MONOZAHARIDE
Monozaharidele sunt compusi hidroxi-carbonilici, care contin in molecula lor, pe langa grupa hidroxil -OH, o grupa aldehidica (aldoze) sau cetonica (cetoze).
In functie de numarul atomilor de carbon care alcatuiesc molecula, monozaharidele se clasifica in dioze (cu 2 atomi de carbon), trioze (cu 3 atomi de carbon), tetroze (cu 4 atomi), pentoze (cu 5 atomi), si hexoze.
Cea mai simpla monozaharida este aldehida glicolica, care este o aldodioza. Tetrozele nu se gasesc in natura. Pentozele sunt foarte raspandite in natura: arabinoza, xiloza, riboza; cat si hexozele: glucoza, galactoza, fructoza, sorboza.
MONOZAHARIDE MAI IMPORTANTE
PENTOZE
Dintre cele opt aldo-pentoze, numai patru se gasesc in natura, iar dintre ceto-pentoze, numai doua. Pentozele se caracterizeaza prin formare de furfurol, la incalzire cu acizi minerali diluati.
XILOZA - este mult raspandita in natura, ca o componenta a gumelor vegetale si sub forma de xilan, o polizaharida ce insoteste celuloza in lemn si constituie o parte din asa-numita heiceluloza. Xilanul se mai gaseste in diverse materiale lignificate ca: paie, coceni de porumb, coji de seminte de bumbac si de floarea-soarelui. Din aceste materiale, de exemplu din coceni de porumb, se poate obtine xiloza prin hidroliza cu acizi diluati; din solutia rezultata se indeparteaza glucoza prin fermentare, iar xiloza cristalizeaza la concentrare. Xiloza, ca si celelate pentoze, nu este fermentata de drojdia obisnuita, dar varietatile Torula si Monilia cresc bine pe solutiile rezultate de la hidroliza paielor, a cocenilor si a stufului.
ARABINOZA - este mult raspandita in vegetale, unde apare sub forma unei polizaharide numita araban, precum si ca o componenta a gumelor si mucilagiilor vegetale si a hemicelulozei. De asemenea a fost gasita si in glicozide si in dizaharide. Se obtine prin hidroliza, din guma de cires sau din sfecla, dupa extragerea zaharului.
Sfecla de zahar
RIBOZA - este un compus de cea mai mare importanta biologica, fiindca este alaturi de dezoxi-riboza, o componenta esentiala a acizilor nucleici si apare in orice celula vie. In acizii nucleici, D-riboza este continuta in forma furanozica, legata glicozidic de anumiti derivati ai pirimidinei si purinei si de acid fosforic. Se obtine din acizii nucleici, prin hidroliza cu acizi diluati.
HEXOZE
Principalii reprezentanti ai clasei sunt glucoza, manoza, galactoza, fructoza, care sunt si cele mai raspandite monozaharide. Ele se gasesc in natura libere, sub forma de glicozide, de oligozaharide si de polizaharide. Cele patru monozaharide naturale fermenteaza sub actiunea drojdiei de bere. Zaharoza este formata din glucoza si fructoza.
MANOZA - nu se intalneste libera in natura. In schimb, sunt frecvente polizaharidele ei, mananii. Unul dintre acestia, fildesul vegetal din nuca de fildes, fructul unui palmier sud-american este cel mai bun material pentru obtinerea manozei, prin hidroliza cu acizi; din siropul rezultat, manoza nu cristalizeaza decat greu, de obicei numai dupa insamantare. Manoza se transforma prin reducere in manitol si se formeaza din acest hexitol prin oxidare. Oxidarea manozei duce la acidul manonic si la acidul manozaharic.
GALACTOZA - nu se gaseste libera decat rar, dar este adesea intalnita in dizaharide, trizaharide, polizaharide. De asemenea se gaseste in glicozide si in fosfatidele din creier. Galactoza se obtine, alaturi de glucoza prin hidroliza lactozei. Tesutul glandei mamare transforma in vitro glucoza in galactoza.
Galactoza cristalizata este forma piranozica. Prin reducere cu amalgam de sodiu sau de aluminiu, galactoza trece in alcoolul hexahidroxilic optic inactiv, dulcitolul, o substanta care se intalneste si in natura, in vegetale. Prin oxidare se formeaza acidul galactonic, monocarboxilic si acidul mucic, dicarboxilic, optic inactiv. Galactoza este unul din putinele zaharuri din seria L gasit in natura ca polizaharida, in mucilagiul din samanta de in, in galactogenul din melc si in alte polizaharide izolate din alge marine. Prin hidroliza acestora se formeaza, in majoritatea cazurilor, galactoza, care se indeparteaza prin fermentare cu drojdie, fiind singura atacata de aceasta.
SEPARAREA CANTITATIVA A AMINO-ACIZILOR
Cel mai vechi procedeu dupa Emil Fisher (1901), consta in esterificarea amino-acizilor cu metanol si distilarea fractionata a esterilor. Rezultatele sunt departe de a fi cantitative, caci, in cel mai bun caz, amino-acizii dozati nu insumeaza decat 60-70% din azotul total continut in proteina.
Una din metodele cele mai practice de separare a amino-acizilor este
METODA CROMATOGRAFICA
Metoda cromatografica obisnuita descoperita de botanistul rus M. Tvet (1906), utilizeaza coloane de pulberi absorbante (carbune activ, oxid de aluminiu etc. in tuburi de sticla); prin acestea se scurge incet solutia substantelor a caror separare se urmareste. Diferitele substante se absorb in regiuni distincte ale coloanei. Aceste regiuni pot fi inca si mai mult distantate prin spalarea coloanei cu un alt dizolvant. Se desorb apoi succesiv substantele absorbite prin tratare cu dizolvanti potriviti.
O dezvoltare remarcabila a acestei metode consta in folosirea ca material absorbant a unor schimbari de ioni cationici, cum sunt rasinile de polistiren sulfonat si altele. Eluarea (desorbtia) se efectueaza cu solutii tampon cu pH crescand progresiv. Se obtine astfel o curba continua in care fiecare amino-acid apare ca un varf. Pentru o analiza sunt necesare 3-6 mg proteina, metoda fiind practic cantitativa. Se utilizeaza si aparate automate pentru efectuarea acestei analize.
Metoda cromotografiei de repartitie (Martin si Synge, 1941) foloseste in locul absorbantului o pulbere inerta care serveste numai ca suport pentru o faza lichida, in cazul de fata apa, in care este dizolvat amestecul de amino-acizi. Prin coloana curge un alt lichid nemiscibil sau partial miscibil cu primul. Amino-acizii din amestec sunt extrasi cu viteze diferite de acest dizolvant si astfel separati unii de altii. Continutul in amino-acizi in diferitele fractiuni ale solutiei se determina cu ninhidrina. Pe calea aceasta au putut fi determinati 99% in greutate din amino-acizii rezultati la hidroliza albuminei din ser de bou, din lactoglobulina si din alte proteine, ca suport servind o coloana de amidon si ca eluant un amestec de n-butanol si acid clorhidric. Analiza se poate efectua cu 2 mg de proteina.
Intr-o varianta mult utilizata a acestei metode, cromotografia pe hartie, se foloseste drept suport o foaie de hartie de filtru. Solutia apoasa de amino-acizi se depune intr-un colt al hartiei si apoi se lasa sa curga prin hartie un dizolvant organic saturat cu apa. Se realizeaza astfel o separare a amino-acizilor care se savarseste uscand hartia si lasand sa curga prin ea un al doilea dizolvant, in directie perpendiculara fata de cel dintai. Amino-acizii separati apar sub forma de pete, la tratarea hartiei cu ninhidrina. Determinarea lor cantitativa se face prin masurarea spectro-fotometrica a intensitatii coloratiei acestor pete. Pentru o analiza sunt suficiente 0,2-0,4 mg proteina.
Pentru determinarea amino-acizilor in hidrolizate de proteine se utilizeaza spectrofotometria in infrarosu, fiecare amino-acid, precum si L-clor-acizii obtinuti din amino-acizi cu clorura de nitrozil, avand spectre in infrarosu caracteristice.
