Дефицит витамина С приводит к нарушению ряда метаболических процессов, включая образование коллагена, формирование костей и хрящей, вызывая различные заболевания (скорбут, цинга).

10.6. Олигосахариды

Олигосахариды – соединения, построенные из остатков моносахаридов, соединённых гликозидной связью (2-10 молекул моносахаридов).

Дисахариды

В образовании гликозидной связи в дисахаридах участвуют две ОН группы: полуацетальная одного из моносахаридов и любая – второго моносахарида. Различают дисахариды двух типов: восстанавливающие и невосстанавливающие (табл. 10.1). Тип дисахарида определяется тем, какой гидроксил (полуацетальный или спиртовый) второго моносахарида участвует в образовании связи с первым моносахаридом. В восстанавливающих дисахаридах второй моносахарид в образовании гликозидной связи участвует спиртовой ОН группой. В названии восстанавливающего дисахарида молекула, поставляющая для связи гликозидную гидроксильную группу, приобретает суффикс –озил, вторая молекула сохраняет суффикс –оза. Кроме того, в полном названии указываются конфигурации обоих аномерных атомов углерода.

184

полуацеталь, место раскрытия

мальтоза, открытая форма

Рис. 10.10(а) Восстанавливающий дисахарид, мальтоза: аномерная (α-D-глюкопиранозил-1,4- α(β)-D-глюкопираноза) и альдегидная формы

Восстанавливающие дисахариды (целлобиоза, мальтоза, лактоза) подвергаются цикло-оксотаутомерии, так как полуацетальная группа второго моносахарида находится в равновесии со свободной альдегидной, открытой формой (Рис.10.6а). Благодаря открытой форме такие олигосахариды проявляют восстановительные свойства и их растворы мутаротируют, восстанавливают реактивы Феллинга и Толленса (Рис. 10.6. а,б).

Рис. 10.10 (б) Восстанавливающие дисахариды

185

В невосстановливающих олигосахаридах в образовании гликозидной связи принимают участие полуацетальные гидроксилы обоих моносахаридов, как это имеет место в сахарозе (глюкозы и фруктозы). В сахарозе нет свободного полуацетального гидроксила и такие олигосахариды не имеют таутомерных форм и не проявляют восстановительной способности (Рис.10.11).

186

α-D-глюкопираноза β-D-фруктофураноза

1α -2β -гликозидная связь

Рис. 10.11 Схема образования сахарозы (α-D-глюкопиранозил- 1,2-β-D-фруктофуранозида)

10.6.1. Химические свойства олигосахаридов

Окисление с образованием бионовых кислот

Гидролиз

Важное химическое свойство – гидролиз гликозидов в кислой среде. В организме гидролиз происходит под влиянием ферментов гликозидаз (10.12).

α-D-глюкопиранозил-1,4- α(β)-D-глюкопираноза α-D-глюкопиранозы

Рис. 10.12 Схема гидролиза мальтозы в кислой среде

187

Сахароза, главный источник углеводов пищи, легко гидролизуется уже в ротовой полости ферментами слюны, давая глюкозу и фруктозу (инвертный сахар). Инвертным сахаром называется продукт гидролитического разложения правовращающей сахарозы (+66,5о) на смесь правовращающей глюкозы (+52,5о) и левовращающей фруктозы (-92о), что приводит к изменению направления вращения плоскости поляризованноголуча света (инверсии),проходящегочерезраствор:

Инвертный сахар является основным компонентом натурального мёда и образуется из сахарозы под действием фермента инвертазы.

В остальном химические свойства олигосахаридов не отличаются от свойств моносахаридов. Это окисление и восстановление карбонильной группы (для восстановливающих олигосахаридов), реакции спиртовых групп и т.д.

Окисление дисахаридов происходит с образованием бионовых кислот:

188