ферментов — лизоцим, расщепляющий (. 1(1 - 4)-гликозидные связи между остатками N-aцeтилмypaмoaoй кислоты и N-aцeтилглюкoзaминa в полисахариде (муреине) клеточной стенки бактерий (см. с. 190). [c.468]

Рассмотренное выше действие нескольких полисахараз, участвующих в гидролизе крахмала, иллюстрирует специфическую природу различных реакций ферментативного расщепления. Ферментативный метод анализа дает такие сведения относительно тонкой структуры полисахаридов, которые нельзя получить современными химическими методами. [c.301]

Солодоращение ячменя требуется для инициации ферментативной активности зерна и первичного его преобразования (преобразования крахмала амилазой в сбраживаемые сахара, а также расщепления полисахаридов, содержащихся в клеточной стенке, под действием (3-глюканаз и ксиланаз). Процесс солодоращения можно рассматривать как проращивание зерен с последующей тепловой обработкой (сущ-кой) для прерывания этого процесса проращивания на некоторой ранней стадии. При разных условиях солодоращения и сущки получают разные виды солода, при этом важным параметром является уровень модификации солода, то есть степень расщепления крахмала и р-глюкана в ходе солодоращения. Еще одним важным параметром служит цвет солода, который зависит прежде всего от температуры сущки. Бледные типы солода, сушка которых осуществляется при относительно низких температурах (не более 80 °С), обычно используют для приготовления лагерного пива (низового брожения). Более темные типы солода (мюнхенский, карамельный и др.) получают сушкой при более высоких температурах и применяют для приготовления особых сортов пива. Такие солода придают пиву характерные вкусо-ароматические свойства и цвет. [c.64]

Ферментативные методы могут быть также использованы для получения информации относительно аномерной конфигурации повторяющихся гликозидных связей, природы межцепных связей и последовательности моносахаридных остатков в полисахаридах. Так, ферментативное расщепление гуарана [213] дает маниотри-озу и 6-0-(а-/ -галактопиранозил)-7)-маннозу. Сопоставление данных ферментативного гидролиза с данными, полученными ранее химическими методами, показало, что гуаран представляет собой [c.302]

В случае разветвленных Б. (напр., многих полисахаридов) необходимо также установить число ра. ветвле-ний и способ их присоединения к основной полимернои цепи. Универсальных методов решения этой задачи пе существует во многих случаях информация м. б. получена с помощью химич. методов (анализ концевых мономерных звеньев Б., определение количества мономерных звеньев, участвующих в разветвлении) или с помощью специфич. ферментативного расщепления. [c.129]

Фиксацию проб при высокой температуре в термостате или в аппарате Коха нельзя считать удовлетворительной. В этих случаях при повышении температуры в начале высушивания происходит частичное ферментативное расщепление дисахаридов, полисахаридов, а также фос форных вфиров Сахаров. При последующем выдержив [c.70]

Химическая характеристика высокомолекулярных соединений путем исследования продуктов деструкции основывается на особенностях строения полимеров. В некоторых случаях продукты распада определенного строения получаются уже при сухой перегонке, для многих полимеров деструкция протекает вплоть до образования мономеров. При облучении ультрафиолетовыми лучами и при размоле в шаровой мельнице также происходит деструкция полимеров, но большей частью только до низкомолекулярных полимеров (например, при размоле полистирола в шаровой мельнице происходит деструкция до степени полимеризации около 100). Направленная деструкция, сопровождающаяся разрывом определенных связей в макромолекуле, позволяет сделать конкретные выводы о строении полимера. Такая реакция имеет место при расщеплении озонидов каучука (см. стр. 81), а также при гидролитическом расщеплении полисахаридов (см. стр. 86, 87 и 91) и идентификации осколков макромолекул известными методами, используемыми для низкомолекулярных соединений. Исследования продуктов распада белков и нуклеиновых кислот также дали возможность сделать предварительные выводы о их строении и о строении структурных единиц (об анализе аминокислот см. стр. 97). О специфических методах ферментативного расщепления было уже упомянуто выше (см. стр. 92). Для установления строения поливинилового спирта, полученного из поливинилацетата, наряду с отсутствием янтарной кислоты в продуктах разложения (как показали Штаудингер и Штарк, см. стр. 107) решающим явился тот факт, что этот полимер не деструктируется или очень незначительно деструктируется такими реагентами, как йодная кислота, расщепляющая 1,2-гликоли (Мар-вел и Деноон). [c.182]

Хондроитин-6-сульфат (хондроитинсульфат С)— полисахарид, состоящий из чередующихся остатков -D-глюкопирапозилуроповой кислоты и 2-ацетамидо-2-дезокси-р-п-галактопиранозил-6-сульфата, связанных (1 3)- и (1 -> 4)-связями соответственно [1], был выделен из пуповины человека, хряща, сухожилий, сердечных клапанов, кожи, слюны, хордо-мы и т. д. [2]. Полисахарид, полученный из хряща акулы, обладает такой же химической структурой, и его невозможно отличить от полисахарида, выделенного из хордомы, на основании данных элементарного анализа, оптического вращения, растворимости в спирте, ферментативного расщепления и инфракрасного спектра. Хондроитин-6-сульфат получают в промышленных масштабах из хряща акулы. Метод выделения тождествен описанному Масамуне и Осаки [3] для хондроитин-4-сульфата. Для выделения хондроитин-6-сульфата из хряща акулы такн е можно использовать способ, применяемый для выделения хондроитин-4-сульфата (см. стр. 346). [c.349]

Целые растения или органы могут усваивать как низкомолекулярные органические соединения, поступающие извне или из собственных запасных фондов, так и высокомолекулярные белки, полисахариды, а также жиры, которые необходимо предварительно перевести в легкодоступные и усвояемые соединения. Последнее достигается в результате пищеварения, под которым понимают процесс ферментативного расщепления макромолекулярных органических соединений на продукты, лишенные видовой специфичности и пригодные для всасывания и усвоения. Различают три типа пищеварения внутриклеточное, мембранное и внеклеточное. Внутриклеточное — самый древний тип пищеварения. У растений оно происходит не только в цитоплазме, но и в вакуолях, пластидах, белковых телах, сферосомах. Мембранное пищеварение осуществляется ферментами, локализованными в клеточных мембранах, что обеспечивает максимальное сопряжение пищеварительных и транспортных процессов. Оно хорошо изучено в кишечнике ряда животных. У растений мембранное пищеварение не исследовалось. Внеклеточное пищеварение происходит тогда, когда гидролитические ферменты, образующиеся в специальных клетках, выделяются в наружную среду и действуют вне клеток. Этот тип пищеварения характерен для насекомоядных растений он осуществляется и в других случаях, в частности в эндосперме зерновок злаков. [c.278]

Экзоламинараза гидролизует такой полисахарид, последовательно отщепляя от него по одной молекуле глюкозы, начиная с невосстанавливающего конца. Если в цепи встретится одно аномальное звено (например, звено с 1—>-4-связью), то ферментативный гидролиз в этом месте прекратится и (это очень важно заметить) вея остальная часть полисахаридной молекулы останется не-расщепленной. Действительно, у такого огрызка цепи концевое звено аномальное и фермент перестает на него действовать, как показано на схеме этапов последовательного гидролиза полисахарида экзоферментом. [c.104]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология