多糖

凡能水解成多个单糖分子或其衍生物的糖为多糖。它是由二十个单糖到上万个单糖分子缩合、脱水而成的大分子化合物。多糖可以由一种单糖缩合而成,如淀粉、纤维素等成为同聚多糖;也可以由不同单糖或其衍生物缩合而成,如半纤维素等称为杂聚多糖。自然界中植物、动物、微生物都含有多糖。多糖除以游离状态存在外,也可以与蛋白质以结合形式存在。植物多糖的共性是具有天然性、保健价值和独特的水溶性胶体特性,因而能赋予食品较高的营养价值、稳定而适口的组织结构、精致的外观和独特的口感,并延长货架期。天然植物多糖对人体更为安全,吸收、利用率更高。水溶性植物多糖,具有极好的保健价值,如魔芋中的葡甘聚糖,是迄今人类发现的水合黏度最高的可溶性膳食纤维,具有饱腹、降血脂、降血糖及通便等保健功能。植物多糖不提供热量,但对高热量、高脂肪、高蛋白的膳食结构,具有平衡营养的作用。对于亲水性的植物多糖,人们习惯称之为植物胶。因为它们的亲水胶体特性,使食品生产加工有了增稠剂、凝胶 (赋形)剂、成膜剂、乳化剂等多种食品稳定剂。有效地开发、利用植物多糖,将有助于提高人类的生活质量,改善人类的健康水平,丰富人类的食物资源,更能为世界的食品工业创造更多的经济价值。
淀粉是贮存于植物体内的多糖,由两种成分构成,即直链淀粉及支链淀粉。在淀粉颗粒中,直链淀粉往往只有20~28%,其余的是支链淀粉。直链淀粉是由250到300个D萄葡糖分子以α 1,4糖苷键连接成线状,卷曲成螺旋,有一个非还原性末端及一个还原性末端。直链淀粉的分子量差异很大,从数千乃至150 000;与碘起反应呈蓝色,这是由于直链淀粉悬浮于水中时,其螺旋卷曲的内部为分子碘(I2)所占据的缘故。
支链淀粉是由24到30个D葡萄糖分子不仅以α1,4糖苷键形成短链,而且还以α1,6糖苷键将短链连接成像灌木丛样的结构。动物消化道的α淀粉酶 (存在于唾液及胰液中) 可随意地作用于α1,4糖苷键,将线状的直链淀粉水解,生成麦芽糖及葡萄糖。植物中的β淀粉酶作用于直链淀粉的非还原性末端,生成麦芽糖。支链淀粉也能够被α及β淀粉酶所作用,但靠近分枝点的α1,4糖苷键及α1,6糖苷键本身不被这些酶水解。在α淀粉酶及1,6葡萄糖苷酶联合作用下,支链淀粉可完全水解为葡萄糖及麦芽糖。
琼脂糖是琼脂的一种重要成分,由D半乳糖与3,6脱水半乳糖形成的单位,重复缩合成的直链多糖。琼脂糖能大量溶于沸水中,但当温度下降至40℃以下时,即成不溶的凝胶。这种琼脂糖凝胶也是层析时常用的一种支持体,但其形成不是以配价键而是以氢键将半乳多糖链交联的结果,故在过于酸碱的环境中不稳定。
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