السكريات قليلة التعدد Oligosaccharides
يطلق اسم Oligosaccharides على السكريات الثنائية والثلاثية و الرباعية، التي تتألف من إتحاد جزيئتي مونوز monose او ثلاثة او أربعة جزيئات ، وهي توجد حرة في المصادر الحيوية ، وتعني كلمة Oligo قليل .
أهم هذه السكريات على الأطلاق ، السكريات الثنائية.
السكريات الثنائية Disaccharides :
تتالف من إتحاد جزيئتي monose ترتبطان مع بعضهما عبرّ جسر أكسجيني، حيثُ يمكن أن ترتبط جزيئتا هكسوز أو جزيئتا بنتوز أو جزيئة بنتوز مع جزيئة هكسوز.
تعتبر السكريات الثنائية مركبات غليكوزيدية أي أنّ إحدى جزيئتي السكريد الأحادي على الأقل يجب أن تساهم بهيدروكسيلها الغليكوزيدي في تشكيل الرابطة، بينما يمكن لجزيئة السكريد الأحادي الثانية أنّ تساهم بأي زمرة هيدروكسيلية بما فيها الهيدروكسيل الغليكوزيدي،
حيثُ تخرج جزيئة ماء واحدة ويتشكل السكريد الثنائي.
تتحلمه هذه السكريات بالتسخين مع الحموض أو بتأثير الأنزيمات المناسبة لتعطي جزيئتي المونوز monose الاصليتين.
نلاحظ أن السكريات الثنائية قدّ تكون متجانسة homo
حيثُ تعطي بالحلمهة جزيئتين من نفس المونوز monose
أو غير متجانسة hetro حيثُ تعطي بالحلمهة جزيئتي مونوز monose مختلفتين .
إنّ تباين خواص السكريات الثنائية مثل Maltose وَ Trehalose وَ Cellobiose المؤلفة من نفس السكريد الأحادي ( Glucose ) ، يعود الى أن Glucose يرتبط مع جزيئاتها بأشكال مختلفة بالاضافة الى أنه يوجد على شكل مماكبات مختلفة alpha أو Beta .
إنّ شكل الأرتباط بين السكرين الأحاديين في جزيئة السكريد الثنائي يلعب دوراً كبيراً في تحديد أهم خواصه ، مثل إرجاع ( إختزال ) محلول فهلنغ Fehling's Solutionوتشكيل الأوزازونات Osazones والتعرض لحادثة الدوران الذاتي .
( ملاحظة ) :
1- يمكن أن تنشأ الرابطة بين السكرين الأحاديين على حساب الهيدروكسيل الغليكوزيدي من السكريد الاول مع الهيدروكسيل الغليكوزيدي من السكريد الثاني كما هو الحال
في Sucrose وَ Trehalose وهنا يفقدّ السكريد الثنائي إمكانية التعرض لحادثة الدوران الذاتي وإعطاء الشكل الكربونيلي المفتوح ولذلك لا تستطيع هذه السكريات إرجاع ( إختزال ) محلول فهلنغ أو تشكيل الأوزازونات
2- أن تشكلت الرابطة على حساب هيدروكسيل غليكوزيدي من أحد السكرين الأحاديين و هيدروكسيل عادي من السكريد الأخر كما هو الحال في Maltose وَ Cellobiose
فإن السكريد الثنائي المتشكل يبقى محتفظاً بهيدروكسيل غليكوزيدي حرّ يمكنه من الدوران الذاتي في المحاليل وإعطاء الشكل الكربونيلي نصف المفتوح الذي يستطيع إرجاع ( إختزال ) محلول فهلنغ وتشكيل أوزازونات
بالأضافة الى أن جزيئة السكريد الأحادي الحاوية على الهيدروكسيل الغليكوزيدي الحرّ يمكن أن تتواجد في المحلول
بشكليها alpha وَ beta .
أهم أنواع السكريات الثنائية :
1- السكروز Sucrose :
يسمى أيضاً سكر القصب أو سكر الشوندر وينتشر بشكل واسع في جميع أقسام النبات ويلعب دوراً هاماً في غذاء الانسان .
ينحلّ بسهولة في الماء ويتبلور على شكل بلورات كبيرة
تبلغ زاوية الدوران النوعي لمحلوله المائي +66.5 درجة
لايرجع محلول فهلنغ ويتخمر بواسطة الخمائر وله الصيغة التالية
نلاحظ ان جزيئة السكروز Sucrose تتألف من جزيئتين
Alpha - D - Glucopyranose
Beta - D - Fructofuranose
ترتبطان على حساب هيدروكسيليهما الغليكوزيديين
لايحتوي السكروز Sucrose على هيدروكسيل غليكوزيدي حرّ ولذلك هو لايعاني من حادثة الدوران الذاتي .
يتحلمه السكروز بالتسخين مع الحموض أو بتأثير أنزيم السكاراز ( الأنفرتاز ) saccharase ليعطي السكريد المنقلب ( عبارة عن مزيج من Glucose وَ Fructose بنسبة 50% )
2- الميليبيوز Melibiose :
يدخل في بنية السكريد الثلاثي رافينوز Raffinose ويتواجد بشكله الحرّ في عصير بعض النباتات
قابل لتخمر بواسطة الخمائر الدنيا.
تتألف جزيئته من اتحاد الهيدروكسيل الأولي في الموقع 6 من جزيئة Alpha - Glucopyranose مع الهيدروكسيل الغليكوزيدي لجزيئة Alpha - D - Galactopyranose
وبتالي هو عبارة عن
6 - Glucose - Alpha - Galactosides
حيثُ يبقى الهيدروكسيل الغليكوزيدي في الغلوكوز حرّ ليعاني من حادثة الدوران الذاتي ويرجع محلول فهلنغ .
تبلغ زاوية الدوران النوعي لمحلوله المائي 129.5 درجة
3- اللاكتوز Lactose :
يسمى سكر الحليب ، يدخل في تركيب الحليب عند الأنسان والحيوان وفي اللبن ، كما يتواجد في الانابيب الطليعية عند بعض النباتات ، يتخمر بواسطة الخمائر اللاكتوزية فقط.
يعطي بالحلمهة جزيئتي Glucose وَ Galactose
حيثُ ترتبط هاتين الجزيئتين بواسطة الهيدروكسيل الغليكوزيدي ل Beta - D - Galactopyranose مع
الهيدروكسيل في الموقع4 ل Alpha-D- Glucopyranose
ولهذا هو عبارة عن Beta - Galactosides Al Glucose
تحتوي جزيئة الغلوكوز في اللاكتوز على هيدروكسيل غليكوزيدي حرّ يعاني من حادثة الدوران الذاتي ويرجع محلول فهلنغ .
زاوية الدوران النوعي للمحلول المائي 52.6 درجة
( ملاحظة ) :
يتم الحصول في معامل الأجبان على كميات كبيرة من بلورات اللاكتوز وذلك من المصل ( فائض الأنتاج ) ، حيثُ يستخدم في تحضير الأوساط المغذية في صناعة البنسلين بالاضافة لاستخدامه في الصناعات الصيدلانية الأخرى.
4- المالتوز Maltose :
يسمى أيضاً سكر الشعير ، يتشكل عند حلمهة النشاء تحت تأثير انزيمات الأميلاز ( الدياستاز ) Amylase ( Diastase) ، كما يوجد بكميات كبيرة في الشعير ومستحضراته .
يتألف المالتوز من إتحاد الهيدروكسيل الغليكوزيدي في جزيئة Alpha - D - Glucopyranose مع الهيدروكسيل في الموقع 4 لجزيئة Alpha - D - Glucopyranose ثانية
أي أنه عبارة عن Alpha - Glucosides Al Glucose
وبتالي فهو يحتوي على هيدروكسيل غليكوزيدي حرّ يعاني حادثة الدوران الذاتي ويرجع محلول فهلنغ
تبلغ زاوية الدوران النوعي لمحلوله المائي 130.4 درجة
يتخمر بواسطة الخمائر وبوجود الغلوكوز Glucose.
يتحلمه بتأثير المالتاز ليعطي جزيئتي غلوكوز حرتين
5- الترهالوز Trehalose :
يسمى أيضاً سكر الفطر ، يوجد في الفطور والأشنيات وبعض النباتات الراقية ( من فصيلة Selaginella ) .
تبلغ كمية هذا السكريد في خميرة العجين حوالي 18% من الوزن الجاف ، يتخمر بأغلب الخمائر .
يتألف من إتحاد جزيئتي Alpha - D - Glucopyranose
بواسطة هيدروكسيليهما الغليكوزيديين
ونظراً لانعدام أي هيدروكسيل غليكوزيدي حرّ في جزيئة هذا السكريد فهو لا يعاني من حادثة الدوران الذاتي ولايرجع محلول فهلنغ .
تبلغ زاوية الدوران النوعي لمحلوله المائي 187.3 درجة.
6- الجنتيوبيوز Gentiobiose :
يدخل هذا السكريد الثنائي في بنية العديد من الغليكوزيدات
كالأميغدالين و الكورسين ( Amygdalin and Corcien )، كما يتواجد بشكل مرتبط في جذور مختلف أنواع نبات Gentiana ، يتفكك بالحلمهة
ليعطي جزيئتين من Beta - D- Glucopyranose
اللتين ترتبطان بواسطة الهيدروكسيل الغليكوزيدي في الجزيئة الأولى والهيدروكسيل الأولي في الموقع 6 للجزيئة الثانية .
يعاني هذا السكريد حادثة الدوران الذاتي ويرجع محلول فهلنغ.
7- السيلوبيوز Cellobiose :
يشكل الوحدة البنيوية في السليلوز ، يوجد بشكله الحرّ في عصارة بعض الأخشاب .
يتألف من إتحاد جزيئتي Beta - D - Glucopyranose
ترتبطان بواسطة الهيدروكسيل الغليكوزيدي في الجزيئة الأولى مع الهيدروكسيل في الموقع 4 للجزيئة الثانية
فهو أذاً Beta - Glucosides Al Glucose
يحتوي السيلوبيوز على هيدروكسيل غليكوزيدي حرّ
للذلك يعاني من حادثة الدوران الذاتي ويرجع محلول فهلنغ
وهو لا يختلف عن المالتوز Maltose إلا بشكل الرابطة الغليكوزيدية Beta أو Alpha.
السكريات الثلاثية Trisaccharides
هناك عدد من السكريات الثلاثية التي تتواجد حرة في الطبيعة اهمها الرافينوز ( مليتربوز ) و الملزيتوز.
1- الرافينوز Raffinose :
يوجد في كثير من النباتات وخاصة في بذور القطن والشوندر السكري ، حيثُ يتجمع بكميات كبيرة في الميلاس أثناء استحصال السكروز من الشوندر.
تبلغ كميته في جذور الشوندر المستحصلة حديثاً مابين
0.2 - 1 % من كمية السكروز الذي يتواجد في الشوندر بنسبة 20% وزناً .
تزداد كمية الرافينوز Raffinose بتخزين الشوندر.
يتبلور على شكل أبر متطاولة مع خمس جزيئات ماء
تبلغ زاوية الدوران النوعي لمحلوله المائي 105.2 درجة
و لايعاني من حادثة الدوران الذاتي ولا يرجع محلول فهلنغ
يتحلمه بالتسخين مع الحموض ليعطي
جزيئة Alpha - D - Galactopyranose
وجزيئة Alpha - D - Glucopyranose
وجزيئة Beta - D - Fructoforanose
أما الحلمهة الأنزيمية للرافينوز فتتم باتجاهين
حيثُ يستطيع أنزيم السكاراز نزع جزيئة فركتوز Fructos
محولاً الرافينوز Raffinose الى ميليبيوز Melibiose
بينما يقوم أنزيم Alpha - Galactosides الموجود في مستحلب اللوز بتفكيك الرافينوز الى غالاكتوز وَ سكروز
وهكذا يمكن استنتاج الصيغة العامة لهذا السكريد
2- الملزيتوز Melezitose :
ينتج من إتحاد الهيدروكسيل الغليكوزيدي
ل Alpha- D - Glucopyranose مع الهيدروكسيل في الموقع 3 ل Beta- D - Fructoforanose
الذي يتحد بدوره بواسطة الهيدروكسيل الغليكوزيدي في الموقع 2 مع الهيدروكسيل الغليكوزيدي لجزيئة ثانية
من Alpha- D - Glucopyranose
عثر عليه في نسغ بعض أشجار الصنوبر .
السكريات الرباعية Tetrasaccharides
يوجد في كثير من النباتات سكريد رباعي أطلق عليه اسم Stachiose وهو في الواقع عبارة عن إتحاد جزيئة الرافينوز Raffinose بواسطة الهيدروكسيل الأولي في الموقع6 لجزيئة الغالاكتوز Galactoseفيهامع الهيدروكسيل الغليكوزيدي لجزيئة Alpha- D - Glucopyranose جديدة
يتخمر هذا السكريد جزئياً بواسطة الخمائر
ونظراً لانعدام أي هيدروكسيل غليكوزيدي حرّ في جزيئته
فهو لايعاني حادثة الدوران الذاتي ولايرجع محلول فهلنغ.
يوجد في جذور نبات Stachys وفي بذور الترمس الأصفر والحمص والعدس وغيرها.