სახამებელს პოლისაქარიდი ეწოდება. ეს ნიშნავს, რომ იგი შედგება მონოსაქარიდებისგან, რომლებიც დაკავშირებულია გრძელ ჯაჭვებში. სინამდვილეში, ეს არის ორი განსხვავებული პოლიმერული ნივთიერების ნარევი: სახამებელი შედგება ამილოზისა და ამილოპექტინისგან. ორივე ჯაჭვის მონომერი არის გლუკოზის მოლეკულა, თუმცა ისინი მნიშვნელოვნად განსხვავდებიან სტრუქტურით და თვისებებით.
სულ შემადგენლობა
როგორც უკვე აღვნიშნეთ, ორივე ამილოზა და ამილოპექტინი არის ალფა-გლუკოზის პოლიმერები. განსხვავება მდგომარეობს იმაში, რომ ამილოზის მოლეკულას აქვს ხაზოვანი სტრუქტურა, ხოლო ამილოპექტინი განშტოებულია. პირველი არის სახამებლის ხსნადი ფრაქცია, ამილოპექტინი არა და ზოგადად, სახამებელი წყალში არის კოლოიდური ხსნარი (სოლი), რომელშიც ნივთიერების გახსნილი ნაწილი წონასწორობაშია გაუხსნელთან.
აქ, შედარებისთვის, მოცემულია ამილოზის და ამილოპექტინის ზოგადი სტრუქტურული ფორმულები.
ამილოზა ხსნადია მიცელების წარმოქმნის გამო - ეს არის რამდენიმე მოლეკულა აწყობილი ერთად ისე, რომ მათი ჰიდროფობიური ბოლოები იმალება შიგნით, ხოლო ჰიდროფილური ბოლოები იმალება გარეთ წყალთან კონტაქტისთვის. ისინი წონასწორობაში არიან მოლეკულებთან, რომლებიც არ არის შეკრებილი ასეთ აგრეგატებში.
ამილოპექტინი ასევე შეუძლია მიცელარული ხსნარების წარმოქმნას, მაგრამ გაცილებით მცირე რაოდენობით და, შესაბამისად, პრაქტიკულად არ იხსნება ცივ წყალში.
ამილოზა და ამილოპექტინი სახამებელში არის დაახლოებით 20% პირველის 80% ამ უკანასკნელის თანაფარდობაში. ეს მაჩვენებელი დამოკიდებულია იმაზე, თუ როგორ იქნა მიღებული (სხვადასხვა სახამებლის შემცველ მცენარეებში პროცენტებიც განსხვავებულია).
როგორც უკვე აღვნიშნეთ, მხოლოდ ამილოზა იხსნება ცივ წყალში და მაშინაც მხოლოდ ნაწილობრივ, მაგრამ ცხელ წყალში სახამებლისგან წარმოიქმნება პასტა - ადიდებულმა ცალკეული სახამებლის მარცვლების მეტ-ნაკლებად ერთგვაროვანი წებოვანი მასა.
ამილოზა
ამილოზა შედგება გლუკოზის მოლეკულებისგან, რომლებიც დაკავშირებულია ერთმანეთთან 1, 4-ჰიდროქსილის ბმებით. ეს არის გრძელი, განშტოებული პოლიმერი საშუალოდ 200 ცალკეული გლუკოზის მოლეკულით.
სახამებელში ამილოზის ჯაჭვი ხვეულია: მასში არსებული "ფანჯრების" დიამეტრი დაახლოებით 0,5 ნანომეტრია. მათი წყალობით ამილოზას შეუძლია შექმნას "სტუმარი-მასპინძლის" ტიპის კომპლექსები, ნაერთები-ჩანართები. სახამებლის იოდთან ცნობილი რეაქცია მათ ეკუთვნის: ამილოზის მოლეკულა არის „მასპინძელი“, იოდის მოლეკულა არის „სტუმარი“, მოთავსებული სპირალის შიგნით. კომპლექსს აქვს ინტენსიური ლურჯი ფერი და გამოიყენება როგორც იოდის, ასევე სახამებლის გამოსავლენად.
სხვადასხვა მცენარეებში სახამებელში ამილოზის პროცენტი შეიძლება განსხვავდებოდეს. ხორბალსა და სიმინდში ის სტანდარტულია წონით 19-24%. ბრინჯის სახამებელი შეიცავს მის 17%-ს, ხოლო ვაშლის სახამებელში მხოლოდ ამილოზაა - 100% მასობრივი ფრაქცია.
პასტაში ამილოზა ქმნის ხსნად ნაწილს და ის გამოიყენებაანალიტიკური ქიმია სახამებლის ფრაქციებად გამოყოფისთვის. კიდევ ერთი გზა, სახამებლის ფრაქციაა არის ამილოზის დალექვა ბუტანოლთან ან თიმოლთან კომპლექსების სახით წყალთან ან დიმეთილ სულფოქსიდთან ერთად მდუღარე ხსნარებში. ქრომატოგრაფიას შეუძლია გამოიყენოს ამილოზის თვისება ცელულოზაში შეწოვისთვის (შარდოვანას და ეთანოლის თანდასწრებით).
ამილოპექტინი
სახამებელს აქვს განშტოებული სტრუქტურა. ეს მიიღწევა იმის გამო, რომ 1 და 4-ჰიდროქსილის ბმების გარდა, მასში გლუკოზის მოლეკულები ასევე ქმნიან კავშირებს მე-6 ალკოჰოლის ჯგუფში. ყოველი ასეთი „მესამე“ბმა მოლეკულაში არის ახალი ტოტი ჯაჭვში. ამილოპექტინის ზოგადი სტრუქტურა გარეგნულად წააგავს მტევანს, მაკრომოლეკულა მთლიანობაში არსებობს სფერული სტრუქტურის სახით. მასში მონომერების რაოდენობა დაახლოებით 6000-ის ტოლია, ხოლო ამილოპექტინის ერთი მოლეკულის მოლეკულური წონა ბევრად აღემატება ამილოზას.
ამილოპექტინი ასევე ქმნის ინკლუზიურ ნაერთს (კლატრატს) იოდთან. მხოლოდ ამ შემთხვევაში კომპლექსი შეღებილია წითელ-იისფერ (წითელთან უფრო ახლოს) ფერში.
ქიმიური თვისებები
ამილოზის და ამილოპექტინის ქიმიური თვისებები, გარდა იოდთან უკვე განხილული ურთიერთქმედებისა, ზუსტად იგივეა. ისინი პირობითად შეიძლება დაიყოს ორ ნაწილად: გლუკოზის დამახასიათებელი რეაქციები, ანუ, რომლებიც ხდება თითოეულ მონომერთან ცალკე, და რეაქციები, რომლებიც გავლენას ახდენს მონომერებს შორის კავშირებზე, როგორიცაა ჰიდროლიზი. ამიტომ, შემდგომში ვისაუბრებთ სახამებლის ქიმიურ თვისებებზე, როგორც ამილოზისა და ამილოპექტინის ნარევი.
სახამებელიეხება არააღმდგენი შაქარს: ყველა გლიკოზიდური ჰიდროქსილი (ჰიდროქსილის ჯგუფი პირველ ნახშირბადის ატომში) მონაწილეობს ინტერმოლეკულურ ობლიგაციებში და, შესაბამისად, არ შეიძლება იყოს წარმოდგენილი ჟანგვის რეაქციებში (მაგალითად, ტოლენსის ტესტი - თვისებრივი რეაქცია ალდეჰიდის ჯგუფისთვის, ან ურთიერთქმედება ფელინგთან. რეაგენტი - ახლად დალექილი სპილენძის ჰიდროქსიდი). შემონახული გლიკოზიდური ჰიდროქსილები, რა თქმა უნდა, ხელმისაწვდომია (პოლიმერული ჯაჭვის ერთ ბოლოში), მაგრამ მცირე რაოდენობით და არ მოქმედებს ნივთიერების თვისებებზე.
თუმცა, ისევე როგორც გლუკოზის ცალკეულ მოლეკულებს, სახამებელსაც შეუძლია ეთერების წარმოქმნა ჰიდროქსილის ჯგუფების დახმარებით, რომლებიც არ არიან ჩართული მონომერებს შორის კავშირში: ისინი შეიძლება "ჩამოკიდონ" მეთილის ჯგუფთან, ძმარმჟავას ნარჩენთან. და ასე შემდეგ.
ასევე, სახამებელი შეიძლება დაჟანგდეს იოდით (HIO4) მჟავით დიალდეჰიდამდე.
სახამებლის ჰიდროლიზი ორგვარია: ფერმენტული და მჟავე. ჰიდროლიზი ფერმენტების დახმარებით ეკუთვნის ბიოქიმიის განყოფილებას. ფერმენტ ამილაზა არღვევს სახამებელს გლუკოზის მოკლე პოლიმერულ ჯაჭვებად - დექსტრინებში. სახამებლის მჟავა ჰიდროლიზი სრულდება, მაგალითად, გოგირდმჟავას თანდასწრებით: სახამებელი მაშინვე იშლება მონომერამდე - გლუკოზამდე.
ველურ ბუნებაში
ბიოლოგიაში, სახამებელი, უპირველეს ყოვლისა, რთული ნახშირწყალია და ამიტომ გამოიყენება მცენარეების მიერ, როგორც საკვები ნივთიერებების შესანახად. იგი წარმოიქმნება ფოტოსინთეზის დროს (თავიდან ცალკეული გლუკოზის მოლეკულების სახით) და დეპონირდება მცენარეთა უჯრედებში მარცვლების სახით - თესლებში, ტუბერებში, რიზომებში და ა.შ.„საკვების საწყობი“ახალი ემბრიონებით). ზოგჯერ სახამებელი გვხვდება ღეროებში (მაგალითად, საგოს პალმას აქვს ფხვნილი სახამებლის ბირთვი) ან ფოთლებში.
ადამიანის ორგანიზმში
სახამებელი საკვების შემადგენლობაში პირველ რიგში შედის პირის ღრუში. იქ ნერწყვში შემავალი ფერმენტი (ამილაზა) არღვევს ამილოზისა და ამილოპექტინის პოლიმერულ ჯაჭვებს, აქცევს მოლეკულებს უფრო მოკლე ჯაჭვებად - ოლიგოსაქარიდებად, შემდეგ ანადგურებს მათ და საბოლოოდ რჩება მალტოზა - დისაქარიდი, რომელიც შედგება გლუკოზის ორი მოლეკულისგან..
მალტოზა მალტაზას მიერ იშლება გლუკოზად, მონოსაქარიდად. და უკვე გლუკოზას იყენებს ორგანიზმი, როგორც ენერგიის წყარო.
