КРАХМАЛ
Спасибо нашим инвесторам из казино онлайн
КРАХМАЛ
, (С6Н10О5)п, углевод, относящийся к коллоидным полиозам. Конечным продуктом при кислотном его гидролизе является й-глюкоза, при ферментативном (амилаза)—мальтоза; промежуточными продуктами гидролиза являются растворимый К и
декстрины
(см.). К. представляет бельн бесвкусный порошок, нерастворимый в спир те, эфире, почти нерастворимый в холодно! воде; в горячей воде К. дает клейстер, ко торый при долгом стоянии свертывается (ре троградация клейстера); t° клейстеризацш меняется в зависимости от вида крахмала К. не обладает восстановит, способностью не реагирует с фенилгидразином, что указы вает на отсутствие в нем свободных карбс нильных групп. Гидроксильные группы ее храняются свободными по три на кажды остаток глюкозы. К. не представляет ее бой однородного вещества; в нем различаю амилозу, составляющую внутреннюю част крахмальных зерен, и амилопектин, обрг зующий их наружную часть; в нек-рых
въ
дах К. содержится еще углевод типа гем! целлюлезы. В золе К. всегда содержите кремневая к-та. Относительные количеста амилозы и амилопектина еще точно не onpi делены (различные авторы находили от 15 е до 83% амилопектина). В крахмальных зе] нах амилоза содержится в 2 формах: в фо] ме сферокристаллов, растворимых в вод окрашивающихся J-f-KJ в синий цвет, легко осахаривающихся диастазой солода, и в форме коллоидной, трудно растворимой, не окрашивающейся иодом, труднее осахарива-ющейся; обе формы могут переходить друг в друга; последним явлением обусловлена ретроградация клейстера—выпадение осадка амилозы. В результате нагревания амилозы с глицерином был получен ангидроди-сахарид дигексозан (С6Н10О5)2 (Pringsheim). Амилопектин—слизистое вещество, набухающее в горячей воде, обусловливающее вязкость клейстера; окрашивается J + KJ в красно-бурый цвет. Амил опектин является эфирообразным соединением углевода (эри-троамилозы) с фосфорной кислотой. До 65% амилопектина осахаривается
амилазой
(см.), после чего остается так наз. «предельный декстрин», тождественный с тригексозаном (СвН10О5)3 (/?-гликозилмальтозаном; Pictet). Тригексозан был получен также при нагревании амилопектина с глицерином до 200— 210° (Прингсгейм). Линг (Ling) получил при действии амилазы на амилопектин а/?-гек-самилозу и далее гексатриозу С18Н32016. Ди – и тригексозан при действии амилазы переходит в мальтозу. При окислении крахмала азотной кислотой образуется сахарная кислота СООН.(СНОН)4СООН, при окислении бромом — глюконовая кислота — СН2ОЩСНОН)4.СООН. Из продуктов, полученных при сухой перегонке К. в вакууме, был выделен левоглюкозан (Пикте) -о-* СН2-СН-[СН(ОН)]3-СН при обыкновенном давлении — мальтоль (2-метил-З-окси-у-пирон) со / \ (НО)С СН СН С СН
3 \ /
о
находимый в предобразованном виде в некоторых растениях, пиве. При нагревании К. •с водой под давлением, при нагревании с глицерином до 190°, в начальном стадии кислотного и ферментативного гидролиза из К. образуется растворимый К. (амидулин), представляющий смесь веществ, не обладающих восстановительной способностью и сильно вращающих плоскость поляризации света вправо: [a]D = circa+ 203°; он является продуктом деполимеризации К. При нагревании до 200° К. декстринизируется. Исследования последних лет приводят к представлению, что К. образован путем полимеризации сравнительно низкомолекулярных, связанных гликозидоподобно ангидросаха-ридов (остатков d-глюкозы); эти молекулы полимеризованы в большие частицы, обусловливающие коллоидный характер растворов К. Рентгеноскоп. исследования указывают на структурные молекулы С6Н10О5 или & СвН10О6)2 (Ott). По Карреру (Каггег), К. является полимеризованным ангидридом мальтозы. Прингсгейм принимает за элементарную молекулу амилозы—дигексозан, амилопектина—тригексозан. Бергман (М. Berg-•inann) полагает, что амилоза картофеля является не полисахаридом, а полимеризован – ным ангидридом глюкозы С6Н10О5; согласно его представлениям в амилозе не содержится предобразованных связей типа мальтозы и др. ди – и полисахаридов, образующихся из амилозы. Ноттин (Nottin) наблюдал образование глюкозы в самом начале гидролиза К. серной к-той и полагает, что К. одновременно расщепляется на несколько продуктов: глюкозу, мальтозу, другие редуцирующие сахара и не обладающие восстановительной способностью полисахариды, к-рые в свою очередь уже расщепляются дальше. В организме К. осахаривается под влиянием диастатического фермента (амилазы), содержащегося в соках поджелудочной железы и слюнных желез (птиалин у человека и травоядных) и в малых количествах почти во всех органах и жидко
стях организма. Расщепление под влиянием амилазы идет до стадия мальтозы; образование при этом изо-мальтозы является спорным. Вареный К. легко осахаривается птиалином слюны, сырой К.—с трудом. Амилаза поджелудочной железы действует при t° тела энергично и на сырой К. Присутствие к-т или щелочей вредит реакции; желчь устраняет это вредное влияние и усиливает действие диастазы. При введении К. через рот даже в значительных количествах (500
г)
он усваивается хорошо, не вызывая появления сахара в моче; это объясняется тем, что всасывание и ассимиляция протекают столь же медленно, как и осахаривание. К. находили в содержимом тонких кишок, в кале.—Реакцией на К. служит появление синей окраски от раствора J bKJ; реакция чрезвычайно чувствительная, окраска исчезает при нагревании и вновь появляется при остывании. Методы количественного определения крахмала обычно основываются на переведении его в глюкозу или растворимый К. (определение вращения плоскости поляризации) или на его выделении вследствие нерастворимости В 60%-HOM СПИрте. Л. Броуде. Крахмал (Amylum) содержится в виде зерен почти во всех растениях, преимущественно в семенах, клубнях, луковицах, корневищах. В виде К. в растениях отлагаются запасы потенциальной энергии. К. добывается из картофеля, зерновых хлебов, риса, маиса, маниоки, саго, арроу-рута. Крахмальные зерна различных растений имеют различную форму и величину; некоторые из них представляются концентрическими слоистыми, они имеют микрокристаллическую структуру (двоякопреломля-ющие сферокристаллы). Находится К. в растениях в 3 формах: К. ассимиляционный (в местах ассимиляции), К. транзиторный (разносимый по местам потребления К. в растении) и К. резервный (отложенный в запас). Только резервный К. имеет значение для технического получения К. Получение К. в общем сводится к тому, что клетки соответствующих частей растения возможно полно разрушаются, находящиеся в них зерна К. вымываются водой и получающаяся молочного вида жидкость процеживается через частое сито. В процеженной жидкости постепенно оседающую компактную массу К. очищают от загрязнений взмучиванием и сниманием пены и после этого дают жидко – 27»
28ft
сти отстояться. Осевший К. по сливании воды отжимают, вынимают и подсушивают. Уд. вес К. около 1,5. Под микроскопом К. имеет вид зерен различной величины, шарообразной, яйцеобразной, веретенообразной или грушевидной формы, нередко и многоугольной (рис. 1—5). Форма и величина зерен К. различны в разных растениях и для многих растений характерны. Более жающими жел.-киш. тракт ядами. Кроме пшеничного К. в медицине имеют значение’
арроу-рут
(см.) (Amylum Maranthae), саго-(Amylum Sagi или Sagu от Metroxylon Sagu Rotboell и Metroxylon или Sagus Rumphii) и тапиока (Amylum Manihot от Manihot utilissima и Manihot Aipi Pohl или Manihot dulcis Humb.). Арроу-рут, саго и тапиока имеют значение гл. обр. диетическое; из них ⫧й
«1>
Рисунок 1.
Рисунок 2. Рисунок 5. Рисунок 3. Рисунок 4. Рисунок 1. Крахмальные зерна Маиса (кукурузы). Рисунок 2. Крахмальные зерна чечевицы (трещины, характерные для бобовых растений). Рисунок 3. Крахмальные зерна куркумы (веретенообразные). Рисунок 4. Крахмальные зерна картофеля. Рисунок 5. Крахмальные* зерна арроу-рута. крупные зерна при больших увеличениях обнаруживают слоистость вокруг одного пункта: центральной щели, полости, ядра. При рассматривании К. в масле, в бензоле и т. п.— слоистости в зернах не наблюдается. Шаровидные центральнослоистые зерна К. показывают в поляризационном микроскопе ортогональный черный крест, как это свойственно двуосным кристаллам (рис. 6). , Пшеничный К. (Amylum Tritici Ф VII) получается из семян пшеницы (Triticum sa-
tivum);
белый порошок, нейтральной реакции, под микроскопом не должен обнаруживать посторонних примесей, изъеденных зерен; К. и приготовленный из него клейстер не должны обнаруживать по вкусу и запаху признаков порчи или иметь вообще какой-либо посторонний запах или привкус. К. должен содержать не более 12% влаги и не более 1% золы. Примесь картофельного К. узнается по травяному запаху, а также по форме зерен. При увеличении в 300-—400 раз зерна пшеничного К. под микроскопом имеют круглую или эллиптическую чечевице-образную форму с центральным ядром; крупные зерна от 15 до 45
/и,
а мелкие от
Z
до 9
ц
; форм промежуточной величины очень мало. Ядро и слоистость слабо выражены; трещинки простые, встречаются редко. К. входит в след. препараты (Ф
VII):
глицериновая мазь и салициловая паста по Лассару; К. в порошке входит почти во все таблетки как вещество, механически способствующее быстрому распадению таблеток в желудке. Пшеничный К., как и всякий другой К., по своему действию на кожу и слизистые оболочки относится к защищающим или обволакивающим веществам, поэтому умеряет раздражающее действие различных веществ и замедляет всасывание растворимых лекарств. Применяют К. – в виде присыпок, паст, а внутрь—в форме клейстера, per rectum—в форме клизмы для уменьшения раздражения кишечного тракта при воспалительных и язвенных процессах. Крахмальный клейстер назначают вйутрь при отравлении иодом (К. адсорбирует иод), бромом, к-тами и др. прижигающими и раздра – приготовляют слизистые супы, каши, назначаемые выздоравливающим после изнурительных поносов и детям. В технике К. применяется для крахмаления белья, склеивания бумаги, на приготовление аппретуры и шлихты в льняной и хлопчатобумажной промышленности, для изготовления пудры,, крахмальной камеди, виноградного сахара, дымящейся азотной кислоты, взрывчатых веществ, для осветления маточных растворов. Глянц-крахмал состоит из порошка пшеничного крахмала с 5% и более буры или стеариновой кислоты. Крахмальный клейстер применяется в иодометрии как индикатор. Из производных К. следует упомянуть мед. средства амилоформиамилоиодоформ. А м и – л о ф о р м, по Классену (Classen), надо представлять как соединение К. с формальдегидом. Белый порошок без запаха, нерастворимый в воде; под влиянием слабых к-т или щелочей выделяет формальдегид. Антисептическое действие обусловливается’ наличием формальдегида. Амилоиодофор м—соединение крахмала, иода и формальдегида; черносиний порошок (с йодоформом—ничего общего). В питании человека К. играет весьма важную роль. Физиол. потребность организма в углеводах удовлетворяется гл. обр. за счет крахмалистой пищи: хлеба, разных видов крупы, картофеля. Процессы переваривания и усвоения К. в организме сводятся в конечном итоге к образованию глюкозы,. к-рая и всасывается. Б. Словцов указывает, что с точки зрения усвоения К. различного происхождения имеют неодинаковую биол. ценность. Хотя вопрос об этой неравноценности еще недостаточно научно разработан,. тем не менее можно отметить ряд интересных наблюдений, например крахмал арроу-рута и маиса усваивается лучше рисового. К. овса повидимому иначе изменяется пищеварительными соками (в смысле скорости растворения), чем К. пшеницы, и этим может быть следует обг>яснить своеобразное отношение диабетиков к овсяной диете (ДИета Noorden’a).& Н. Корнилов. Микроскоп, определение крахмальных зерен в содержимом желудка и каловых массах имеет значение для оценки переваривающей способности жел.-киш. сока. А. Микроскоп, строение. Являясь сферокристаллами, зерна крахмала состоят из кристаллических игол (трихи-ты), расположенных радиально и образующих концентрические слои. У нек-рых растений (картофель) центр слоистости лежит эксцентрично, у других (рожь, пшеница, бобы) зерно построено концентрично.1) Конц
ентрические слои в зернах заметны без всякой обработки, но особенно ясно выступают после длительного воздействия сильно разведенной хромовой к-ты. 2) Радиальная структура обнаруживается обработкой зерен разведенными к-тами и водой, в начальном стадии разбухания зерен в слабом растворе едкого кали или кипячением
(г/2
минуты) зерен в небольшом количестве хлороформа с несколькими каплями хромовой к-ты. 3) Оболочка выявляется при разбухании зерен после нагревания их в воде под покровным стеклом до двукратного образования пузырьков.—Б. Исследование зерен К. в поляризованном с в е – т е. При перекрещенных николях зерна дают черный крест, как сферокристаллы, причем точка скрещения обеих ветвей креста совпадает с центром слоистости, располагаясь концентрично (рожь, бобовые) или эксцентрично (рис. 6). При помещении в анализатор гипсовой пластинки светлые промежутки окрашиваются в дополнит. цвета попарно: крест становится красным или зеленым смотря по расположению николей, а промежутки — синими и желтыми.—В. Микро-хим. реакции. 1) В горячей воде зерна сильно разбухают с исчезновением слоистости, при кипячении образуется коллоидальный раствор (клейстер); также действуют холодные растворы едких щелочей. 2) Реакцию на иод дают не вполне высушенные зерна; чисто синее окрашивание зерен получается под покровным стеклом при пользовании свежеприготовленным водным раствором иода •(несколько капель старого алкогольного раствора на несколько
см3
воды). Употребителен также раствор Люголя, лучше
■с
уменьшенным содержанием KJ (0,5 KJ+ + 20J2+100
см3
НаО), окрашивающий зерна обычно в различные оттенки синего цвета, иногда (Oryza sativa и др.) красного. Зерна К. в различных стадиях гидролиза в процессе пищеварения окрашиваются в синий, красно-фиолетовый и слабожелтый цвет. Необходимо иметь в виду, что те реагенты, к-рые переводят иод в истинный раствор & щелочи, хлороформ, алкоголь, танин и др.), •а также нагревание, избыток KJ препятствуют образованию синей окраски. Консервирование йодной реакции хорошо не удается; смоченные J2 + KJ и высушенные
Рисунок 6. Крахмаль-лые зерна при рассматривании в поляризационном микроскопе: а — простое, Ь—двойное (сложное) зерно. Увелич. 300.
зерна, заключенные под покровным стеклом в парафиновое масло с иодом (1 г Ja + 100 г Paraf. liqu.), сохраняют довольно долго коричневое окрашивание, в к-рое переходит первоначально синий цвет их. Для обнаружения зерен К. в сухом растительном материале его обрабатывают молочной к-той с небольшим количеством иода.—Г. Окрашивание зерен. Для фиксации рекомендуются хромсодержащие смеси, предохраняющие зерна от действия теплой воды. Многие краски (кармин, конгорот, гематоксилин, метиленовая синька и др.) вовсе не окрашивают зерен. Наиболее пригодными являются генциан – и метилвиолет. Краске дают высохнуть на препарате, затем обливают его сильно разведенным водным раствором азотнокислого кальция или раствором пикриновой к-ты, после чего промывают, высушивают и заключают в канадский бальзам. &н. яблоков. Лит.: Ш о р ы г и н П., Химия углеводов, М.—Л., 1927; Каггег P., Der Aufbau der polymeren Kohlenhydrate, Erg. d. Physiologie, Band XX, 1922; Pringsheim H., Die Polysaccharide, В., 1923; он же, Pflanzliche hohere Kohlenhydrate (Hndb. der Biochemie, hrsg. v. C. Oppenheimer, B. I., p. 969, Jena, 1924); Same с M., Kolloidchemie der Starke, Dresden—Lpz., 1927; Schmidt E., Ausfuhrliches Lehrbuch der pharmazeutischen Chemie, B. II, Braunschweig, 1923.