Моно, ди және полисахаридтерге тән түсті реакциялар

     Күйіс қайтаратын  малдан (мысалы, сиырдан) ерекшелігі сол – адам гемицеллюлоза және целлюлоза, пектин сияқты полисахаридтерді пайдалана алмайды. Күйіс қайтаратын малда арнаулы асқазан (қарын) болады. Осы қарында үнемі болатын микроорганизмдердің әрекетімен бұл полисахаридтер организм пайдалана алатын мейлінше қарапайым моносахаридтерге дейін ыдыраайды (мысалы, целлюлозадан глюкоза түзіледі). Адамда мұндай асқазан жоқ. Алайда целлюлозаның (30-40%), гемицеллюлозалардың (60-80%) және пектин заттарының (95 пайызға дейін) ішінара ыдырауы микроорганизмдердің әрекетімен тоқ ішекте жүруі мүмкін. Мұндайда түзілген қарапайым қанттардың дені тік ішек бактерияларының әрекеті нәтижесінде ұшпа майлы қышқылдарға (сірке қышқылы, пропион, май қышқылдары) айналып, олар ішектің қабырғалары арқылы ішінара сіңірілуі ықтимал. Бірақ адамның алатын энергиясының жалпы балансында оның үлесі тым мардымсыз (1 пайыздан аз). Сондықтан әдетте ол еленбейді. Өсімдік өнімдерінің клеткалық қабырғаларында ыдырамайтын және сіңірілмейтін бірден –бір компоненті – лигнин.

     Көмірсулар  негізінен өсімдік өнімдерінде  болады. Мал өнімдерінің полисахариді гликоген бауырда (10 пайызға дейін) және бұлшық етте (1 пайызға дейін) болады.

     Қарапайым  қанттардың ішінде сахарозаның  негізгі қоректік мәні бар. Бұл, асылында, дүкендерде сатылатын қанттың өзі, ондағы сахароза-99,8%. Сахароза конфеттің, пирожныйлардың, торттардың негізгі көмірсулы компоненті болып табылады.Глюкоза мен фруктозаның қоспасы балда (75%), 

жүзімде (16%) біршама болады.

     Пектин  біршама көп мөлшерде көкөністе  (0,4-0,6%), жемісте (шиеде 0,4 пайыздан бастап, алмада 1 пайызға дейін, әсіресе жемістің қабығында- алмадағы 1,5 пайыздан бастап цитрус жемістеріндегі 30 пайызға дейін) және жидектерде (жүзімдегі 0,6 пайыздан бастап, қарақаттағы 1,1 пайызға дейін) болады.

     Қарапайым  қанттар кулинариялық тұрғыдан  алғанда тәтті болғаны үшін  бағалы. Алайда кейбір қанттардың тәттілік дәрежесі өте әр түрлі. Егер сахарозаның тәттілігін шартты түрде 100 өлшем деп алсақ, онда салыстырмалы тәттілік фруктозадағы-173, глюкозада-74, сорбитта-48, ксилозада-40, мальтозада-32, галактозада-32, лактозада-16, өлшемге тең болады.

     Сіңімді көмірсулар негізгі энергия жеткізушілер болып табылады. Олардың энергиялық коэффициенті майлардан гөрі аз болса да, адам көмірсуларды көп тұтынып, керекті калориялардың 50-60 пайызын солардан алады. Энергияны жеткізушілер ретінде сіңімді көмірсулардың денін майлармен және белоктармен алмастыруға болса да, тамақтан көмірсуды мүлдем алып тастауға болмайды. Әйтпесе қанда майлардың түгел қышқылданбай қалу өнімдері, «кетон денелері» дейтіндер пайда болады, орталық нерв жүйесінің және бұлшық еттердің жұмысы бұзылады, ой және дене қызметі нашарлайды, өмір қысқарады. Мұндай құбылыстар біршама сирек кездеседі, ол кейде тым көп жаттығып жүретін спортшыларда немесе қайтсе де қыпша бел тұлғасын сақтауға тырысатын қыздарда байқалады.

     Дене күшін  көп жұмсамайтын ересек адамға күніне 365-400 грамм сіңімді көмірсу, соның ішінде 50-100 грамм (одан көп емес) қарапайым қант тұтынуы керек деп есептеледі.

     Тамақта  сіңімді көмірсулардың үнемі  көп болуы бірқатар аурулар  тудыруы мүмкін. Олардың ең біріншісі – семіру. Өз кезегінде ол диабет пен атеросклероздың өршуіне себепші болады. Бұл орайда сахарозаны шамадан асырып тұтыну қатерлі. Крахмалдай емес, сахароза (глюкоза мен фруктоза болып ыдырағаннан кейін) қанға тез түседі, мұнда ол белгілі бір шектен асып кетуге – қанда глюкозаның ең жоғары мөлшерден асып кетуіне  себепші болады, ал мұның өзі гликемияға және инсулин  секрециясының күшеюіне әкеліп соғады. Крахмал біршама баяу ыдырайтын болғандықтан, қант (глюкоза) организмге неғұрлым біркелкі болып түседі, сондықтан, әрине, крахмалды да сахароза сияқты мөлшерде тұтынатын болса, гликемияның пайда болуына сахарозадан гөрі кемірек себепші болады. Бұған қоса крахмал көбіне клетчаткасы едәуір көп өнімдерде (нан, картоп) болады, мұның өзі қоректік заттардың бәрінің дерлік, соның ішінде крахмалдың да  сіңімділігін кемітеді.

     Сондықтан  көмірсулардың тұтынылуын шектегенде, ең алдымен қант пен қантты  тағамдар тұтынуды шектеу керек.

     Қанда қанттың  белгілі бір мөлшерде болуы (ашқарында 100 миллилитрде 80-100 миллиграмм) адамның дұрыс өмір сүруіне әбден қажет. Қандағы қант – организмнің кез келген клеткасына жететін маңызды энергиялық материал. Қанттың шамадан артық болуы ең алдымен мал өніміндегі полисахаридке – бұлшық етте және бәрінен гөрі бауырда болатын гликогенге айналады. Тамақта сіңімді көмірсулар жетіспеген жағдайда қанда глюкоза осы қордағы полисахаридтерден түзіледі.

     Қандағы  глюкоза алмасуын реттеуде ұйқы  безінің гормоны – инсулин  маңызды роль атқарады. Егер организм оны жеткілікті мөлшерде шығармайтын болса, глюкозаны пайдалану процестері баяулайды. Қандағы глюкозаның деңгейі 100 миллилитрде 200-400 миллиграмға дейін артады. Бүйрек қандағы қанттың мұндай көп мөлшерін бөгей алмайды да, несепте қант пайда болады. Мұндай ауру қант диабеті деп аталады. Бұл ауруға шалдыққан жағдайда қандағы глюкозаның мөлшерін арттыратын қарапайым қанттардың (ең алдымен сахарозаның) мөлшерін күрт шектеу керек.

     Фруктозаның  организмде басқа түрге айналу  жолы глюкозадан біршама басқаша. Ол бауырда біршама көбірек іркіліп қалады, сондықтан қанға аз мөлшерде түседі, ал қанға түскеннен кейін әр түрлі алмасу реакцияларына тез қосылып кетеді.

     Фруктоза  глюкозаға айналғанда, зат алмасу процестерінде өтеді, бірақ қандағы глюкоза мөлшері бұл орайда диабетті асқындырмай, біршама баяу, біртіндеп артады. Сондай-ақ фруктозаның тәжірибелік жануарларда және адамда тіс жегісін туғызуы сахароза мен глюкозаға қарағанда едәуір бәсең екені анықталды. Фруктоза балда (37 пайызға жуық ), жүзімде (7,7%),алмұрт пен алмада (5-6%), қарбызда, қарлығанда, таңқурайда, қара қарақатта (4 пайызға жуық) көп.

     Енді басқа  қарапайым қанттарды және ең  алдымен лактозаны қарастырайық, ол ана сүтінде (7,7%), сондай-ақ сиыр сүтінде (4%) көп. Алайда, айта кететін бір жай, бірталай кісілердің асқазан-ішек жолында лактозаны (сүт қантын) бөлшектейтін лактоза ферменті болмайды. Мұндай кісілер лактоза бар сиыр сүтін мүлде іше алмайды. Бірақ айранды екінің бірі қиналмай іше береді. Өйтткені бұл қантты айран ашытқылары ішінара пайдаланған.

     Лактозаны  сіңіру қабілеті жоқ адамдарда  ол ішектің жағымсыз микрофлорасының  өрбуіне қолайлы субстрат болады. Бұл орайда газдың шамадан көп жиналуы өте жиі кездеседі, іш «кеуіп кетеді». Сонымен қатар сүт қышқылы бактериялары мен ашытқылар ішек микрофлорасының қызметін тежейді, осының арқасында лактозаның қолайсыз әрекетін азайтады.

     Кейбір  адамдар рафиноза мен стахинозасы  біршама көп бұршақ наны мен  қара нанды жей алмайды. Мұндайда да сүт іше алмайтындығы сияқты жағдай болады (газ көп жиналады және тағы басқа).

      Сіңімді полисахаридтердің ішінде тамақта крахмалдың маңызы зор. Тұтынылған көмірсулардың әдетте 80 пайызына дейіні крахмал үлесіне тиеді. Крахмал бәрінен де гөрі жармалар мен макарондарда (55-70%), бұршақ дәндерінде (40-45%), нанда (30-40%), картопта (16%) көп. Крахмал екі фракциядан – амилоза мен амилопектиннен тұрады, олар адамның асқазан-ішек жолында ферменттердің (амилазаның және басқалардың) ықпалымен бірқатар аралық өнімдер (декстриндер) арқылы мальтозаға дейін гидролизденеді, ал мальтоза болса өз кезегінде ферменттік жолмен организм тікелей пайдаланатын глюкозаға дейін ыдырайды.      Мал өнімдерінде басқа бір полисахарид – гликогеннің біраз мөлшері болады (бауырда 10 пайызға дейін, бұлшық ет тканінде 0,3-1%).

Сіңбейтін көмірсуларға ең алдымен целлюлоза жатады. Ол едәуір                   мөлшерде бұршақ дәндерінде (3,7-5%), астықта (2,3%), ірі тартылған ұн нанында (тұтас дәннен тартылған бидай ұнында - 2%, қара бидай нанында - 1,1%), капустада, картопта, сәбізде (1%)‌ болады.

     Таза целлюлозаның  химиялық анықтамасы біршама  күрделі. Сондықтан да әдетте қарапайым әдістер қолданылады. Олар арқылы целлюлозаға қоса лигниннің бір бөлігі мен гемицеллюлоз анықталады. Бұл заттар клетчатка деп аталады. Целлюлоза сияқты, оны да организм сіңірмейді. Клетчатка әсіресе ұсақ тартылған бидай ұнының нанында өте аз, мысалы I сортты ұнның батондарында не бары 0,15% болады.

     Клетчатка  ащы ішекте мүлдем дерлік сіңірілмейтін болса да, онсыз астың дұрыс қорытылуы іс жүзінде мүмкін емес. Диетада клетчатканың жетіспеушілігі семіруге, өтке тас байланатын ауруға, жүрек-қан тамырлары ауруларына, іш қатуға, тоқ ішек рагына және басқа ауруларға себепші болады. Клетчатка (гемицеллюлозалар және мөлшері шамалы пектин сияқты) тамақтың асқазан-ішек жолымен дұрыс жүруі үшін қолайлы жағдай жасайды. Қайсыбір шамада ол, тауық дәнмен бірге теріп жейтін ұсақ тастар сияқты роль атқарады. Бұған қоса, клетчатка пайдалы ішек микрофлорасының қызметін дұрыстайды, организмнен холестериннің (әсіресе көкөніс пен жемісте болатын пектинмен бірге) шығарылуына жәрдемдеседі. Клетчатка қайсыбір шамада тәбетті нашарлатады, тойғандай сезім туғызады.

     Алайда  клетчатканы шамадан көп тұтынған  жағдайда негізгі қоректік заттардың бәрінің дерлік – белоктардың, майлардың, витаминдердің және әсіресе минералдық заттардың сіңірілуі 5-15 пайыз төмендейді. Организмге клетчатка көп түскен жағдайда, әсіресе мұның өзі анда-санда бір болатын жағдайда, тамақтың асқазан-ішек жолымен өтуі жеделдейді, іш өтеді. Бұл құбылысты жаздыкүні, жас жеміс-жидекті ретсіз көп жеген кезде көбірек кездестіруге болады.

     Клетчатканың  кальцийді, магнийді, фосфорды, темірді,  мырышты, мысты және басқа да  микроэлементтерді байланыстыратын қабілеті бар. Мысалы, өсімдік өнімдеріндегі темір мал өнімдеріндегі темірге қарағанда 2-3 есе нашар сіңіріледі.

     Соңғы уақытта  медициналық әдебиетте  клетчаткаға  көп көңіл бөлінуде. Кейбір елдерде  тоқ ішек рагының көбеюі тамақта  клетчатканың жетіспеуіне байланысты деген пікір айтылады. Егер клетчатка аз болса, онда тамақ асқазан-ішек жолынан баяу жүреді, нәжіс тоқ ішекке көп жиналып, оның қатып қалатын жағдайлары болады. Біздің еліміздің негізінен жентектелген өнімдер (ұлпа ұннан пісірілген ақ нан және тағы басқа) тұтынылатын кейбір аудандарында нәжістің үнемі қатып қалуы ересек адамдардың 10-20 пайызында кездеседі.

   ‌                                     ІІ-тарау. Моносахаридтер (монозалар)

2.1 Моносахаридтердің номенклатурасы және классификациясы.

Химиялық құрылысы бойынша  монозалар көп атомды оксиальдегидтер  мен оксикетондардың жартылай ацетальдары  болып саналады.

Моносахаридтерге жататын барлық топтардың аттарына және олардың жеке өкілдерінің аттарына – оза қосымшасы жалғанып аталады. Соған сәйкес құрамында альдегид топшасы бар моносахаридтерді альдозалар, ал кетон топшасы болса, кетозалар деп атайды.

Молекуладағы көміртек атомының санына қарай моносахаридтер тетрозалар (егер 4 С – атомы болса), пентозалар (5 С – атомы), гексозалар    (6 С – атомы), гептозалар (7 С – атомы) және т.б. болып бөлінеді.

Кәдімгі моносахаридтерден  басқа,молекула құрамында бір немесе бірнеше ОН – топшалары болмайтын дезоксимонозалар да кездеседі. Молекула құрамындағы бір немесе бірнеше ОН – топшаларын амин топшаларымен алмастырғанда, моносахаридтерге жататын аминмонозлар алынады. Моносахаридтерге біріншілік спирт топшасын карбоксил топшасымен алмастырғанда алынатын урон қышқылдары да жатады.

Формуладан көрініп  отырғандай альдоза-гексозада көміртегінің асимметриялық немесе хиральдық (гректің cheir-қол деген сөзінен шыққан) 

4 атомы бар екен, олар  жұлдызшамен белгіленіп көрсетіледі.  Ал, кетоза-гексозада ондай атомдар саны - 3. Демек, гексоза-альдозаның 2ⁿ=2⁴=16, гексоза-кетозаның 2ⁿ=2³=8 стереоизомерлері болады (мұндағы n көміртегінің асиммет-риялық атомдары санын көрсетеді).

     Стереоизомерлер оптикалық активті заттар-олар жарықтың поляризацияланған сәуле жазықтығын оңға немесе солға  қарай айналдыратын изомерлер түрінде кездесуі мүмкін.[5].

     Әр стереоизомерлердің кеңістіктік құрылысы D және L әрпімен белгілейді. Стереоизомерлердің пішән үйлесімін салыстыру үшін бастапқы зат ретінде глицерин альдегиді қабылданған, ол екі антипод түріндекездеседі.   

                      Мұнда формуладан байқалғандай, С асимметриялық атомының - ОН тобы оң жағындағысын D-стереоизомер, - ОН тобы сол жағына орналасқаны L-стереоизомер атанған.

     Конфигурациясы D - глицерин альдегидінің конфигурациясына ұқсас заттарды D-қатарына, конфигурациясы L – глицерин альдегидінің конфигурациясына ұқсас заттарды  L – қатарына жатқызады.

     Көптеген  моносахаридтерде көміртегінің  хиральдық атомдары екеу және  одан көп болатындықтан, олардың D- қатарға немесе  L- қатарға жататынын карбонильдік топтан ең қашық орналасқан көміртегінің ассимметриялық атомының конфигурациясы бойынша анықтайды. Егер ең қашықтағы көміртегі  асимметриялық атомына жалғасқан гидроксильдік топ формулада оң жаққа орналасса, ондай көмірсуды D- қатарға жатқызады, ал егер сол жаққа орналасқан болса, онда L- қатарға жатқызады.

     Осы уақытқа  дейін сөз болған көмірсулардың  құрылымы ациклдық болатын. Ал шындығында моносахаридтер ерітіндісінде негізінен олар тұйық циклды құрылым түрінде болады. Моносахаридтердің циклдануы молекула ішіндік конденсация есебінен іске асады. Бұл кезде гидроксилдік топтағы (C5) сутегі карбонильдік топтағы оттегіне қосылады, п-байланысы үзілгеннен кейін жартылай ацетальдық немесе гликозидтік гидроксил түзіледі. Карбонильдік көміртегі атомы жаңа хиральдық орталыққа айналады және ол аномерлі көміртегі атомы деп аталады, осыған сәйкес стереоизомерлердің саны екі есе көбейеді (2ⁿ =2⁵ =32 стереоизомерлер гексоза-альдозада).

     Сақина жазықтығының көрінісін айқынырақ ету үшін көміртегі атомдарын жалғастырушы байланыстар алға қарай, оқырмандар жаққа қаратылған және ол жуан сызықтармен белгіленген. Мысалы, берілген глюкоза молекуласында көміртегінің С екінші және үшінші атомдары алға қаратылған, ал көміртегінің бесінші атомы және оттектік көпірше артқы жаққа орналасқан. Хеуорс формуласына салып жазған кезде көбінесе сақина құрауға қатысатын көміртегі атомдарының белгісі жазылмай, түсіп қалады. Фуран және пиран деп аталатын органикалық қосылыстармен сырттай ұқсастығына байланысты қанттарды Хеуорс алты мүшелі циклы барларын пираноза, бес мүшелі циклы барларын фураноза деп атауды ұсынды. Глюкозаның циклды формасын алты мүшелі пиранның формуласына салып жазуға болады.[6].