|
Углеводы входят в состав клеток и тканей всех растений и животных. В сухом остатке различных органов растений находится примерно, 70-80% углеводов.
В организме человека и животных углеводы легко распадаются, в результате чего выделяется значительное количество энергии. По химической природе
углеводы представляют собой соединения, содержащие альдегидную или кетонную и несколько гидроксильных групп, или продукты их конденсации. Среди
углеводов различают моносахариды, олигосахариды и полисахариды.
Моносахариды – углеводы, молекулы которых содержат от 2 до 7 атомов углерода и больше, один из которых образует карбонильную группу. В зависимости
от количества атомов углерода их называют тетрозами, пентозами, гексозами, гептозами. В природе наиболее распространены гексозы и пентозы. К гексозам,
например, относится глюкоза (декстроза). Глюкоза постоянно находится в крови человека, нормальное содержание ее колеблется от 0,085 до 0,120%. При
кратковременном приеме с пищей большого количества глюкозы содержание ее значительно возрастает и она выводится с мочой. При сахарном диабете в
крови всегда много глюкозы, при этом она часто содержится и в моче. В составе сложных полисахаридов (слизей и гемицеллюлоз) встречается моносахарид
манноза, образующийся из многоатомного спирта маннита. Последний содержится в моркови, луке, сливах, ананасах, грибах, водорослях. Особенно много
маннита в морской капусте. Моносахарид галактоза входит в состав трисахарида раффинозы, полисахарида агар-агара, слизей, гемицеллюлоз, а также молочного
сахара – лактозы. Плодовый сахар – фруктоза (левулеза) содержится в зеленых частях растений, в плодах и нектаре цветов. Фруктоза обладает наибольшей сладостью
из всех сахаров. Она входит в состав сахарозы и полисахаридов, встречающихся в цикории и некоторых других растениях. В чистом виде ее получают при гидролизе инулина
и сахарозы. При окислении шестиатомного спирта – сорбита образуется сорбоза – промежуточный продукт синтеза витамина С (аскорбиновой кислоты). Много ее образуется
при бактериальном сбраживании сока рябины. Богаты сорбитом сливы, персики, абрикосы, яблоки, вишни, груши. Чистый сорбит служит заменителем сахара для больных
диабетом. В небольших количествах встречаются в созревших фруктах пентозы. К ним относятся: арабиноза, входящая в состав некоторых слизей, пектиновых веществ,
гемицеллюлозы; ксилоза, входящая в состав слизей и гемицеллюлоз; рибоза и дезоксирибоза, входящие в состав нуклеиновых кислот.
Олигосахариды – углеводы, состоящие из небольшого количества моносахаридов, чаще всего гексоз. Наибольшее значение из них имеют дисахариды, к которым относится и
сахароза – свекловичный или тростниковый сахар, состоящий из остатков молекул глюкозы и фруктозы. Сахароза встречается в листьях, стеблях, семенах, фруктах, ягодах,
корнях и клубнях различных растений. Этот важнейший питательный продукт получают обычно из сахарной свеклы и сахарного тростника, содержащих его соответственно до
27 и до 20%. Солодовый сахар – мальтоза – в свободном виде в природе не встречается, но образуется в пищеварительном тракте при ферментативном расщеплении крахмала.
Мальтоза также построена из глюкозы. Ее много содержится в солоде, получающемся при хранении зерен злаков в теплом и влажном помещении. В рожках спорыньи, грибах,
водорослях и некоторых высших растениях встречается грибной сахар – трегалоза, при гидролизе которой образуется глюкоза. Из глюкозы образована и целлобиоза – основная
строительная единица клетчатки. Молочный сахар – лактоза – построен из глюкозы и галактозы. Он содержится в молоке человека и животных, найден также в пыльцевых
трубочках некоторых растений.
Полисахариды – высокомолекулярные вещества, состоящие из большого количества остатков моносахаридов. В растениях они служат запасными питательными веществами,
а также играют роль скелетных веществ. Крахмал – важнейший резервный полисахарид. Его много в зернах злаков, клубнях и корнях растений. Построен крахмал из огромного
количества молекул глюкозы. Он является главным углеводом нашей пищи. Зерна крахмала в растениях отличаются как по форме и величине, так и по своему составу и некоторым
свойствам. Крахмал в разваренном виде иногда употребляют как обволакивающее средство при желудочно-кишечных заболеваниях. Лучшие сорта крахмала, например рисовый,
употребляют в качестве присыпки. В некоторых растениях крахмал заменяет растворимый в воде высокомолекулярный углевод инулин. Его много в клубнях земляной груши, корнях
одуванчика и цикория, в артишоках. Гликоген – полисахарид, играющий важную роль в превращениях углеводов в животном организме. Он содержится в тканях человека и животных,
а также и грибах, дрожжах, в зернах сахарной кукурузы. При кипячении гликогена с кислотами образуется глюкоза. Клетчатка (целлюлоза) – опорный полисахарид, из которого
строятся оболочки растительных клеток. Древесина почти на 50% состоит из целлюлозы, в волокна хлопка – на 90%. Она, как крахмал, построена из молекул глюкозы. В кишечнике
животных под влиянием ферментов, выделяемых бактериями, она расщепляется. Пища, богатая грубой клетчаткой, полезна для лиц со склонностью к запорам. Наряду с этим
клетчатка, особенно овощей и фруктов, способствует нормализации жизнедеятельности полезных кишечных микроорганизмов. Гемицеллюлозы – полисахариды, построенные из
различных моносахаридов. Много гемицеллюлозы в семенах, орехах, кукурузных початках, соломе и древесине. Особенно богаты ею отруби.
Агар-агар – содержится в красных морских водорослях. Он состоит из соединенных между собой остатков галактозы и остатка серной кислоты. Он растворяется в горячей воде, а
при охлаждении раствора образует студненидную массу. Пектины – застудневающие межклеточные вещества, состоящие из высокомолекулярных углеводов. Пектины состоят из
пентоз и гексоз, галактоуроновой кислоты, иногда уксусной и метилового спирта. Пектины содержатся в стенках клеток. В воде разбухают, образуя коллоидные растворы,
застывающие в виде студня. Больше всего пектинов содержится в плодах некоторых растений (яблони, клюквы, малины) и корнях. Незрелые плоды и ягоды содержат протопектин,
который под воздействием фермента протопектиназы и органических кислот постепенно превращается в пектин. Именно пектины придают мягкость созревшим ягодам; они же
обусловливают густую консистенцию варенья, мармелада и других продуктов их переработки. В пищеварительном тракте они почти не перевариваются, а адсорбируют по своей
поверхности ядовитые вещества, содействуя их обезвреживанию и выведению из организма. Введенные в вены пектины способствуют лучшей свертываемости крови, увеличивая
ее вязкость, применяются как кровеостанавливающие средства и при долговременных поносах. Слизи – вещества различного химического состава, преимущественно полисахариды,
близкие к пектинам и клетчатке. При кипячении с водой слизи разбухают и образуют студнеобразную массу. Слизи содержатся в различных частях растений: корнях, клубнях, листьях,
образуя запасные вещества в результате превращений крахмала. Слизи обладают успокаивающим, обволакивающим, отхаркивающим, противокашельным и анастезирующим
действием, применяются при воспалениях слизистых оболочек, поражении пищеварительного тракта концентрированными кислотами, раздражениях дыхательных путей. Слизи
используются как добавки к лекарствам, поскольку снимают неприятный вкус и запах. Камеди – запасные питательные вещества в некоторых растениях или образующиеся при их
болезнях. Они являются комплексными соединениями некоторых сахаров с уроновыми кислотами и минеральными веществами (кальцием, калием). Камеди некоторых растений
проявляют активное физиологическое действие. |