Carbohidatos

Polisacáridos

Homopolisacáridos – Pentosanos
Hexosanos

Homopolisacáridos – Pentosanos

Hidratos de carbono complejos, anhídridos polimerizados de azúcares simples, es decir, cadenas de residuos de monosacáridos, cada enlace formado por la eliminación de una molécula de H2O (enlaces glucosídicos).

Compuestos de alto peso molecular, generalmente insolubles en H2O. La hidrólisis por ácidos o enzimas produce moléculas intermedias más pequeñas y, finalmente, los monosacáridos constituyentes. Cuantitativamente son los carbohidratos más importantes.

Homopolisacáridos-compuestos de un solo tipo de azúcar, también conocidos como homoglicanos.

1. Pentosanos: Producen azúcares de pentosa por hidrólisis

  • Xilanos
  • Arabanos

Estos polímeros están unidos a B y no son degradables por enzimas de mamíferos.

Los xilanos son comunes en la alfalfa y los árabes están presentes en la madera, las nueces y algunas verduras. Generalmente no se encuentran libres, sino como mezclas en heteropolisacáridos, especialmente hemicelulosa, donde los heteroxilanos tienen cadenas laterales unidas a arabinosa.

Hexosanos

2. Hexosanos: Producen azúcares hexosos en hidrólisis.

Este grupo incluye almidón, celulosa, dextrinas y glucógeno; menos comunes son los fructanos, galactanos y mananos.

a. Almidón: Glucano, material de reserva que se encuentra en tubérculos, rizomas, raíces y semillas, con pequeñas cantidades en brotes, tallos y hojas, algunos en frutos que se transforman en azúcar en la maduración. Las semillas pueden contener hasta un 70% de almidón. El maíz dulce parece volverse más almidonado a medida que madura. El almidón existe como una mezcla de dos moléculas: Amilosa y amilopectina. Amilosa: forma una hélice de cadena recta de unidades de glucosa unidas por enlaces a-1, 4, peso molecular de 10.000 a 100.000; promedios de 200 unidades de glucosa.

 a-1, 4 enlaces

La unidad repetidora es maltosa. La amilosa comprende del veinte al treinta por ciento del almidón total en granos y raíces, la cantidad se controla genéticamente y aumenta con la madurez.

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Amilopectina: un polímero de glucosa ramificado con forma de ramas de un árbol con cadenas de:
a-1, 4 residuos de glucosa enlazados (20-30) entrelazados por
a-1, 6 enlaces,
El peso molecular se aproxima a 1.000.000 y es una de las moléculas más grandes de la naturaleza.
En las plantas, el almidón se presenta en forma de gránulos distintos con estructuras características. Esto ofrece un medio para identificar almidones crudos bajo el microscopio electrónico.

Esta estructura también afecta a la velocidad a la que el almidón es digerido por enzimas – Amilasas – como a-amilasa bacteriana, amilasa pancreática bovina o porcina, diastasa en granos malteados. La fécula de patata cruda es muy resistente a la hidrólisis de mamíferos, por lo que debe cocinarse primero. En hidrólisis completa, el almidón produce dextrinas seguidas de maltosa y finalmente glucosa.

El almidón es insoluble en agua fría, pero cuando se calienta con agua, los granos se hinchan absorbiendo agua y finalmente estallan y se convierten en una solución gelatinosa (Gelatinización). La cantidad de hinchazón es el grado de gelatinización. Cuando los granos de cereales se procesan para alimentos para animales, el procesamiento causa diferentes grados de gelatinización. Esta gelatinización aumenta el área de superficie para el ataque enzimático y, por lo tanto, aumenta la velocidad de ataque (descamación de vapor, estallido, micronización).

b. Glucógeno: A veces llamado almidón animal porque es el único carbohidrato de almacenamiento que se encuentra en los animales, e incluso entonces solo aparece en pequeñas cantidades en el músculo y el hígado. Al igual que el almidón, tiene una estructura ramificada, pero es más ramificada que el almidón y tiene cadenas laterales más cortas. Al igual que la amilopectina, es un polímero de glucosa con enlaces a-1, 4 y a-1, 6, sin embargo, las cadenas laterales son más pequeñas y contienen solo 12 unidades.

c. Dextrinas: Grupo de intermedios mal definido resultante de la hidrólisis parcial de almidón. Se producen como intermediarios temporales tanto en plantas como en animales y son abundantes en semillas germinantes (el almidón produce energía a través de dextrinas y maltosa por acción de la diastasa).

En los animales, son el resultado de la eliminación de maltosa de la amilopectina, dejando residuos ramificados (dextrinas) que luego son atacados por la isomaltasa para producir glucosa. La dextrina límite se forma durante la fermentación de licores de malta, como la cerveza. En la producción de malta, la cebada primero se germina, se seca y luego se seca a temperaturas relativamente bajas para producir malta pálida. La germinación activa la enzima Diastasa que convierte el almidón en maltosa al eliminar las unidades de disacáridos. La degradación de la amilosa produce 100% de maltosa porque solo tiene enlaces a-1, 4, pero la amilopectina se degrada a maltosa y dextrina límite porque la diastasa no puede atacar los enlaces a-1, 6. Está limitado por obstáculos estéricos en cuanto a cuán cerca puede llegar la enzima al enlace cruzado 1-6. De ahí el término, límite de dextrina. Quedan aproximadamente 3 unidades de maltosa en cada rama del enlace cruzado a-1, 6. La maltosa se convierte en alcohol, pero la dextrina permanece y da cuerpo a las cervezas. Esto es más notorio en cervezas importadas y de fabricación casera porque se elimina en estilos más ligeros de EE. cervezas (se añade isomaltasa para hidrolizar la dextrina).

d. Celulosa: Otro glucano, el carbohidrato vegetal más abundante y un componente fundamental de las paredes celulares de las plantas donde se produce en combinación con hemicelulosas y lignina. La celulosa está organizada en fibrillas densamente empaquetadas. Alrededor de estas hay fibras que enmarañan y encierran las células en una matriz amorfa de polisacáridos. Se trata de materiales complejos, específicos de cada especie y de enorme diversidad. Hay muchas celulosas de diferentes pesos moleculares, pero todas son polímeros de cadena recta, en microfibrillas, reticuladas por unión en H que las hace insolubles. La unidad repetidora es celobiosa, b-1, 4 glucosa-glucosa enlazada. El peso molecular varía de 200.000 a 2 millones.

La celulosa casi pura se encuentra en el algodón. Es más resistente al ataque químico que el almidón y no es degradado por ninguna enzima de mamíferos. Puede ser degradada por celulasas extracelulares secretadas por bacterias, hongos y semillas germinantes. Nutricionalmente, las más importantes son las Bacterias Anerobias que existen hasta cierto punto en el Intestino trasero de todos los animales, pero que predominan en el Rumen de los rumiantes (ovejas, vacas, cabras, ciervos, etc.).). Estas bacterias utilizan celulosa y producen una mezcla de subproductos de la fermentación, incluidos los ácidos grasos volátiles (AGV), acéticos, propiónicos y butíricos, junto con dióxido de carbono.

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