糖类可根据分子中所含碳原子的数目命名,含五个碳原子的单糖称为戊糖,又称五碳糖。戊糖在
生物界分布很广,在生命活动中具有重要作用。主要有D-木糖、
L-阿拉伯糖、
D-核糖及其衍生物
D-2-脱氧核糖。作为糖代谢中间产物的戊酮糖有
D-核酮糖和D-木酮糖。
释义
糖类命名中,可依据分子中所含的碳原子数目来命名,含五个碳原子的单糖被称为戊糖(五碳糖)。
自然界中最常见的戊糖,有如核糖、脱氧核糖(deoxyribose)、阿拉伯糖(arabinose)等。
理化性质
无色结晶,极易溶于水,可溶于乙醇,不易溶解于乙醚、丙酮、苯等有机溶剂。具有有旋光性及变旋现象。
代表种类
核糖
核糖是构成核苷酸的一个基本组分,属于D型戊醛糖,具有左旋性,半缩醛环状结构中含呋喃环。
参与组成核酸的核糖有β-D-核糖(ribose)和β-D-2'-脱氧核糖(deoxyribose)之分。核糖的分子式为C5H10O5,脱氧核糖的分子式为C5H10O4。核糖存在于RNA中,而脱氧核糖存在于DNA中。两者相比,RNA所含核糖的C-2'有1个羟基,导致RNA分子的
化学稳定性不如DNA,这使得DNA成为遗传信息的载体,而RNA的结构形式与功能更为多样化。
核糖和脱氧核糖分别是核糖核酸(RNA)和
脱氧核糖核酸(DNA)的重要组成成分。RNA参与蛋白质的生物合成过程,DNA储存生物体的遗传信息。它们是人类生命活动中重要的遗传物质。
阿拉伯糖
阿拉伯糖是一种戊糖,是组成糖链如半纤维素等的基本结构单元之一,天然存在的阿拉伯糖以L型的为主。
L-阿拉伯糖又称为L(+)-树胶醛糖、L(+)-阿戊糖,是一种以
阿拉伯聚糖、
木聚糖等形式广泛存在于植物中的五碳醛糖(CH2OH(CHOH)3CHO)。
L-阿拉伯糖也是食品中常见的甜味剂。L-阿拉伯糖是蔗糖消化酶的抑制剂。日本厚生省将L-阿拉伯糖列入“调节血糖的专用特殊保健食品添加剂”;2008年我国卫生部正式批准L-阿拉伯糖为
新资源食品。
含量测定
苔黑酚法
五碳糖,如木糖(
植物纤维原料半纤维素戊糖的主要成分)、核糖,与浓盐酸共热时形成糠醛,在
三氯化铁存在的条件下与苔黑酚煮沸时呈蓝绿色,在670nm测定吸光值,在一定的范围内显色程度与糖浓度成正比,以
标准曲线法定量。
二、试剂
(1)1g/L三氯化铁盐酸溶液称取0.1g三氯化铁,加入到100mL浓盐酸中。
(2)苔黑酚
乙醇溶液1g苔黑酚(3,5-
二硝基甲苯)溶于100mL95%乙醇溶液中。
(3)木糖标准溶液(100μg/mL)准确称取0.1g(精确至0.0001g)木糖溶于少量水中并定容至100mL。准确吸取上述溶液1mL稀释至10mL,此溶液每mL含100μg木糖。
三、操作步骤
吸取100μg/mL木糖标准溶液0、0.1.0.2、0.3、0.4、0.6、0.8、1.0mL,分别置于10mL比色管中,用水补足到每管3mL,各管的木糖含量分别为0、10、20、30、40、60、80、100μg。各管分别加入1g/L三氯化铁盐酸溶液3mL,再加入苔黑酚乙醇溶液0.3mL,混合后放入沸水浴加热20min,立即放入流水中冷却,用水稀释定容至10mL。在670nm波长处测定吸光值。以木糖含量为横坐标,吸光值为纵坐标,绘制标准曲线或求得回归方程。
2.样品测定
取3mL待测样品(糖含量控制在10~100μg,其余操作与标准曲线相同,根据测定的吸光值查标准曲线或从回归方程中计算出含糖量。
四、计算
式中:
C—从标准曲线中求得试样糖量,μg
3—吸取试样体积,mL
1000—μg换算成mg
本法对木糖的测定范围在10~100μg。测定时要严格控制反应条件,特别是反应时间,才能取得比较满意的效果。
代谢途径
磷酸戊糖途径,是糖有氧氧化的重要支路。它提供生物合成所需要的NADPH,为核酸代谢提供戊糖,并通过酵解的中间产物为生物提供能量。磷酸戊糖途径可划分为先后两个阶段,氧化为第一阶段,从葡萄糖开始通过脱氢和脱羧作用生成磷酸戊糖;非氧化为第二阶段,磷酸戊糖经过酶的转换和缩合作用(
分子重排)又形成六碳糖和三碳糖。
戊糖磷酸途径的代谢起始物是葡萄糖-6-磷酸,返回的代谢终产物是甘油醛-3-磷酸和果糖-6-磷酸,其重要的中间代谢产物是核糖-5-磷酸和NADPH。
磷酸戊糖途径主要在肝、脂肪组织、泌乳期乳腺、
肾上腺皮质、睾丸、红细胞及
中性粒细胞的细胞质中进行,主要用途是提供磷酸核糖和NADPH、H+。在一些增殖旺盛或损伤后修补再生能力强的组织(如肝和心肌),由于细胞核酸合成旺盛,对核苷酸合成的原料5-磷酸核糖需求量相对较大,所以磷酸戊糖途径比较活跃。葡萄糖既可经氧化阶段生成磷酸核糖,也可通过糖酵解途径的中间代谢物3-
磷酸甘油醛和6-磷酸果糖通过非氧化阶段的基团转移反应而生成磷酸核糖。通过这条代谢途径,还能将体内戊糖和己糖的代谢互相联系起来。