السكريات المركبة (الغليكانات)(Polysaccharides (Glycans
عبارة عن مركبات سكرية ذات وزن جزيئي مرتفع
تعطي بالحلمهة عدداً كبيراً من جزيئات السكريات الأحادية أو مشتقاتها ، حيثُ تكون هذه السكريات الأحادية مرتبطة مع بعضها البعض بروابط غليكوزيدية ناجمة عن نزع جزيئة ماء من زمرتي هيدروكسيل لسكرين متجاورين أحدهما غليكوزيدية دوماً ، بحيث يبقى هناك جسر أكسجيني يربط جزيئات السكريدات الأحادية على شكل سلسلة.
لاتنحل السكريات المركبة في الماء وغالباً ليسَ لها طعم حلو وجميعها لا تستطيع إرجاع محلول فهلنغ أو التعرض للدوران الذاتي.
يرافق الحصول على السكريات المركبة شوائب من مركبات أخرى كالبروتينات و الأملاح المعدنية مرتبطة مع هذه السكريات في الحالة الطبيعية . ولهذا السبب تعطى أرقام وسطية للأوزان الجزيئية لهذه المركبات .
ليسَ هناك قواعد لتسمية السكريات المركبة بلّ تسمى بأسمائها الشائعة ، ولكن يمكن تصنيفها وتسميتها حسب أسم السكريات الأحادية الداخلة في تركيبها مع تبديل النهاية ( أوزose ) بالنهاية ( آن an )
فالسكريد المركب المؤلف من الغلوكوز Glucose يسمى غلوكان Gluokan ، الذي يمكن ان يكون alpha or beta
حسب وضع جزيئات الغلوكوز مثل ( النشاء Starch وَ الغليكوجين Glycogen وَ السليلوز Cellulose )
بينما السكريد المؤلف من غالاكتوز Galactose يسمى غالاكتان Galactan والسكريد المؤلف من المانوز Mannose يسمى Mannan والسكريد المؤلف
من L - arabinose مع D - galactose
يسمى L - arabino - D - galactan و هكذا.....
بالإضافة الى ذلك هناك أسماء قديمة أعطيت لسكريات المركبة قبل معرفة تركيبها ومازالت سائدة الى الآن مثل السكريات المخاطية Mucopolysaccharides الحاوية على حموض أورونية Uronic asids وسكريات أمينية.
أما بالنسبة لشكل السلسلة في الغليكانات Glycans فقد تكون مستقيمة في بعض الأنواع ومتفرعة في أنواع أخرى
وفيما يتعلق بمصدر الحيوي تقسم الغليكانات الى حيوانية المنشأ و نباتية المنشأ وجرثومية المنشأ
تلعب السكريات المركبة ( الغليكانات ) في المصادر الحيوية أدواراً حيوية مختلفة . فمنها ما هو إدخاري مثل النشاء Starch والغليكوجين Glycogen و الأينولين Inulin
التي يستخدمها الكائن الحي كوسيلة لإدخار السكريات الأحادية لحين الحاجة حيث يتم تحررها واستخدامها.
ومنها ما يقوم بدور بنيوي مثل السليلوز Cellulose وهمي السليلوز Hemicellulose التي تدخل في بنية الجدران الخلوية النباتية و الكيتين Chitin الذي يساهم في بناء الطبقة الهيكلية الواقية في القشريات والحشرات .
تقسم الغليكانات حسب بنية السكريات الأحادية الداخلة في تركيبها الى :
1- السكريات المركبة المتجانسة homopolysaccharides
تتألف من إتحاد جزيئات نوع واحد من السكريات الأحادية
2- غير متجانسة hetropolysaccharides
تتألف من إتحاد جزيئات أكثر من نوع واحد من السكريات الأحادية
السكريات المركبة المتجانسة
تتألف هذه المركبات من تكاثف جزيئات نوع واحد من السكريات الأحادية وتقسم الى ثلاثة أنواع
- معتدلة : يدخل في تركيبها سكريات معتدلة
- قلوية : يدخل في تركيبها أمينو السكريات
- حمضية : يدخل في تركيبها حموض سكرية
وقدّ تكون السلاسل فيها مستقيمة أو متفرعة ومن أهم السكريات المركبة المتجانسة نذكر .
النشاء Starch :
يعتبرّ من السكريات الإدخارية التي توجد في النباتات على شكل حبيبات متجمعة مختلفة الشكل والحجم
قدّ تكون بيضوية أو كروية أو غير منتظمة . أما قطرها يتراوح بين 0.002 - 0.15 mm ، وأكبر أنواع الحبيبات يوجد في البطاطا Potato و أصغرها يوجد في الرز Rice
يتألف النشاء بنسبة 96.1 - 97.6 % من سكريد مركب يعطي بالحلمهة الحمضية alpha- D- glucopyranose
تبلغ نسبة المركبات اللاعضوية في النشاء حوالي 0.2- 0.7%
وهي عبارة عن حمض الفوسفور phosphoric acid
بشكل رئيسي ، كما عثر في النشاء على بعض الحموض الدسمة العالية مثل حمض النخل palmitic acid و الستياريك stearic acid وغيرهما بنسبة قدّ تصل
الى 0.6 % حيثُ تدمص Adsorption هذه الحموض على سلاسل السكريد المركب ويمكن استخلاصها بالمُحلات العضوية المعتدلة .
إن ارتباط حموض الفوسفور مع النشاء قدّ يكون إما على شكل مزيج مثل نشاء القمح والذرة والرز ويمكن نزعه بواسطة الماء الفاتر أو الايتانول Ethanol أو الديوكسان Dioxane أو قدّ يكون مرتبطاً مع النشاء بروابط استيرية Ester bonds مثل نشاء البطاطا حيثُ تؤدي الحلمهة الحمضية أو الأنزيمية الى تشكل نسبة من جزيئات Glucose - 6 - phosphate
يتركب القسم السكري في النشاء من نوعين من السكريات المركبة الأول هو الأميلوز Amylose والثاني هو الأميلوبكتين Amylopectin التي تختلف بخواصها الكيميائية و الفيزيائية
- الأميلوز Amylose :
يتألف من جزيئات Alpha - D - Glucopyranose متوضعة بشكل سلاسل مستقيمة ، يبلغ عددها ما بين
2000 - 6000 جزيئة و أكثر ، بحيث يتراوح وزنه الجزيئي مابين 300 ألف وحتى المليون .
ينحل بسهولة في الماء الحار ليعطي محاليل قليلة اللزوجة نسبياً وقليلة الثبات إذ يكفي تركها لفترة من الزمن حتى تبدأ باعطاء راسب بلوري
ترتبط جزيئات الغلوكوز Glucose في سلسلة الأميلوز Amylose بروابط alpha - Glycosidic -1 - 4
- الأميلوبكتين Amylopectin :
يختلف هذا المركب عن الأميلوز Amylose بوزنه الجزيئي في عام 1975 استخدمت طريقة الترشيح على هلام السيفادكس Sephadex لتحديد الوزن الجزيئي للأميلوبكتين من مختلف المصادر الحيوية ، ودلت النتائج على أن جميع أنواع الأميلوبكتين Amylopectin يزيد وزنها الجزيئي عن 20 مليون .
ينحل هذا المركب في الماء ولكن بالتسخين الشديد وتحت الضغط ليعطي محلولاً شديد اللزوجة وشديد الثبات
ترتبط جزيئات الغلوكوز Glucose في الأميلوبكتين Amylopectin بروابط Alpha - D - Glycosidic -1 -4
كما في الأميلوز Amylose ، بالأضافة لوجود روابط من
النوع Alpha - Glycosidic في المواقع 1 - 6
مما يؤدي الى تشكل سلسلة متفرعة بكثرة
( ملاحظة ) :
يتلون كل من Amyloss وَ Amylopectin بواسطة محلول اليويد في يود البوتاسيوم ، حيثُ يأخذ Amylose لون أزرق
وَ Amylopectin لون أزرق - بنفسجي ، الأمر الذي يسمح بالكشف عن كميات قليلة من النشاء في مختلف الأوساط .
لقدّ تبين أن نسبة Amylose وَ Amylopectin في النشاء يمكن أن تتراوح بنسب كبيرة حسب النوع النباتي
بالأضافة الى أختلاف هذه النسبة في أقسام النبات الواحد ( مثلاً ) نسبة الأميلوز Amylose في نشاء درنة البطاطا 22% ونسبته في الدرنات الفتية 46%
بعض أنواع الذرة تحتوي 82% أميلوز Amylose مع العلم بأن كمية الأميلوز وَ الأميلوبكتين تتغير بنضوج حبة الذرة في النوع الواحد .
- حلمهة النشاء و تشكل الدكسترينات Dextrins :
يتحلمه النشاء الى غلوكوز Glucose بالتسخين مع الحموض اللاعضوية . ولكن أثناء الحلمهة الحمضية المخففة
( مثل HCl 7.5% خلال سبعة أيام في درجة حرارة عادية )
يتحول النشاء الى ما يسمى بالنشاء المنحل والمستخدم عادةً في المخابر . أما أنزيمات الأميلاز Amylase الموجودة بكميات كبيرة في البذور النامية وفي اللعاب والعصارات الهاضمة فإنها تنتزع السكريات من النشاء مفككة النشاء الى مالتوز Maltose
ويتشكل أثناء التفكك والحلمهة سكريات مركبة على شكل نواتج وسطية مختلفة الأوزان الجزيئية والتي تسمى
الدكسترينات Dextrins
في المرحلة الاولى للحلمهة تكون الدكسترينات المتشكلة قريبة جداً بخواصها وحجمها من النشاء وتعطي مع اليود لون ازرق أو بنفسجي ، ولكن باستمرار الحلمهة يتناقص الوزن الجزيئي لهذه الدكسترينات وتزداد إمكانية إرجاعها لمحلول فهلنغ وتبدأ الوانها بتأثير محلول اليود بالتغير من البني الغامق الى الأحمر ثم الزهري ومن ثم تفقد امكانية التلون
أنواع الدكسترينات dextrins حسب خواصها :
1- الأميلوديكسترينات Amylodextrin
عبارة عن مسحوق أبيض ينحل في الغول 25% ويترسب في الغول40% ، زاوية دورانه النوعي+ 190+ - 196 درجة
يتلون مع اليود بلون أزرق بنفسجي
2- الاريتروديكسترينات Erythrodextrin
تنحل في الايتانول 55% وتترسب في المحاليل 65%
زاوية الدوران النوعي 194+درجة يتلون مع اليود بلون
أحمر إرجواني
3- الأكروديكسترينات Achrodextrin
تنحل في الايتانول 75% وتترسب على شكل بلورات كروية بتبخير المحلول الغولي ، زاوية الدوران النوعي 192+ درجة
لا تتلون باليود
4- المالتوديكسترينات Maltodextrin
زاوية الدوران النوعي من 181+ الى 183+ درجة
لاتتلون باليود ولا تترسب بالغول