Крахмал в желудочно кишечном тракте животных
Потребность в углеводах взрослого организма составляет 350-400 г в сутки, при этом целлюлозы и других пищевых волокон должно быть не менее 30-40 г.
С пищей в основном поступают крахмал, гликоген, целлюлоза, сахароза, лактоза, мальтоза, глюкоза и фруктоза, рибоза.
Переваривание углеводов в желудочно-кишечном тракте
Ротовая полость
Со слюной сюда поступает кальций-содержащий фермент α-амилаза. Оптимум ее рН 7,1-7,2, активируется ионами Cl–. Являясь эндоамилазой, она беспорядочно расщепляет внутренние α1,4-гликозидные связи и не влияет на другие типы связей.
В ротовой полости крахмал и гликоген способны расщепляться α-амилазой до декстринов – разветвленных (с α1,4- и α1,6-связями) и неразветвленных (с α1,4-связями) олигосахаридов. Некоторая часть декстринов может расщепляться до мальтозы и изомальтозы, но эти дисахариды ничем не гидролизуются.
Желудок
Из-за низкой рН амилаза инактивируется, хотя некоторое время расщепление углеводов продолжается внутри пищевого комка.
Кишечник
В полости тонкого кишечника работает панкреатическая α-амилаза, гидролизующая в крахмале и гликогене внутренние α1,4-связи с образованием мальтозы, мальтотриозы и декстринов.
Дорогие студенты, доктора и коллеги.
Что касается переваривания гомополисахаридов (крахмала, гликогена) в ЖКТ…
В моих лекциях (pdf-формат) написано о трех ферментах, выделяемых с панкреатическим соком: α-амилаза, олиго-α-1,6-глюкозидаза, изомальтаза.
ОДНАКО, при перепроверке обнаружилось, что ни в одной попавшейся мне (ноябрь 2019г) публикации в англоязычном инете нет упоминания о панкреатических олиго-α-1,6-глюкозидазе и изомальтазе. В то же время в рунете такие упоминания встречаются регулярно, хотя и с расхождением – то ли это панкреатические ферменты, то ли находятся на стенке кишечника.
Таким образом, налицо недостаточно подтвержденные данные или перепутанные или вообще ошибочные. Поэтому пока я убираю с сайта упоминание о данных ферментах, и постараюсь уточнить информацию.
Кроме полостного, имеется еще и пристеночное пищеварение, которое осуществляют:
- сахаразо-изомальтазный комплекс (рабочее название сахараза) – в тощей кишке гидролизует α1,2-, α1,4-, α1,6-гликозидные связи, расщепляет сахарозу, мальтозу, мальтотриозу, изомальтозу,
- β-гликозидазный комплекс (рабочее название лактаза) – гидролизует β1,4-гликозидные связи в лактозе между галактозой и глюкозой. У детей активность лактазы очень высока уже до рождения и сохраняется на высоком уровне до 5-7 лет, после чего снижается,
- гликоамилазный комплекс – находится в нижних отделах тонкого кишечника, расщепляет α1,4-гликозидные связи и отщепляет концевые остатки глюкозы в олигосахаридах с восстанавливающего конца.
Роль целлюлозы в пищеварении
Целлюлоза ферментами человека не переваривается, т.к. не образуются соответствующие ферменты. Но в толстом кишечнике под действием ферментов микрофлоры некоторая часть ее может гидролизоваться с образованием целлобиозы и глюкозы. Глюкоза частично используется самой микрофлорой и окисляется до органических кислот (масляной, молочной), которые стимулируют перистальтику кишечника. Малая часть глюкозы может всасываться в кровь.
Основная роль целлюлозы для человека:
- стимулирование перистальтики кишечника,
- формирование каловых масс,
- стимуляция желчеотделения,
- абсорбция холестерола и других веществ, что препятствует их всасыванию.
Источник
Гликоген, или животный крахмал, по составу и строению подобен крахмалу, накапливается в тканях, особенно в печени [c.173]
Гликоген, или животный крахмал, ( 6H o05)J .. Представляет собой полисахарид, являющийся резервным материалом животных организмов накапливается в тканях, особенно в печени и в мышцах служит источником энергии при мышечной работе. Является ценной составной частью пищевых продуктов животного происхождения (содержится в рыбе, в мясе, в печени и др.). [c.262]
Молекулы жира запасаются в жировых тканях. Молекулы глюкозы накапливаются в печени я мышцах после соединения в огромные цепи животного крахмала — гликогена. Как только хранилища оказываются переполненными, глюкоза начинает превращаться в жир в жировых клетках и печени. Обычно в жир переводится более 50% потребляемых углеводов. [c.449]
Крахмал образуется в результате фотосинтеза в листьях растений, откладывается про запас в клубнях, корневищах, зернах. В пищеварительном тракте человека и животных крахмал подвергается гидролизу и превращается в глюкозу, которая усваивается организмом. [c.494]
В природе встречаются полисахариды, образованные как пентозами (пентозаны), так и гексозами (гексозаны). Последние имеют наибольшее значение важнейшими представителями их являются а) крахмал, б) гликоген (животный крахмал) и в) целлюлоза (клетчатка ). [c.259]
Сходное с амилопектином строение имеет гликоген (животный крахмал). [c.310]
Организмы животных тоже могут запасать глюкозу, когда она находится в избытке. Крахмал, содержащийся в пище, в кишечнике гидролизуется до глюкозы, которая и усваивается организмом. Съев обычный обед, человек усваивает гораздо больше глюкозы, чем ему в данный момент нужно. И вот излишки глюкозы конденсируются в особый вид крахмала — гликоген, или животный крахмал. Он запасается в мышцах и коже, а больше всего 1в печени. У хорошо упитанного взрослого человека запасы гликогена в организме могут достигать 350— 400 граммов. [c.146]
Окраска гликогена. Гликоген —это углевод, животный крахмал (полисахарид). Часто он накапливается в клетках дрожжей, бацилл. Для обогащения дрожжевых клеток гликогеном их выращивают на солодовой среде. [c.51]
СМ. Диэтиленгликоль, монолаурат животный крахмал [c.618]
Функциональное предназначение полисахаридов в живой клетке определяет в значительной степени их структурные особенности. В зависимости от выполняемой ими роли полисахариды можно подразделить на три группы. Структурные полисахариды, такие как целлюлоза или кси-лап в клеточных стенках растений, хитин в наружном скелете членистоногих и насекомых, образуют протяженные цепи, которые, в свою очередь, укладываются в прочные волокна или пластины и служат своего рода каркасом в живом организме. Резервные полисахариды, как амилоза (составная часть растительного крахмала), гликоген (животный крахмал), глюкоманнаны (резервное вещество ряда растений), часто характеризуются разветвленной структурой, где длина наружных и внутренних ветвей варьируется в довольно широких пределах, или состоят из набора линейных цепей с различной степенью полимеризации. Полисахариды данной группы важны для энергетики организма. Наконец, каррагинан, мукополисахариды соединительной ткани и другие гелеобразующие полисахариды часто состоят пз линейных цепей, которые, образуя достаточно большие ассоциаты и удерживая воду, превращаются в плотные гели. [c.17]
Полисахариды гомо- и гетсрополисахарнды. Крахмал, химическое строение, химические и физико-химические свойства. Реакция с иодом. Расщепление крахмала. Пектиновые вещества, амилоза и амилопектин. Биологическая роль крахмала. Инулин, гликоген (животный крахмал). Целлюлоза как полимер глюкозы. Отличие целлюлозы от крахмала. Физические и химические свойства целлюлозы. [c.248]
При поедании животными крахмал, а в некоторых случаях также целлюлоза разрушаются, давая снова исходную (+)-глюкозу. Последняя с током крови переносится в печень и там превращается в гликоген, или животный крахмал в случае необходимости гликоген снова может быть разрушен до (+)-глюкозы. (-Ь)-Глюкоза переносится током крови в ткани, где она окисляется в конце концов в двуокись углерода и воду с выделением энергии, полученной первоначально с солнечным светом. Некоторое количество (- -)-глю-козы превращается в жиры, а некоторое реагирует с азотсодержащими соединениями с образованием аминокислот, которые, соединяясь друг с другом, дают белки, являющиеся субстратом всех известных нам форм жизни. [c.931]
Гликоген. Животные организмы запасают глюкозу в видамилопектина его молекулы сильно разветвлены. [c.480]
Крахмал. Крахмал (QHioOj) содержится в растениях, являясь запасным питательным веществом последних. Он служит одним из главнейших пищевых веществ для человека и травоядных животных. Крахмал в виде зерен различной величины и [c.344]
Животный крахмал, степень разветвления молекул выше чем у амилопектина Резервный полисахарид животных организмов, накапливается в основном в печени. [c.57]
Крахмал — основной резервный углевод растений Его молекулярная масса достигает 1 млн а е м Крахмал выделяют из картофеля (содержание около 25 %), пшеницы (75—80 %), риса, кукурузы Его используют для получения глюкозы, клеев, лекарств Животный крахмал (гликоген) — энергетический резерв организма — содержится в печени, дрожжах [c.300]
Важнейшие представители высших полисахаридов — крахмал, гликоген (животный крахмал) и целлюлоза (клетчатка) общая формула всех их (СбНюОв). [c.173]
ООО ООО) молекулярного веса, состоящий из 5000—50 ООО глюкозных остатков. Животный крахмал — гликоген, наиболее разветвленный из крахмалов, построен по тому же типу, что и амилопектин. Его молекулярный вес 1 ООО ООО—10 ООО ООО (5000—50 ООО остатков глюкозы), цепи его ветвятся через каждые три-четыре глюкозных остатка. [c.480]
Крахмал животный Крахмал растворимый Креатин [c.734]
Гликоген, или животный крахмал, является сильно разветвленным резервным полисахаридом, состоящим из остатков глюкозы. [c.335]
В растениях молекула глюкозы полимеризуется в цепи, состоящие из тысяч мономерных единиц, в результате чего получается целлюлоза, а если полимеризация происходит несколько иным образом, получается крахмал. Близкородственный к глюкозе К-ацетилглюкозамин в результате полимеризации образует хитин – вещество, из которого состоит роговица насекомых. Другое близкое по составу вещество, Ы-ацетилмурановая кислота, сополимеризуется в другую последовательность цепей, из которых построены стенки бактериальных клеток. Глюкоза разлагается в несколько стадий, выделяя энергию, которая требуется живому организму. Избыток глюкозы переносится кровотоком в печень и превращается в животный крахмал – гликоген, который при необходимости снова превращается в глюкозу. Глюкоза, целлюлоза, крахмал и гликоген относятся к углеводам. [c.308]
ГЛИКОГЕН (животный крахмал) (СвН,о05)л — полисахарид, состоящий из остатков глюкозы имеет разветвленную структуру и содержит молекулы различной степени полимеризации. Г. распространен в организмах животных и представляет собой резервное питательное вещество для организма. Откладывается, главным образом, в печени и мышцах. Г. хорошо растворяется в горячей воде, образуя коллоидный растгор. Иод окрашивает Г. в красно-бурый цвет (в отличие от растительного крахмала, дающего синюю окраску). Г. гидролизуется с образованием глюкозы. [c.76]
Оптическая изомерия имеет очень большое биологическое значение. Органические вещества, принимающие участие в жизненных процессах, в большинстве своем представляют собой сложные асимметрические соединения. Поэтому многие реакции в организмах протекают лишь с участием веществ с определенной пространственной конфигурацией. В результате организмы во многих случаях усваивают или вырабатывают в процессе жизнедеятельности только вещества, являющиеся теми или иными оптическими изомерами. Так, в мышцах в процессе работы, в результате превращений животного крахмала или виноградного сахара (глюкозы) всегда накапливается (+)-мрлочная кислота. Мы увидим далее, что в организмах образуются и усваиваются лишь определенные оптические изомеры углеводов, аминокислот и т. п. [c.205]
Для иллюстрации рассмотрим строение одного из простейших представителей такого класса — амилопек-тина, полисахарида, который вместе с амилозой составляет крахмал. Аналогично амилопектину устроен животный крахмал (гликоген). Все цепи этих полисахаридов — и основная, и боковые, и разветвления в разветвлениях и т. д. — построены однотипно и состоят из а-1- 4-связан-ных остатков В-глюкопиранозы. Все узлы разветвлений — точки ветвления — построены также единообразно боковые цепи присоединены к другой цепи гликозидной связью в положение 6 остатка глюкозы (см. схему, с. 37). [c.36]
Гликоген (животный крахмал). Содержится в печени (2—10%, в среднем 57о), скелетных и гладких мьпицах, головном молге. Значительные количества гликсзгена найдены у грибов- аскомицетов, фикомицетов, базидиоми-цетов. Гликоген в горячей воде образует коллоидные растворы, которые с иодом дают красно-бурое или Краснова то фиолетовое окрашивание. [c.216]
Гликоген (животный крахмал) ( eHioOs) — полисахарид. Г. является запасным питательным материалом животного организма. Он откладывается главным образом в печени и мышцах. Г. плохо растворяется в холодной воде, по растворим в горячей с образованием коллоидного раствора. Иод окрашивает Г. в красно-бурый цвет. Г. подвергается гидролизу с образованием глюкозы. [c.41]
Рост производства этанола связан с широтой его применения в химической промышленности. Он прекрасный растворитель, антифриз, экстрагент. Этанол служит также субстратом для синтеза многих растворителей, красителей, лекарственных препаратов, смазочных материалов, клеев, моющих средств, пластификаторов, взрывчатых веществ и смол для производства синтетических волокон. Его используют в двигателях внутреннего сгорания либо в безводном виде, либо в форме гидратированного этанола. Среди растений, продуцирующих этиловый спирт, следует вьщелить маниок, злаки (особенно кукурузу) и топинамбур, у которого запасным углеводом является инулин. Используются также сахарный тростник, ананас, сахарная свекла, сорго, у которых основной углевод — сахароза. При переработке сахарного тростника его тщательно давят, целлюлозу (жом) отделяют от сладкого сока и сжигают, а сок концентрируют, стерилизуют и подвергают брожению. Этот раствор отделяют от твердых компонентов и далее из 8 —10%-го спиртового раствора путем перегонки получают этанол. Из оставшейся жидкости (стиллаж) после соответствующей переработки извлекают компоненты удобрений с выходом 2—3 %. Барду (кубовой остаток) после перегонки используют в качестве корма для сельскохозяйственных животных. Крахмал при его переработке сначала гидролизуют в сбраживаемые сахара. Производство этанола из мелассы с использованием жома [c.24]
Гликоген – еще один очень важный природный гомополисахарид, по строению сходный с крахмалом, поэтому его часто называют животный крахмал . Гликоген – разветвленная молекула полиглюкозы, аналогичная амилопектиновой части крахмала, но гликоген сильнее разветвлен и точки ветвления в нем встречаются в два-три раза чаще, чем в крахмале, а именно через каждые 8-10 остатков вдоль а-(1- 4)-цепи. В амилопектине крахмала точки ветвления встречаются через каждые 25-30 остатков. [c.69]
Гликоген, или животный крахмал (СйНю05) (, играет в животном мире такую же роль, какую играет крахмал в растениях. Содержится в печени и мышцах. В свободном виде, как и крахмал, гликоген — белый аморфный порошок, легко растворяется в горячей воде. [c.649]
Крахмал содержится в зёрнах, клубнях и корнях растений и представляет собой основное питательное вещество растений и одно из важнейших пищевых веществ для человека и животных. Особенно богаты крахмалом зёрна риса (- 80 %), пшеницы (- 70 %), кукурузы ( 68 %) и клубни картофеля (– 20 %). Во время прорастания семян крахмал при участии ферментов разлагается и используется как энергетический и строительный материал. В организм человека и животных крахмал попадает с пищей и затем разлагается в желудочно-кишечном тракте при у 1астии ферментов до глюкозы, которая используется как источник энергии и частично превращается в гликоген печени и мышц. [c.98]
Гликоген (животный крахмал) состоит из остатков глюкозь Важный энергетический запасной материал животных (в печен до 10 %, мышцах 0,3—1 % гликогена) присутствует в некоторы растениях, например в зернах кукурузы. По своему строенш напоминает амилопектин, но более разветвлен и его молекул имеет более компактную упаковку. Она построена из остатко а- )-глюкопиранозы, связи между ними 1—4а (до 90%), 1—6 (до 10%) и 1—За (до 1 %). Гликоген хорошо растворяется [c.52]
Гликоген (животный крахмал) — полисахарид, построенный из а-глюко-пиранозных остатков, связанных между собой 1 —> 4 гликозидными связями в линейных (неразветвленных) участках и 1 —> 6 гликозидными связями в разветвленных участках. Гликоген ифает роль запасного (резервного) полисахарида, расщепляющегося под действием ферментов до глюкозы. [c.81]
Молочная кислота в мышцах является продуктом расш еп-ления запасного полисахарида мышц — животного крахмала, или гликогена. Во время работы содержание молочной кислоты в мышцах резко возрастает во время отдыха мышц часть молочной кислоты превраш ается опять в гликоген, а другая часть окисляется до Og и HgO. [c.415]
Органическая химия (1968) — [
c.445
]
Химический энциклопедический словарь (1983) — [
c.136
]
Большой энциклопедический словарь Химия изд.2 (1998) — [
c.136
]
Энциклопедия полимеров Том 3 (1977) — [
c.7
,
c.63
]
Энциклопедия полимеров том 1 (1972) — [
c.0
]
Энциклопедия полимеров Том 1 (1974) — [
c.0
]
Энциклопедия полимеров Том 3 (1977) — [
c.0
]
Курс органической химии Издание 4 (1985) — [
c.0
]
Биохимия Издание 2 (1962) — [
c.179
]
Источник
У человека и млекопитающих животных не синтезируются ферменты, гидролизующие целлюлозу. Между тем растительный корм жвачных состоит из сложной смеси гомополисахарида целлюлозы (клетчатки), пентозанов и гексозанов. Пищеварительный тракт жвачных животных приспособлен для симбиотического переваривания целлюлозы; их желудок состоит из четырех отделов: рубец, сетка, книжка и сычуг. Рубец – самый большой из отделов желудка жвачных (ПО-150л). Рубец вмещает до 90 кг корма (около 20 % массы тела). В 1 г содержимого рубца находится до Ю10 микроорганизмов. Микрофлора рубца представлена разнообразными микроорганизмами: целлюлотические, молочнокислые бактерии, стрептококки, клостридии и др., простейшие (около 100 видов инфузорий), а также низшие грибы (актиномицеты, плесени и др.). Количество бактерий и простейших зависит от состава кормов. Бактерии и простейшие рубца продуцируют ферменты, расщепляющие полисахариды кормов. Крахмал кормов гидролизуется ферментами стрептококков, инфузорий.
Синтезируемые Bact.cellulasae ферменты целлюлаза (3.2.1.4) и целлобиаза (3.2.1.21) расщепляют клетчатку до глюкозы:
Под действием ферментов, выделяемых микроорганизмами рубца, глюкоза подвергается различным видам брожения с образованием летучих жирных кислот (ЛЖК): пропионовой, уксусной, масляной, а также молочной и пировиноградной кислот и газов (в норме метана 20-28 %, С02 60-70%, N02h 02). За сутки в рубце КРС образуется 3000-7000 г, овцы 200-500 г ЛЖК. Основная масса жирных кислот всасывается в кровь в преджелудках и других отделах пищеварительного тракта.
Часть из них используется микроорганизмами для синтеза аминокислот, белков, нуклеиновых кислот, липидов и других веществ (рис. 3.5). Перевариваясь в нижележащих участках пищеварительного тракта, микроорганизмы обеспечивают организм-хозяин биологически важными соединениями, например, витаминами. За счет всосавшихся в преджелудках жирных кислот организм КРС может на 50-70 % удовлетворять свои энергетические потребности. При высоком содержании в рационе крахмала и моносахаридов бактериальное разложение клетчатки ухудшается, т.к. микроорганизмы начинают усваивать более доступный материал (крахмал). При поедании растительных кормов, хорошо подвергающихся бродильным процессам, из-за образования большого количества углекислого газа и метана в рубце наблюдается острая тимпания, что может привести к гибели животного.
Симбиотическое переваривание целлюлозы характерно также для нежвачных травоядных животных. Расщепление клетчатки у лошадей происходит под действием бактериальных ферментов в толстом отделе кишечника и в слепой кишке. У птиц семейства куриных для гидролиза и сбраживания целлюлозы имеются две слепые кишки.
У человека лишь небольшая часть целлюлозы может гидролизоваться под действием ферментов кишечной микрофлоры. Однако клетчатка в пище человека не бесполезна. Вместе с другими неусваи- ваемыми углеводами (пектинами, гемицеллюлозами) и соединениями полифенольной природы – лигнинами, она составляет так называемые пищевые волокна, чрезвычайно важные для пищеварения. Функции пищевых волокон – стимулируют моторную функцию кишечника, препятствуют всасыванию холестерина, нормализуют состав микрофлоры кишечника, подавляют гнилостные процессы, способствуют выведению из организма токсичных веществ и др.
Целлюлоза и гемицеллюлозы стимулируют перистальтику, а пектины способствуют выведению из организма токсичных веществ. Кроме того, пищевые волокна играют положительную роль в нормализации состава микрофлоры кишечника, в ингибировании гнилостных процессов и др. Для человека суточная норма пищевых волокон составляет 20-25 г.
Рисунок 3.5 – Пути использования продуктов микробной ферментации преджелудков жвачных
Таким образом, существует принципиальное различие между пищеварением моногастричных и жвачных (травоядных) животных. Если для первых клетчатка (основной компонент растительного корма) является неусваиваемым полисахаридом, жвачные за счет рубцового переваривания относительно легко утилизируют клетчатку. Это позволяет им удовлетворять свои пищевые потребности за счет сена, соломы, листьев и т.п.
Источник