ПЕКТИНЫ
(пектиновые
в-ва) (от греч. pektos-свернувшийся, сгущенный, замерзший), растит. полисахариды,
в основе молекул к-рых лежит главная цепь из 1 4-связан-ных
остатков a-D-галактуроновой к-ты, содержащая нек-рое (иногда значительное)
кол-во остатков 2-О-замещенной L-рамнопиранозы (см. ф-лу).
Карбоксильные группы остатков
галактуроновой к-ты часто существуют в виде метиловых эфиров (встречаются как
низкометилированные, так и высокометилированные П. со степенью этерификации
св. 50%), а гидроксилы при С-2 и С-3 могут быть ацетилированы. Остатки L-рамнозы
обычно образуют единичные включения в главную цепь, но изредка бывают соединены
друг с другом; для ряда П. с высоким содержанием рамнозы доказано строгое чередование
остатков a-D-галактуроновой к-ты и a-L-рамиопиранозы в главной
цепи. В положении 4 остатков рамнозы, а иногда и в др. положениях главной цепи
могут присоединяться более или менее сложные боковые цепи, построенные из остатков
D-галактозы, L-арабинозы, реже D-ксилозы, D-глюкуроно-вой к-ты, L-фукозы, D-апиозы
и др. моносахаридов; содержание этих дополнит. моносахаридов колеблется в широких
пределах (от О до 50%). Небольшая часть гидроксильных групп молекул нек-рых
П. может быть этерифицирована феруловой к-той (4-HO)(S-CH3O)C6H3CH=CHCOOH.
Термин "пектиновые
в-ва" часто употребляют в широком смысле, относя к ним кроме собственно
П. также нейтральные арабинаны и галактаны, сопутствующие П. при их извлечении
из растит. материала. В этом случае кислые компоненты смесей полисахаридов наз.
пектиновыми к-тами, а их соли-пектинатами; омылением сложно-эфирных групп получают
пектовые к-ты, соли к-рых наз. пектатами.
П.-компоненты первичных
клеточных стенок растений, где находятся в комплексе с гемицеллюлозами и целлюлозой.
Они играют важную роль в клеточном делении и росте молодых клеток, в поддержании
водного и солевого баланса нелигнифицир. тканей. В значит. кол-вах П. накапливаются
в сочных плодах и др. запасающих органах растений. Ряд полисахаридов, по своей
локализации в растении относимых к камедям или слизям, по хим. природе являются
типичными П.
В растит. тканях П. могут
находиться в виде нерастворимого протопектина, для разрушения к-рого при экстракции
П. применяют к-ты или комплексообразователи, связывающие двухвалентные катионы
(оксалат аммония, гекса-метафосфат Na, этилендиаминтетрауксусную к-ту). Обычно
получаемые препараты П. имеют мол. массу порядка неск. сотен тысяч и в виде
солей щелочных металлов хорошо раств. в воде.
Наиб. практически ценным
св-вом П. является склонность к образованию гелей, обусловленная способностью
участков молекул, построенных из остатков a-D-галактуроновой к-ты, к
межмол. ассоциации. При этом для низкометилированных П. решающую роль играет
координация этих остатков с ионами Ca2+ или снижение степени диссоциации
карбоксильных групп в результате подкисления; для высокометилированных П. важное
значение приобретают гидрофобные взаимодействия. В обоих случаях сильное влияние
на св-ва гелей оказывает характер распределения отдельных структурных элементов
молекулы П. вдоль цепи полимера. Гелеобразующие св-ва усиливаются в присут.
гидрофильных в-в (напр., сахарозы, глицерина).
П. наиб. устойчивы при
рН ок. 4. В более кислой среде наблюдается гидролиз сложноэфирных групп и глико-зидных
связей, а в щелочной - омыление сложных эфиров и расщепление главной цепи в
результате b-элиминирования (см. Фрагментации реакции). При действии
NH3 или аминов сложноэфирные группы превращаются в амидные; "ами-дированные"
П. также представляют интерес как геле-образующие полимеры.
Известно неск. типов ферментов,
расщепляющих П., к-рые можно выделить из высших растений или из грибов. Пектинэстеразы
катализируют гидролиз метиловых эфиров, лиазы (трансэлиминазы) деполимеризуют
главную цепь, катализируя b-элиминирование с образованием концевых остатков
4,5-ненасыщ. уроновой к-ты, а полигалактуроназы катализируют гидролиз главной
цепи. Комплексы пекто-литич. ферментов находят практич. применение при осветлении
фруктовых соков, а индивидуальные ферменты используют в структурном анализе
П.
Сырьем для пром. получения
П. служат лимонная корка (содержание П. 20-40%), жом яблок (10-20%) и сахарной
свеклы, корзинки подсолнечника. П. используют почти исключительно в пищ. пром-сти
для произ-ва джемов, желе, фруктовых консервов и т.д.
Лит.: Шелухина H.
П., Научные основы технологии пектина, Fr., 1988; Stephen A. M., ж
кн.: Polysaccharides, v. 2, cd. by G.О. Aspinall, N. Y., 1983, p.
97-193; Chemistry and function of pectins, ed. by M. L. Fishman, J. J. Jen,
Wash., 1986. A.M. Усов.
|