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CarbohidratosIntroducción
Monosacáridos
Polisacáridos
Oligosacáridos
Polisacáridos de las plantas
Polisacáridos de las algas
Polisacáridos de los hongos
Polisacáridos de las bacterias
Polisacáridos de los animales
Polisacáridos
L-arabanasUnión Fuente NombreRamificación
D-fructanas(2 ’ 1)--D- lineal
Alcachofa, diente de león, dalia Inulina
(1 ’ 3)--L- (1 ’ 5)--L- Pectinas de plantas
(2 ’ 6)--D- lineal Varias hierbas Levanas
(2 ’ 6)--D- (2 ’ 1)--D- Plantas y bacterias Levanas
L-fucanas(1 ’ 2)--L- Algas pardas Fucoidana(1 ’4)--L-
(1 ’4)--D-
D-galactanas(1 ’ 3)--D-, Algas rojaslineal Carragenano
Pulmón de vacuno(1 ’6)--D-(1 ’ 4)--D-,
(1 ’ 4)--D- lineal Pectinas de plantas
(1 ’ 5)--D- lineal Moho de penicilina Galactocarolosa
D-galacturonanas(1 ’ 4)--D- lineal Pectinas de plantas Ácido péctico
Polisacáridos
Polisacáridos Unión Fuente NombreRamificación
D-glucanas(1 ’2)--D- lineal Agrobacteria
(1 ’ 3)--D-,Aspergillus niger. Musgo de Islandia Nigerana(1 ’ 4)--D- lineal
(1 ’ 3)--D- linealPlantas, algas,
hongos y levaduras Laminarana
(1 ’ 3)--D- Hongos Scleroglucana(1 ’6)--D-
(1 ’4)--D-(1 ’ 3)--D-,Musgo de Islandia grano de cerealeslineal Liquenana
Plantaslineal(1 ’ 4)--D-, Amilosa
(1 ’ 4)--D-, Hongoslineal(1 ’6)--D- Pullulanana
(1 ’ 4)--D- Plantas, animales y microorganismos
Amilopectina, glicógeno
(1 ’6)--D-
Plantaslineal(1 ’ 4)--D-, Celulosa
(1 ’ 6)--D- Bacterias Dextrano(1 ’6)--D-
(1 ’ 6)--D- lineal Liquenes Pustulana
Unión Fuente NombreRamificación
(1 ’ 4)--D- Plantas, hierbaslineal
(1 ’ 4)--D- Plantaslineal
(1 ’ 2)--D- Levaduras(1 ’6)--D-D-Mananas
Algas amarillaslineal(1 ’ 3)--D-, Rhodymenana
D-Xylanas
(1 ’ 3)--D-, lineal(1 ’4)--D- Algas rojas
2-amino-2-deoxy-D-glucanas(1 ’4)--D- lineal
Caparazones de crustáceos, hongos Quitina
Polisacáridos
Heteropolisacáridos
Componentes Fuente NombreRamificaciónL-arabinosa Si Madera de coniferasD-galactosa
L-arabinosa Si PlantasD-xylosa
lineal AgarosaAlgas rojasL-galactosa D-galactosa
linealD-galactosa2-amino-2-deoxy-D-glucosa Queratan sulfatoCornea
Si PorfiranaCaracolL-galactosa D-galactosa
Si Semillas de leguminosas, hongosD-galactosa D-manosa
CondroitinaCornea, cartílagosÁcido D-glucurónico2-amino-2-deoxy-D-glucosa lineal
Dermatan sulfatoPiel2-amino-2-deoxy-D-galactosa lineal
Ácido L-idurónico
Polisacáridos
Heteropolisacáridos
Componentes Fuente NombreRamificaciónMadera de coniferas, semillas, bulboslinealD-glucosa D-manosa
lineal Tejidos de animales2-amino-2-deoxy-D-glucosa Ácido hialurónicoÁcido D-glucurónico
D-xylosaSi PlantasÁcido D-glucurónico
Bacterias y algas pardaslinealÁcido L-gulurónicoÁcido D-manurónico
Ácido algínico
Polisacáridos
Polisacáridos de las plantas
Polisacáridos de las algas
Polisacáridos de los hongos
Polisacáridos de las bacterias
Polisacáridos de los animales
Polisacáridos
Almidón
Celulosa
Pectinas
Hemicelulosas
Gomas
Polisacáridos de las plantas Polisacáridos
Mucílagos
Polisacáridos de las plantas
La principal reserva de polisacáridos del reino vegetal
La mayor fuente de carbohidratos de la dieta humana
Componente de los alimentos en altas proporciones (en granos de cereales hasta en un 90% )
Enorme importancia económica e industrial
Almidón
Polisacáridos
Almidón
Se aísla de otros componentes solubles en agua
Soluble en agua caliente y no en frío
Compuesto de 2 tipos de polisacárido:
- Amilosa
- Amilopectina
agua caliente + butanol
después + metanol
En gránulos donde las moléculas se ordenan en capas
- Amilosa
- AmilopectinaPolímero lineal Pm 5 a 8x104
Polímero ramificado Pm 2 a 20x106
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Almidón
- Amilosa
- Amilopectina
maltosa (-1,4)maltosa y en las ramificaciones isomaltosa
Uniones
- Amilosa
- Amilopectina
Azul
Rojo-violeta
- Amilosa
- AmilopectinaPolímero lineal n 3 a 4x102
Polímero ramificado n 1 a 10x104
Complejo con I2
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Almidón- Amilosa
- Amilopectina
Azul
Rojo-violeta
Complejo con I2Estructura
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Almidón- Amilosa
- Amilopectina
15-35%
65-85%
ComposiciónEstructura de la amilopectina
CH2OH
HO
HO
O
OCH2OH
OH
HO
O
O
O
OOH
HO
O
O
CH2
Hidrólisis fácil a D-glucosa (casi 110%) con ácidos
diluidos
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Almidón
Estructura de la amilopectina
Glucopiranosa cuyo C1 está unido al C6 de otra
CH2OH
HO
HO
O
OCH2OH
OH
HO
O
O
O
OOH
HO
O
O
CH2
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Almidón
Estructura de la amilopectina
Glucopiranosa cuyo C1 está unido al C6 de otra
CH2OH
HO
HO
O
OCH2OH
OH
HO
O
O
O
OOH
HO
O
O
CH2
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Almidón
Estructura de la amilopectinaCH2OH
HO
HO
O
OCH2OH
OH
HO
O
O
O
OOH
HO
O
O
CH2
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Almidón
Estructura de la amilopectina
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Almidón
Estructura de la amilopectina
Haworth
Cadenas de 24 unidades ramificadas cada 12
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Almidón
Estructura de la amilopectina Cadenas de 17 a 26 unidades ramificadas cada 9 a 13
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Almidón-amilasa – Hidrólisis a glucosa (roturas al azar)
Hidrólisis enzimática
-amilasa – Hidrólisis a maltosa (roturas de 2 en 2)
Con -amilasa 50% de maltosa y resto de alto Pm = Dextrina limite
pullulanasa – Hidrólisis de uniones - 1-6
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Almidón
- Se macera en agua con SO2
Fuentes de fabricación de almidónMaízPatata
Arroz Trigo Cebada
Maíz- Se tritura en agua con SO2 ’Suspensión- Se separan la fibra después proteínas (gluten) y finalmente el almidón por centrifugaciones y decantaciones sucesivas
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Almidón
- En la cebada germinada (malta se produce la hidrólisis enzimática a glucosa y maltosa
Fuentes de fabricación de almidónMaízPatata
Arroz Trigo
Cebada
- Fabricación de cerveza
- El mayor consumo de almidón es para hidrolizarlo química o enzimáticamente a glucosas comerciales
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Almidón
- En la industria de alimentos
Utilización del almidón
Dextrinas
PregelatinizadosGelificante Espesante
- En la industria farmacéutica
- En la industria del papel y textil
Adhesivo Aglomerante
Adhesivo Apresto
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Almidón como materia prima
Almidones entrecruzados
Almidones cationicos
Almidones oxidados
Esteres y éteres del almidón
Copolímeros del almidón
Fuente de monosacáridos
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Almidón como materia prima
Almidones oxidados
CH2OH
HO
HO
O
OCH2OH
OH
HO
O
O
O
OOH
HO
O
O
CH2
CH2OH
O
O
O
OCH2OH
OH
O
O
O
O
OO
O
O
O
CH2
IO4-
Industrialmente se regenera el reactivo
por electrolisis
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Almidón como materia prima
Almidones oxidadosCH2OH
O
O
O
OCH2OH
OH
O
O
O
O
OO
O
O
O
CH2
Almidón dialdehído reacciona con grupos
amino, alcohol etc
Aplicación industrial como entrecruzante de polímeros
naturales y sintéticos
Mayor consumo en industria de papel para aumentar la resistencia a la humedad (papel
de embalaje, toallas sanitarias, planos.
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Almidón como materia prima
Almidones oxidadosCH2OH
O
O
O
OCH2OH
OH
O
O
O
O
OO
O
O
O
CH2
Por formar entrecruzamientos como
endurecedor de gelatina de placas fotográficas
Como colas al agua baratas en combinación con proteínas
Para textil facilitar planchado e incluso solo como plástico duro semi transparente o copolimerizado con urea formaldehido
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Almidón como materia prima
Almidones entrecruzados
Almidones cationicos
Almidones oxidados
Esteres y éteres del almidón
Copolímeros del almidón
Fuente de monosacáridos
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Almidón como materia prima
Almidones entrecruzados
CH2OH
HO
HO
O
OCH2OH
OH
HO
O
O
O
OOH
HO
O
O
CH2
CH2OH
HO
HO
O
OCH2OH
OH
HO
O
O
O
OOH
HO
O
O
CH2
CH2 CH CH2
O Cl
Epiclorhidrina
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Almidón como materia prima
Almidones entrecruzados
CH2
HO
HO
O
OCH2OH
OH
HO
O
O
O
OOH
HO
O
O
CH2
OHO
CH2CHCH2
CH2
O
O
HO
OHO
O
O
O
O
OH
CH2OH O
O
HO
HO
CH2OH
Se forman puentes inter e intramoleculares estables
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Almidón como materia primaEn industria alimentaria
como espesantes
Más estables a altas temperaturas que los almidones naturales. Para alimentos sometidos a T altas (UHT)
Almidones entrecruzados
Más estables a pH extremos que los almidones naturales. Para derivados de frutos ácidos (pasteles de frutas)
La principal desventaja es que sus disoluciones no resisten temperaturas bajas (-40ºC) necesarias para conservación
del alimento (congelan antes)
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Almidón como materia prima
Almidones entrecruzados
Almidones cationicos
Almidones oxidados
Esteres y éteres del almidón
Copolímeros del almidón
Fuente de monosacáridos
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Almidón como materia prima
Esteres y éteres del almidón
CH2OH
HO
HO
O
OCH2OH
OH
HO
O
O
O
OOH
HO
O
O
CH2
Oxido de propileno
CH2 CH CH3
O CH2
HO
HO
O
OCH2OH
OH
HO
O
O
O
OOH
HO
O
O
CH2
O HO
CH3CHCH2
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Almidón como materia primaEn industria de papel
para terminados
Más utilizados son: anhidrido acético, oxido de propileno, oxido de etileno, tri polifosfatos etc.
Como inhibidores de degradaciones, para más resistencia química y evitar engrudos y disoluciones estables al frio-
Los hidroxialquil éteres como anticoagulantes de la sangre
Esteres y éteres del almidón
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Almidón como materia prima
Almidones entrecruzados
Almidones cationicos
Almidones oxidados
Esteres y éteres del almidón
Copolímeros del almidón
Fuente de monosacáridos
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Almidón como materia prima
Incorporar grupos amino mediante enlaces estere o ester.
En la industria de papel facilita la unión del almidón a la estructura de celulosa
Facilita la unión con iones calcio y reduce el desorden y separación fibra-fibra
Almidones cationicos
CH2CH2NClCH3CH2
CH3CH2
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Almidón como materia prima
Almidones entrecruzados
Almidones cationicos
Almidones oxidados
Esteres y éteres del almidón
Copolímeros del almidón
Fuente de monosacáridos
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Almidón como materia prima
Recientemente muchos copolímeros en bloques y de injerto de almidón con monómeros alílicos y vinilicos mediante
reacciones radical incluso por rayos gamma.
La forma más utilizada es con cerio cuatro como iniciador de la cadena radical
Como monómeros más usuales acrilonitrilo, acido acrilico, acrilato o metacrilato de metilo, estireno y Ácido 2-
acrilamido-2-metilpropano sulfónico
Copolímeros del almidón
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Almidón como materia prima
Copolímeros del almidónCH2OH
HO
HO
O
OCH2OH
OH
HO
O
O
O
OOH
HO
O
O
CH2Ce (IV)
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Almidón como materia prima
Copolímeros del almidón
Ce (III)
CH2OH
HO
HO
O
OCH2OH
OH
O
O
O
O
OOH
HO
O
O
CH2CH2
CH
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Almidón como materia prima
Copolímeros del almidón
Ce (III)
CH2OH
HO
HO
O
OCH2OH
OH
O
O
O
O
OOH
HO
O
O
CH2
CH2
CH
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Almidón como materia prima
Copolímeros del almidón
El hidrolizando del copolímero con acrilonitrilo (H-SPAN)Una vez seco tiene mucha importancia como absorbente de
agua. Se han obtenido otros muchos copolímeros de este tipo para pañales, compresas y ewsponjas quirúrgicas etc.
Otros copolimeros para tratamiento de suelos.Aumentan la resistencia a la erosión, la retención de agua por el suelo y el crecimiento de las plantas en estos suelos.
También como descontaminantes en la recuperación de suelos después de vertidos tóxicos
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Almidón como materia prima
Almidones entrecruzados
Almidones cationicos
Almidones oxidados
Esteres y éteres del almidón
Copolímeros del almidón
Fuente de monosacáridos
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Almidón como materia primaEn 1811 Kirckhoff descubrió
la hidrólisis a glucosa
Hoy también hidrólisis con enzimas inmovilizados
Glucosas comerciales para confituras, conservas, licores y como alimento en sueros y alimentos infantiles
Fuente de monosacáridos
Con glucosa isomerasa de bacillus coagulans inmovilizada se consigue transformarla en fructosa de mas sabor y precio
con lo que se fabrican mezclas gluco-fructo que han sustituido a la sacarosa (por ejemplo en bebidas
En 1983 en EEUU 14 millones de toneladas de glucosas de hidrólisis de almidones.
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Almidón
Celulosa
Pectinas
Hemicelulosas
Gomas
Polisacáridos de las plantas Polisacáridos
Mucílagos
Es el compuesto orgánico más abundante en la naturaleza
El principal componente de la pared de las células vegetales
Es el esqueleto y sostén de tallos ramas y troncos
Principal fuente potencial de combustibles
Celulosa
La fotosíntesis produce entre 1011 y 1012 toneladas /año
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Celulosa
Es hidrófila pero insoluble en agua
Polisacárido de glucopiranosa unida con enlaces –(1-4)
Forma fibras que suelen estar cementadas por otros compuestos amorfos como hemicelulosas pectinas y lignina
Polímero lineal Pm 5 a 250x104
n 300 a 15.000
CH2OH
OH
HO
O
O
O
O
HO
OH
CH2OH
O
n
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Celulosa
Celulosa n
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
CelulosaHidrólisis a glucosa y celobiosa
Hidrólisis enzimática
Segregadas por algunos organismos como bacterias,, hongos,caracoles etc.
Celulasas – Hidrólisis de uniones -(1-4)
Celulasas – No las producen los mamíferos
Celulasas – Los rumiantes las tienen en la flora microbiana del rumen
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Celulosa
- Se descorteza y tritura
Fuentes de fabricación de celulosa Bagazos de caña
PajaMadera
- En autoclaves(lejiadoras) se eliminan las ligninas a 140-180ºC a presión por tratamiento con 3 lejías.
- NaOH
Algodón
- (SO3H)2Mg (o Ca) - NaOH + SNa2 (SO4Na2)
- Con ello se disuelven las hemicelulosas los lignofenolatos sódicos y los lignosulfonatos sódicos
- La celulosas obtenidas se decoloran con cloro
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Celulosa
- Como tal celulosa
Utilización de la celulosa
Papel Fibras textiles
- Como derivados
- Hidrolizándola
Rayón o Viscosa Acetato Nitrocelulosas
Metil celulosa
Glucosa
Carboximetil celulosa
Dietilaminoetil celulosa
Celulosas oxidadas
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Celulosa
Rayón o ViscosaO
O
HO
OH
CH2OH
O
n
O
O
O
O
CH2O
O
C SNa
S
NaSSC
NaSSC n
NaOH + S2C- H2O
celulosa-xantato sódico
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Celulosa
Rayón o Viscosa
O
O
HO
OH
CH2OH
O
n
O
O
O
O
CH2O
O
C SNa
S
NaSSC
NaSSC n
H2SO4 + Na2SO4 +ZnSO4
Orificios finos de Pt a disolución de:
RayónHilos:
CelofánLáminas:
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Celulosa
AcetatoO
O
HO
OH
CH2OH
O
n
- CH3COOH
n
O
O
O
O
CH2O
O
C CH3
O
CH3
OC
CH3
OC
CH3CO O COCH3
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Celulosa
NitrocelulosasO
O
HO
OH
CH2OH
O
n
HNO3- H2SO4
n
O
O
O
O
CH2O
O
NO2
NO2
NO2
Si de algodón y menor grado de esterificación = algodón pólvora o piroxilina
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
CelulosaCeluloide
Piroxilina (Grado de nitración 2)
n
O
O
O
O
CH2O
O
NO2
NO2
NO2
+
Alcanfor
Mezcla gelatinizadaPrimer plástico moldeable de principios siglo pasado
CCH3 CH3
O
CH3
El abuelo de todos los plásticos
Descubierto por John Wesley Hyattt
Sustituto del marfil para bolas de billar (explosivas)
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Celulosa
Metil celulosa
Si totalmente metilada es insoluble en agua
Poco metiladas se hinchan y dispersan en agua - coloides
Espesantes para alimentos y medicamentos
Se trata la celulosa con NaOH concentrada y caliente (cadenas de menor Pm) y después tratar con un R-Cl
Metilada 26 a 33% - laxante
Si R= -CH2C
O
O
O
O
CH2O
O
CH3
CH3
CH3
n
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Celulosa
Dietilaminoetil celulosa
Espesante y cambiador de cationes
Se trata la celulosa con NaOH concentrada y caliente (cadenas de menor Pm) y después tratar con un R-Cl
Farmacia - laxante
Si R= -CH2COONaCarboximetil celulosa
Espesante y cambiador de aniones
Muy utilizado como cambiador de aniones
Si R= -CH2 -CH2 –N(CH2 –CH3 )2
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
CelulosaCelulosas oxidadas
Si con IO4- a dialdéhidos
Como soportes de inmovilización
Se prepara a partir de gasa o algodón y contiene del 16 al 24 % de grupos -COOH
Es un agente hemostático local que se utiliza como tópico
n
O
O
O O
CH2OH
O
H
H
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
CelulosaHidrólisis
Levaduras (anaerobio) ’Etanol (Industria química y mezclar con gasolina)
- Con ácidos fuertes concentrados a 100ºC
Cada vez más en industrias hidrólisis enzimáticas
-Con ácidos diluidos en autoclave a T entre 120 y 170ºC
Levaduras (aireación) ’Piensos(Levadura pienso fuente de proteinas)
Clostridium acetobutilicum ’Acetona- butanol(industria química)
Aspergillus Niger ’ácido cítrico (industria alimentaria e industria química)
Bacillus subtilis ’glicerina(industria química)
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Almidón
Celulosa
Pectinas
Hemicelulosas
Gomas
Polisacáridos de las plantas Polisacáridos
Mucílagos
Es el 2ºcompuesto orgánico más abundante en la naturaleza
Junto con celulosa componente de paredes celulares vegetales
Se conocen también como pentosanas
Materias primas en síntesis orgánica
Hemicelulosas
Polisacáridos complejos que acompañan a la celulosa
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Hemicelulosas
Principalmente polímeros mixtos de xilosa, arabinosa y en menor proporción ácido glucurónico y hexosas
Estructura muy variable con enlaces glucosídicos lineales en –(1-4) y con ramificaciones diversas
Polisacáridos complejos que se clasifican por los monosacáridos más abundantes que contienen
Fuente de pentosas (por hidrólisis )
Polímeros bajos cristalinos: n 150 a 200
Polímeros no cristalinos: n 50 a 2000
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Hemicelulosas o Pentosanas
D-xilanas
L-arabino-D-galactanas
L-arabino-D-xilanas
D-mananas
D-galacto-D-mananas
D-gluco-D-mananas
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Hemicelulosas o Pentosanas
D-xilanasSon las hemicelulosas más abundantes,
están en las plantas en abundancias entre el 7 y el 30%
n
O
O
HO
OHO
La cadena principal formada por uniones -(1-4) xilopiranosa
La xilana de hierba de esparto contiene pequeña
proporción de ramificación en 3 con xilopiranosas
Otras contienen ramificaciones xilopiranosa 1-2 y sustituciones por L-arabinosa y ácido D-glucurónico
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Hemicelulosas o Pentosanas
D-xilanasUn ejemplo típico de residuos terminales
L-arabinopiranosil es la xilana de cáscara de cebada de estructura:
-D-xilopiranosil (1’4)’4) (1’-D-xilopiranosil
31
-L-arabinopiranosil-D-xilopiranosil (1’2)’4)
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Hemicelulosas o Pentosanas
D-xilanas
L-arabino-D-galactanas
L-arabino-D-xilanas
D-mananas
D-galacto-D-mananas
D-gluco-D-mananas
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Hemicelulosas o Pentosanas
Muy distribuidas como en pino marítimo:
L-arabino-D-galactanas
-D-galp (1’3)’3)
L-araf
(1’3) -D-galp-D-galp -D-galp(1’3) (1’
61
61
61
61
-D-galp)n -D-galp)n L-araf
- L-arap
31
61
31
61
-D-galp)n -D-glcp - D-xilp
n = 1,2,3,4, ó 5
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
PentosanasL-arabino-D-galactanas
Sicómoro, o células del
tabaco
-D-galp (1’3)’3)
L-araf
(1’3) -D-galp-D-galp -D-galp(1’3) (1’
61
61
61
D-galp D-galp
L-araf L-araf
61
61
61
D-galp
6
61
D-galp
(1’3)
(1’3)L-araf
L-araf
D-galp
D-galp
6
(1’3)
(1’3)
L-araf
5
1
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Hemicelulosas o Pentosanas
D-xilanas
L-arabino-D-galactanas
L-arabino-D-xilanas
D-mananas
D-galacto-D-mananas
D-gluco-D-mananas
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Hemicelulosas o PentosanasEn gomas de cerealesPolisacáridos neutros
(1’4)’4) (1’4) (1’4) (1’
31
31
- L-araf
- D-xilp
L-arabino-D-xilanas
- D-xilp - D-xilp - D-xilp
- L-araf
Hemicelulosas de la harina de trigo
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Hemicelulosas o Pentosanas
D-xilanas
L-arabino-D-galactanas
L-arabino-D-xilanas
D-mananas
D-galacto-D-mananas
D-gluco-D-mananas
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Hemicelulosas o PentosanasEn nuez de marfil
Polisacáridos neutros
(1’4)’4) (1’4) (1’- D-manp
Hemicelulosas de las semillas de café
D-mananas
- D-manp - D-manp
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Hemicelulosas o Pentosanas
D-xilanas
L-arabino-D-galactanas
L-arabino-D-xilanas
D-mananas
D-galacto-D-mananas
D-gluco-D-mananas
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Hemicelulosas o Pentosanas
La proporción: galactosa /manosa varia entre 1/1 y 1/5
Hemicelulosas de semillas de leguminosasD-galacto-D-mananas
(1’4)’4) (1’4) (1’- D-manp - D-manp - D-manp
61
- D-galp
61
- D-galp
61
- D-galp
Fácilmente solubles en agua. Se emplean como apresto para papel y como gelificantes en industria alimentaria por formar
disoluciones muy viscosas.
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Hemicelulosas o Pentosanas
D-xilanas
L-arabino-D-galactanas
L-arabino-D-xilanas
D-mananas
D-galacto-D-mananas
D-gluco-D-mananas
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Hemicelulosas o Pentosanas
La proporción: glucosa /manosa varia entre 1/1 y 1/2
Hemicelulosas de maderas duras
D-gluco-D-mananas
(1’4)’4) (1’4)
(1’
- D-manp - D-glcp - D-manp
41
41
Por hidrólisis parcial se detecta manobiosa, manotriosa, celobiosa, celotriosa etc.
También galacto-gluco-mananas
- D-glcp
- D-manp
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Almidón
Celulosa
Pectinas
Hemicelulosas
Gomas
Polisacáridos de las plantas Polisacáridos
Mucílagos
Componente de gran importancia en la industria alimentaria
Material principal que une las células vegetales
Muy abundantes en frutos
Materias primas en fabricación de jaleas de frutas
Pectinas
Polisacáridos metilados del ácido galacturónico
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Pectinas
Polisacáridos del ácido galacturónico parcial o totalmente metilado con enlaces glicosidicos –(1-4)
Abundantes en frutos (membrillo), se extrae de pulpa de manzana, corteza de naranja y residuos de fabricación de zumos
Polímero lineal
n 100 a 300 n
COOCH3O
O
HOOH O
COOCH3 O
HO OHO
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Pectinas
COOCH3O
HOOH O
COOCH3 O
HO OHO
OOHHO
OCOOCH3OOH
HO
OO
COOCH3
Fábricas de pectinas – fábricas de zumos de manzana o naranja-De pulpas prensadas y cortezas, en caliente se extraen y se
precipitan con alcohol (ó Al3+ y descomponer luego el pectato con ácido)
-En la maduración de los frutos, las pectinas se degradan (fácil hidrólisis tanto de los enlaces ester como de los glicosídicos) y los
tejidos se hacen blandos.
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Pectinas
COOCH3O
HOOH O
COOCH3 O
HO OHO
OOHHO
OCOOCH3OOH
HO
OO
COOCH3
Las jaleas se fabrican hirviendo la pulpa de fruta con pectina, ácido cítrico y sacarosa y al dejar enfriar gelifican.
La jalea de membrillo se obtiene con la pectina propia del fruto.
-Las disoluciones viscosas de pectinas forman geles, a pH ácido en presencia de sacarosa, por formar retículos de puentes de
hidrógeno que retienen agua (Fabricación de jaleas).
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Pectinas
Pectin estearasa
Pectina de bajo índice de metoxilo
COOCH3O
HOOH O
COOCH3 O
HO OHO
OOHHO
OCOOCH3OOH
HO
OO
COOCH3
H2O
COOH O
HOOH O
COOCH3 O
HO OHO
OOHHO
OCOOHOOH
HO
OO
COOCH3
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Pectinas Pectina de bajo índice de metoxilo
COOH O
HOOH O
COOCH3 O
HO OHO
OOHHO
OCOOHOOH
HO
OO
COOCH3
Protopectinas: Los grupos no esterificados están unidos a celulosa y hemicelulosas.
Contienen intercaladas con la cadena poligalacturónico, arabanas y galactanas
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Pectinas Pectina de bajo índice de metoxilo
COOH O
HOOH O
COOCH3 O
HO OHO
OOHHO
OCOOHOOH
HO
OO
COOCH3
Jaleas de régimen sin azúcar
Si no neutralizadas se conocen también como ácidos pectínicos
Gelifican mal con azúcar pero lo hacen bien con
iones Ca 2+
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Pectinas
Pectin estearasa
Pectina de bajo índice de metoxilo
H2O
COOH O
HOOH O
COOCH3 O
HO OHO
OOHHO
OCOOHOOH
HO
OO
COOCH3
COOH O
HOOH O
COOH O
HO OHO
OOHHO
OCOOHOOH
HO
OO
COOH
Ácido péctico (poligalacturónico)
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Almidón
Celulosa
Pectinas
Hemicelulosas
Gomas
Polisacáridos de las plantas Polisacáridos
Mucílagos
Secreciones de árboles (masas vítreas de color ámbar)
Soluciones acuosas de gran poder adhesivo
Goma arábiga de la corteza de las acacias
Aplicación industrial como pegamentos o estabilizantes de emulsiones
Gomas
Protección contra microorganismos de heridas o enfermedades de árboles frutales
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Gomas
Goma Arábiga
(1’L-araf-D-galp (1’3)’3) (1’3) -D-galp-D-galp (1’61
61
61
R’3)--D-galp
61
61
61
61
R’3)--D-galp
R’4)--D-glcpA
R’3)--D-galp
-D-glcpA
R’3)--D-galp
R’3)--D-galp
61
R’4)--D-glcpA
R=
(1’L-Rhap
-D-galp
1 3
(1’L-araf
-L-arap
1 3
(1’L-araf
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Gomas Goma Arábiga
Artículo comercial desde tiempos remotos.El árbol (Acacia Senegal) espinoso del que se extrae, junto a la
goma extraída fue pintado ya en el reinado de Ramsés III y aparece en inscripciones posteriores
Se exportaba a través del golfo del Edén 1700 años antes de Cristo. Teofrasto en el siglo III A. de C., la menciona con el
nombre de goma Egipcia.
En la edad media se obtenía de Egipto y Turquía
La importaban de Senegal los portugueses en el siglo XV
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Gomas Goma Arábiga
En 1963 los Estados Unidos importaron más de 10.000 toneladas
Hoy de todos los hidrocoloides vegetales la goma arábiga sigue siendo el más utilizado.
Muy útil para mantener compuestos en suspensión
Utilidada en la preparación de granulados para tabletas
Mientras otras gomas tienden a hincharse en agua, la goma arábiga es casi completamente soluble en dos veces su peso de
agua. Es insoluble en alcohol. (por ser una mezcla de sales de Ca Mg y Na de los ácidos urónicos que contiene su estructura)
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Gomas Goma de tragacanto
-D-galpA (1’4)’4) (1’4)-D-galpA (1’4) (1’
31
31
31
-D-xilp -D-xilp
- L-fucp
31
21
- D-galp
-D-galpA -D-galpA
-D-xilp
-Es el hidrocoloide más resistente a la hidrólisis ácida y por lo tanto preferido para condiciones de alta acidez.
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Gomas Goma de tragacanto
Exudación del Astragalus gomifer (familia leguminosas)
Arbustos espinosos de Asia menor Irán, Grecia, Siria etc.
Los principales puertos de exportación, Esmirna otros del Golfo Pérsico (Goma de Persia ó goma de Siria)
Consumo de miles de toneladas
En farmacia como agente de suspensión de mezclas de polvos insolubles, como emulsionante de aceites, en cosmética, en
estampado de tejidos y en confituras ácidas.
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Almidón
Celulosa
Pectinas
Hemicelulosas
Gomas
Polisacáridos de las plantas Polisacáridos
Mucílagos
Presentes en semillas de lino, mostaza, algarrobo etc.
Polisacáridos que absorben agua en gran cantidad y se hinchan dando soluciones muy viscosas sin llegar a disolverse.
Corteza de olmo americano(ulmus fulva)
Aplicación como aprestos para industria textil y papelera y algo en farmacia y alimentos
Mucílagos
El de más importancia en España el garrofín
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Mucílagos Goma de garrofín ó garrofín
HO
HO
OHO CH2OH
O
OHO
HO
O
CH2OH
OO
O
HO
HO
CH2OHCH2
HO
HO
OO
O
CH2OH
O
HO
HO
La mayor parte de la cosecha de algarroba se emplea en extraer de ella el garrofín utilizando el resto del fruto para piensos.
Capa que cubre los cotiledones y que se separa con sulfúrico diluido y a través de tamices
La demanda exterior de garrofín hace que las empresas españolas importen semilla de guar(de la india)
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Mucílagos Mucílago de corteza de olmo
-Resistencia a desecación de plantas
-D-galpA (1’2)’4) (1’4)L-Rhap (1’2) (1’
31
41
3-O-Me-D-galp
-D-galpA
D-Galp
L-Rhap
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Mucílagos(1’L-galpD-galpA (1’2)’4) (1’4) D-galpAL-Rhap
(1’
12
4R
R=
(1’L-Rhap
4-O-Me-D-glcpA
1 4
(1’D-galp
D-xilp
1 4
(1’D-galpMucílago de semillas de mastuerzo
L-Rhap
3R
4R
Polisacáridos de las plantasPolisacáridos
Polisacáridos de las plantas
Polisacáridos de las algas
Polisacáridos de los hongos
Polisacáridos de las bacterias
Polisacáridos de los animales
Polisacáridos