Частичное расщепление гликозидных связей полисахаридов

В настоящее время известно несколько ферыектов, действующих на пектиновые вещества , например пектинэстераза высших растений, гидролизующая сложноэфирные группы пектиновых кислот, или полига-лактуроназа (пектиназа) микроорганизмов, расщепляющая гликозидные связи D-галактуроновой кислоты. Смесь пектолитических ферментов производится в промышленном масштабе и используется для осветления фруктовых соков и вин этот же ферментный препарат успешно применяется для частичного расщепления полисахаридов при структурных исследованиях. [c.530]

Частичный гидролиз полисахаридов позволяет выделить фрагменты с промежуточной молекулярной массой и разделить их с помощью таких хроматографических методов, как гель-фильтрация, ионообменная или распределительная хроматография. Строение этих более простых олигосахаридов установить легче, чем строение исходного полисахарида. Если все гликозидные связи в полисахариде гидролизуются с одной и той же скоростью (как, например, в линейных гомополисахаридах), то, например, в случае-амилозы продукт частичного гидролиза будет состоять из глюко.чы и ряда олигосахаридов — мальтозы, мальтотриозы и мальтотетра-озы. В гетерополисахаридах присутствуют гликозидные связи разных типов, и скорости гидролиза их различны. Фуранозиды обычно гидролизуются быстрее пиранозидов в 10—1000 раз, что приводит например, к удалению остатков арабинофуранозы, связанных с остатками ксилопиранозы в арабиноксиланах. Условия гидролиза влияют также на специфичность расщепления полисахарида. (1- 6)-Связи более устойчивы к действию минеральных кислот чем (1- 4)-связи, однако если гидролиз проводился в уксусном ангидриде, содержащем около 5 % серной кислоты, менее устойчивы (1-)-б)-связи. Параллельное использование этих двух методов гидролиза, приводящих к образованию фрагментов разного состава, позволит лучше воспроизвести строение полисахарида. Концентрация углеводов в реакционной смеси должна быть ниже [c.219]

ЧАСТИЧНОЕ РАСЩЕПЛЕНИЕ ГЛИКОЗИДНЫХ СВЯЗЕЙ ПОЛИСАХАРИДОВ [c.504]

Кислотный гидролиз остается пока важнейшим способом частичного расщепления полисахаридов. Гидролиз проводится так, чтобы расщепить лишь часть гликозидных связей полисахарида, в результате чего наряду с моносахаридами образуются и олигосахаридные фрагменты. Максимальные выходы олигосахаридов разной степени полимеризации соответствуют разным степеням гидролиза и для идеального случая, когда расщепление всех гликозидных связей полисахарида равновероятно, могут быть рассчитаны статистически [c.505]

Высокая чувствительность к кислотам свойственна гликозидным связям фураноз, 3,6-ангидро- и 2-дезоксисахаров (см. гл. 6 и 8). Обычно частичный гидролиз полисахарида 0,01—0,1 н. кислотой служит для обнаружения в его молекуле таких структурных единиц, для предварительной оценки их расположения в полисахаридной молекуле по изменению молекулярного веса при частичном гидролизе, а в том случае, когда лабильные к кислотам моносахаридные звенья занимают концевые положения, — для полного их удаления с целью получения так называемого деградированного или расщепленного полисахарида . Установление строения такого модифицированного полисахарида обычно представляет собой более простую задачу, чем полное установление строения, и поэтому исследование деградированных производных является весьма распространенным вспомогательным приемом при изучении растительных камедей и слизей, гемицеллюлоз и других полисахаридов. [c.507]

Т. е. для биополимеров, не имеющих регулярной структуры, необходимо установление общего плана построения молекул сюда относятся как сведения об архитектонике молекулы (число и относительное расположение разветвлений, природа и размеры внутренних и внешних цепей), так и данные о последовательности моносахаридов на каждом конкретном участке молекулы полимера. Нельзя не отметить, что задача установления общего плана построения полимерной молекулы при выяснении первичной структуры белков и нуклеиновых кислот (биополимеров с единственным типом межмономерной связи) не ставится и является характерной для полисахаридов, приобретая особое значение в случае смешанных углеводсодержащих биополимеров. В настоящее время для решения этой задачи применяют фрагментацию полисахаридной цепи на олигомеры посредством частичного расщепления гликозидных связей. Методы установления строения низших олигосахаридов, получаемых при такой фрагментации, в настоящее время разработаны достаточно хорошо и применимы к небольшим количествам вещества, но они весьма трудоемки. Поэтому требует внимания разработка прямых физико-химических методов идентификации и установления строения олигосахаридов. [c.633]

Следует иметь в виду, что при гидролизе полисахарида наряду с расщеплением гликозидных связей происходит отщепление ряда группировок неуглеводной природы, которые могут находиться в молекуле по-.лисахарида. К ним относятся весьма распространенные сложнозфирные группы, чаще всего ацетаты, сульфаты, фосфаты. Анионы соответствующих кислот могут быть обнаружены в продуктах гидролиза подходящими методами. Напротив, простые эфиры устойчивы в обычных условиям гидролиза гликозидных связей так, например, наличие метоксигрупп е полисахариде приводит к появлению в продуктах гидролиза частично метилированных моносахаридов. [c.493]

В процессе гидролиза кроме расщепления гликозидных связей происходит частичное деметилирование и разрушение освобождающихся метилированных моносахаридов. Оба эти процесса искажают результаты, получаемые при метилировании, поэтому расщепление следует проводить в максимально мягких условиях. К сожалению, до сих пор выполнено мало систематических исследований по сравнительной оценке различных способов гидролиза метилированных полисахаридов (см. ). Однако известно, что соаяная кислота или метанольный раствор хлористого водорода обладают значительным разрушающим и деметнлирующим действием, серная кислота — гораздо меньшим, а муравьиная не вызывает деметилирования, но в жестких условиях может разрушить моносахариды. [c.495]

В пищеварительном тракте углеводы пищи подвергаются гидролитическому расщеплению на моносахариды под действием специфических ферментов — гликозидаз, катализирующих гидролиз гликозидных связей в полисахаридах. Гидролиз основных полисахаридов пищи — крахмала и гликогена — начинается в ротовой полости под действием гликозидаз слюны — амилаз. В настоящее время обнаружено три типа амилаз, различающиеся как по оптимуму pH среды, так и по конечным продуктам гидролиза а-амилаза катализирует гидролиз внутренних а-1,4-гликозидных связей и действует в нейтральной или слабощелочной среде -амилаза катализирует отщепление от крахмала дисахаридов у-амилаза участвует в реакциях отщепления одного глюкозного остатка. Поскольку время нахождения крахмала в ротовой полости и пищеводе недостаточно для полного переваривания, то его расщепление здесь происходит лишь частично в слабощелочных условиях под действием а-амилазы слюны крахмал гидролизуется преимущественно до декстринов и лишь отчасти до мальто . Эти продукты гидролиза попадают в желудок, в соке которого отсутствуют ферменты, гидролизующие углеводы, а амилазы слюны прекращают свое действие из-за кислой реакции желудочного сока (pH = 1,5 2,5). [c.397]

Необходимо помнить, что расщепление гликозидных связей метилированного полисахарида может сопровождаться частичным демити-лированием и разрушением продуктов гидролиза под влиянием щелочной среды. Это заставляет стремиться к наиболее щадящим методам гидролиза и искать более совершенные методы. [c.69]

Одним из возможных путей решения этой задачи может быть щелочное расщепление содержащихся в древесине полисахаридов при повышенных температурах. Для этой реакции характерно последовательное отщепление концевых редуцирующих звеньев с образованием определенных типов сахариновых кислот и других продуктов распада. При высоких температурах возможно и прямое, гидролитическое расщепление гликозидных связей. Лигнин в условиях щелочной обработки почти полностью переходит в раствор, распадаясь частично до мономеров. Опыты по щелочному расщеплению осиновой древесины, проводимые у нас в стране в последнее десятилетие Шарковым и Слюняевым, показали возможность практически полной ее деструкции с образованием сложной смеси продуктов, состоящей из органических кислот, карбонильных соединений, фенолов, нейтральных веществ и углекислоты. [c.201]

Интересным вариантом частичного расщепления является ацетолиз гликозидных связей, осуществляемый путем обработки полного ацетата олигосахарида раствором серной кислоты в уксусном ангидриде. Соотношения скоростей расщепления различных гликозидных связей при гидролизе и ацетолизе достаточно различны, в связи с чем эти методы в известной мере дополняют друг друга. Наибольшее применение ацетолиз находит в химии полисахаридов, но используется также и при изучении олигосахаридов. Таким путем, например, ацетат 2-0-(а- )-глюкопиранозил)-4-0-(Р- )-галактопиранозил)-1)-глюкозы был расщеплен до койибиозы . [c.449]

Основным способом установления строения полисахаридов служит расщепление полимерной молекулы на фрагменты, установление строения этих фрагментов и последующее воссоздание структуры исходного соединения. При исследовании полисахаридов обычно применяют расщепление нескольких типов во-первых, полный гидролиз всех гликозидных связей, позволяющий определить, из каких моносахаридов состоит данный полимер во-вторых, частичное расщепление, дающее низшие олигосахариды, строение которых соответствует отдельным участкам полимерной молекулы. Весьма употребительным приемом является предварительная модификация полисахаридной молекулы. Она производится либо с целью зафиксировать свободные гидроксильные группы, как в методе метилирования, либо чтобы упростить на первых этапах изучения слишком сложную полисахаридную молекулу. Примерами использования предварительной модификации может служить дезацетилирование частично ацетилированных или десульфирование сульфированных полисахаридов, превращение полиуронидов в нейтральные полисахариды с помощью восстановления карбоксильных групп уроновых кислот, получение так называемых деградированных полисахаридов путем частичной деструкции (гидролизом или периодатным окислением), удаляющей главным образом концевые моносахариды, и т. д. И только для установления молекулярного веса и макромолекулярной структуры полисахаридов с помощью физико-химических методов исследования нет необходимости прибегать к расщеплению полимерной молекулы. [c.492]

Однако, пожалуй, главным достоинством расщепления по Смиту является йозможность частичного гидролиза полигидроксильного производного, получаемого из полисахарида . Поскольку гликозидные связи тех моносахаридных звеньев, циклическая форма которых разрушен.] окислением, превращаются в обычные ацетальные, резко возрастает их чувствительность к кислотам. Гидролиз 0,1 н. серной кислотой при комнатной температуре позволяет полностью расщепить ацетальные связи, не затрагивая сохранившиеся гликопиранозидные, и получить в общем случае наряду с обычными низшими оксиальдегидами и полиолами их гликозиды. Установление строения этих гликозидов дает сведения о последовательности мэносахаридных звеньев н конфигурациях гликозидных связей в исходном полисахариде. Часто в результате частичного гидролиза полигидроксильного производного образуется новый полисахарид с более простой, по сравнению с исходным полисахаридом, структурой [c.500]

Заслуживают особого упоминания хорошо известные модификации кислотного расщепления полисахаридов — ацетолиз и метанолиз, имеющие в ряде случаев существенные преимущества перед обычным гидролизом. Ацетолиз заключается в обработке полисахаридов смесью серной и уксусной кислот в уксусном ангидриде и приводит к ацетилированным фрагментам. Характерной чертой ацетолиза является повышенный выход олигосахаридов интересно отметить, что ацетолиз часто позволяет получать дисахариды с сохранением гликозидных связей 6-дезоксигексоз , в то время как при гидролизе эти связи разрушаются, как правило, раньше, чем соответствующие гликозидные связи обычных гексопираноз. Причины, вызывающие различную устойчивость гликозидных связей при ацетолизе и гидролизе, неизвестны, тем не менее ацетолиз весьма широко используется для частичного расщепления полисахаридов (см., например, [c.509]

Для установления количественного состава входящих в гликопротеин моносахаридов и аминокислот биополимер подвергают полному кислотному гидролизу, и состав гидролизата определяют обычными методами количественного анализа. Пептидные связи устойчивее гликозидных по отношению к кислотам, поэтому для полного расщепления на мономеры гликопротеины приходится гидролизовать в более жестких условиях, чем обычные полисахариды (6 н. НС1, 100—ПО °С, 24 ч) . Нужно иметь в виду, что как сахара, так и аминокислоты могут частично распадаться в условиях кислотного гидролиза, причем в ряде случаев можно с помощью ХОЛОСТЫХ опытов внести соответствующие поправки при анализе. Специфической для гликопептидов побочной реакцией в условиях кислотного гидролиза является возможная конденсация сахаров с аминокислотами, приводящая к окрашенной сложной смеси различных веществ, в том числе простейших карбонильных соединений (так называемая реакция Майяоа). Например, по данным Готшалка , потеря аминокислот при кислотном гидролизе богатых сахарами гликопротеинов может составлять до 30 %. Количественное определение моносахаридов проводят с использованием хроматографии, спектрофотометрической и колориметрической техники (см. гл. 14). Для анализа аминокислот применяют обычно методы, хорошо известные из химии белка. Так, количественный анализ аминокислотного состава проводят в автоматических анализаторах или с помощью газо-жидкостной хроматографии . [c.567]

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]

Описанные до сих пор олигосахариды были получены из продуктов гидролиза групповых веществ крови с применением в качестве катализатора минеральной кислоты. Обработка групповых веществ таким способом неизбежно приводит к тому, что большая часть полисахаридной компоненты распадается до моносахаридов, и выход олигосахаридов, которые можно было бы разделить и идентифицировать, уменьшается. Так, для получения нескольких миллиграммов олигосахаридов необходимо обработать несколько граммов группового вещества. Кроме того, при частичном кислотном гидролизе полисахаридов, содержащих остатки N-ацетилгексозамина, наряду с разрывом гликозидных связей происходит N-деацетилирование гексозаминов. Для предотвращения этого явления можно применить частичный ацетолиз [197, 198], однако при последующем О-деацетилировании ацетолизата может происходить экстенсивный распад олигосахаридов. Применение водорастворимой, недиализуемой полистиролсульфокислоты в качестве катализатора для контролируемого расщепления групповых веществ повышает выход олигосахаридов и уменьшает степень N-деацетилирования продуктов гидролиза [199—201]. [c.200]