دانلود مقاله بسپارهای كربوهیدراتی در فایل ورد (word)

توضیحات

  مقاله بسپارهای كربوهیدراتی در فایل ورد (word) دارای 22 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله بسپارهای كربوهیدراتی در فایل ورد (word)  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی مقاله بسپارهای كربوهیدراتی در فایل ورد (word)،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن مقاله بسپارهای كربوهیدراتی در فایل ورد (word) :

بسپارهای كربوهیدراتی

پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران، تهران ص پ 115-14965 بسپارهای كربوهیدراتی یا پلی سا كاریدها از مهمترین انواع زیست بسپارها به شمار می آیند. سالانه میلیاردها تن از این مواد طبیعی توسط انواع موجودات زنده تولید و تبدیل می شوند این مواد تجدیدپذیر، با توجه به روبه افول نهادن منابع ماده و انرژی فسیلی (تجدیدناپذیر)، و همچنین مسائل زیست محیطی ناشی از فراورش و مصرف آنها، اهمیتی مضاعف یافته اند. در این مقاله به معرفی ساختار، منابع، انواع، مصارف و اصلاح این مواد طبیعی می پردازیم.

مقدمه مواد غیرگازی مشتمل بر واحدهای مولكولی نایكسان را می توان شامل سه گروه فلزات، سرامیكها و شیشه ها، و بسپارها (درشت مولكولها) دانست. بسپارها خود مشتمل بر انواع مشخصی هستند (شكل1). بسپارهای مصنوعی، كه ساخته دست بشرند ممكن است كاملا سنتزی (مانند پلی اتیلن) یا طبیعی اصلاح شده (مانند كربوكسی متیل سلولوز) باشند، در حالی كه در ساخت بسپارهای طبیعی، بشر نقشی نداشته است.

از این بسپارها، تنها بسپارهای طبیعی آلی (زیست بسپارها یا درشت مولكولهای زیست شناختی)، تجدیدپذیرند، یعنی در چرخه های متنوع و متعدد حیاتی در كره
بیشترین حجم آن را سلولوز، نشاسته و لیگنین تشكیل می دهند (سلولوز و لیگنین خود منشا اصلی مواد هومیك موجود در خاك‌اند. سه زیست‌بسپار نامبرده، همواره با گستره وسیعی از مواد چندپاری و كوچك مولكولی همراهند كه بسته به نوع و گونه گیاه و اندام گیاهی (ریشه، تنه یا ساقه، پوست، برگ، میوه و دانه) انواع و مقادیر مواد بسپاری و غیر بسپاری آن متفاوت است.

به طور كلی، یك گیاه سبز شامل پلی‌ساكاریدها، منوساكاریدها و یا دی‌ساكاریدها، لیگنینها، ملانینها، تانینها، روزینها، ترپنها، روغنهای گیاهی، پروتئینها، هرومونهای گیاهی، تركیبات خاص (مثلا تركیبات دارویی)، اجزای هسته سلول گیاهی، آب و نمكهاست. سلولوزْ به عنوان بیشترین جزء در اكثر گیاهانؤ سالانه به میزان 200 میلیون تن (به شكل تخلیص شده یا اصلاح شده) در صنایع مختلف جهان مصرف می شود. مصرف پلی‌ساكاریدها در صنایع آمریكا سالانه جمعا بالغ بر سه میلیون تن است كه 75 درصد آن را نشاسته ها و نشاسته های اصلاح شده تشكیل می دهند (نشاسته دومین پلی ساكارید از لحاظ فراوانی است).

نرخ رشد این بازار حدود 3% و ارزش آن بالغ بر 3 تریلیون دلار در سال برآورد می شود.
دلایل این گستردگی در تولید و مصرف پلی‌ساكاریدها به طور خلاصه عبارت است از:
• فراوانی
• تجدیدپذیر بودن منشا
• ارزانی نسبی
• غیر سمی بودن

• قابلیت و سهولت نسبی اصلاح شیمیایی و زیست شیمیایی
در ارتباط با توزیع موارد مصرف و كاربرد، به طور كلی فراورده های شوینده و آرایشی-بهداشتی بیش از 16% مصرف صنعتی پل ساكاریدها را به خود اختصاص می دهند. مصارف دیگر شامل منسوجات (14%)، چسبها (%12)، صنایع كاغذسازی (10%) صنایع رنگ (9%)، صنایع غذایی (8%)، صنایع دارویی (7%) ، و سایر صنایع (24%) می شود. جزئیات بیشتر درباره موارد كاربرد پلی‌ساكاریدها در مرجع 7 و انواغ مورد مصرف در صنایع داروسازی در مرجع 9 بررسی شده است.

با وجود آنكه گیاهان سبز منبع یا منشا مهم پلی‌ساكاریدها هستند، اما تنها منشا ممكن نیستند. گونه های متنوعی از جلبكها و خزه‌ها، جانوران قارچها و باكتریها نیز منشا انواع مختلفی از پلی‌ساكاریدها به شمار می آیند. در قسمت بعد، به ساختار، انواع و خواص پلی‌ساكاریدها پرداخته می شود.

3- ساختار، انواع و خواص پلی‌ساكاریدها
بسپارهای كربوهادراتی، پلی‌ساكاریدها یا گلیكانها، بسپارهایی با واحدهای تكراری ساكاریدی (قندی یا گلیكوزیلی) هستند. به پلی‌ساكاریدهای طبیعی گیاهی یا اصلاح شده كه انحلال پذیر و/یا قابل پراكنده شدن در آب بوده و گرانروی بالایی ایجاد كنند،

هیدروكلوئید نیز گفته می شود. صمغها، هیدروكلوئیدهایی بی‌مزه، بی‌بو، بی‌رنگ (سفید، كرم رنگ یا زرد روشن) و غیر سمی‌اند. پلی‌ساكاریدها اگر متشكل از یك نوع واحد گلیكوزیل باشند، هوموپلی‌ساكارید (هوموگلیكان)، و چنانچه متشكل از بیش از یك نوع واحد گلیكوزیل باشند، هتروپلی‌ساكارید (هتروگلیكان) نامیده می شوند. بسته به نوع و منبع و خطی یا شاخه‌ای بودن، شمار واحدهای تكراری پلی‌ساكاریدها در گستره 200 تا 15000 تغییر می كند و در نتیجه وزن مولكولی آنها ممكن است به چندین میلیون هم برسد.

شیمی پلی‌ساكاریدها به شیمی الكلها (و آلدهیدها)، دیولیهای مجاور، استالها و اترهای آلیفاتیك بسیار تشابه دارد. در واقع ممكن است همه این گروههای عاملی در ساختار یك پلی‌ساكارید وجود داشته باشند. افزون بر یان، علاوه بر گروه هیدروكسیل، واحدهای تكراری ممكن است مشتمل بر سولفات نیز باشند. از سوی دیگر ، ساختار و خواص پلی ساكاریدها به شدت تحت تاثیر پیكربندی حلقه‌های گلیكوزیل نیز هست.

بنابراین ساختارهای درشت ملكولی بسیار متوعی نیز انتظار می رود. با این همه، گذشته از نوع گروه عاملی، ایزومری استخلاف بر كربن استالی كه آنومرهای آلفا (محوری) و بتا (استوایی) را بر حلقه پیرانوزی (انیدروگلوكوزی) تشكیل می دهد، و همچنین محل استخلاف بعدی و ایزومی آن، عوامل اخلی تمایز ساختار و خواص پلی‌ساكاریدهای مختلف از یكدیگرند.

پیش از پرداختن به جزئیات بیشتری درباره ساختار پلی ساكاریدها، لازم است نگاهی به نحوه نامگذاری خلاصه این تركیبات بیندازیم. برای این منظور رافینوز را در نظر می گیریم (این كربوهایدرات، تری‌ساكاریدی است غیر كاهنده، یعنی فاقد گروه همی‌استالی، كه به میزان حدود 8% در ملاس چغندر قند كه عمدتا به مصرف خوارك دام می رسد، وجود دارد).

انواع و خواص پلی‌ساكاریدها
منابع متفاوتی برای پلی‌ساكاریدها وجود دارد. افزون بر این، یك پلی‌ساكارید معین ممكن است چند منشا مختلف داشته باشد. مثلا سلولوز هم منشا گیاهی و هم منشا باكتریایی دارد، همچنین هیالورونیك اسید (هیالورونان) هم منشا باكتریایی و هم منشا جانوری دارد (در زجاجیه چشم، در مایع لزج بین مفاصل، و در تاج خروس وجود دارد)، یاكیتین هم منبع جانوری و هم قارچی دارد. اما اغلب پلی‌ساكاریها تنها یك نوع منبع اصلی دارند.

شایان ذكر است كه روشهای مختلفی كه عمدتا تلفیقی از روشهای شیمیایی و ریست‌فناوری است نیز برای سنتزپلی‌ساكاریدها گزارش شده است. بدین ترتیب می توان ساختار و خواص این پلی‌ساكاریدهای سنتزی (و حتی انواع استخلاف‌دار آنها) را از یریق بسپارشهای آنزیمی طراحی و پیش‌بینی كرد.
در قسمتهای بعدی، ساختار و خواص چند پلی ساركاری طبیعی را به عنوان نمونه بررسی می كنیم. از آنجا كه سلولوز، آشناترین، فراوان‌ترین و دسترس‌پذیرترین بسپار مورد استفاده بشر بوده است و لذا درباره آن اطلاعات بی‌شماری را در منابع مختلف می توان یافت.

نشاسته
نشاسته، زیست‌بسپاری است كه شكل اخلی ذخیره غذایی در گیاهان و منبع اخلی تغذیه آدمی به حساب می‌آید. گذشته از مصرف غذایی، نشاسته پس از اصلاحات متنوع، كاربردهای صنعتی بسیاری پیدا می كند، به طوری كه پس از سلولز، بالاترین حجم مصارف غیر غذایی محصولات كشاورزی را به خود اختصاص می دهد.

مصارف غیر غذایی نشاسته تنها در اروپا، 3/4 میلیون تن در سال (معادل 2/44% از كل محصولات كشاورزی این قاره) برآورد می شود.
این هوموپلی‌ساكارید، پس از سلولوز و كیتین بیشترین فراوانی را دارد و تنها كربوهیدراتی است كه به شكل دانه‌های مجزا وجود دارد. شكل و ابعاد این دانه‌ها به منبع آن (گیاه منشا) بستگی دارد. مقدار رطوبت در نشاسته‌های مختلف از 11 تا 18 درصد متغیر است.

نشاسته مشتمل بر دو جزء مختلف است: پلی ساكارید خطی آمیلوز (انحلال‌پذیر در آب) و پلی‌سارمارد شاخه‌ای آمیلوپكتین (انحلال‌ناپذیر در آب) نسبت این دو جزء بسته به منشأ گیاهی، متفاوت است اما معمولا آمیلوز حدود 20% و آمیلوپكتین حدود 80% است. وزن ملكولی آمیلوز و آمیلوپكتین به ترتیب در گستره 000 10 تا 000 40 و یك میلیون تا چند میلیون تغییر می كند. توزیع وزن مولكولی آمیلوپكتین به مراتب پهن‌تر از آمیلوز است.
ساختار آمیلوز فقط متشكل از واحدهای -1،4-D-گلوكوز است در حالی كه ساختار شاخه‌ای آمیلوپكتین، علاوه بر این واحدها ، واحدهای -1،6-D-گلوكوز نیز دارد.

گفتنی است از لحاظ ساختار واحد تكراری، تنها تفاوت نشاسته با سلولوز در آنومری كربن شماره 1 است. این كربن در سلولوز، آنومری دارد.
شكل ذخیره شده كربوهیدرات در جانوران (عمدتا در كبد) گلیكوژن (نشاسته حیوانی) نام دارد كه ساختار آن بسیار شبیه آمیلوپكتین است (یا تعداد شاخه‌های بیشتر ولی كوتاهتر، وزن مولكولی بیشتر و توزیع وزن مولكولی باریكتر (شاخص بسپاشیدگی).

مهمترین پدیده‌ای كه نشاسته بر اثر گرمادهی از خود بروز می دهد، ژلاتینی‌شدنی نام دارد. وقتی دوغاب نشاسته در آب گرما داده شود، پیوندهای هیدروژنی كه در انسجام دانه‌ها نقش عمده‌ای دارند می‌گسلند، دانه‌ها گسسته و متورم می‌شوند و دوغاب سفت و به شدت گرانرو می‌شود (در مورد نشاسته سیب‌زمینی) بررسی شده است، نقش كلیدی در بسیاری از مصارف نشاسته دارد.

آلژیناتها
آلژیناتها پلی‌ساكاریدهایی خطی‌اند كه از انواع جلبكهای سبز، قرمز و به ویژه قهوه‌ای به دست می‌آیند. جلبك قهوه‌ای كه در ژاپن، ایالات متحده، كانادا و اسكاتلند (از عمق كمتر از 40 متر آب، كه نور خورشید قادر به نفوذ در آل است، جمع‌آوری می شود، حاوی حدود 20 تا 40 درصد آلژینیك اسید است.

آلژینات یك اصطلاح كلی برای خانواده‌ای از واحدهای گولورونان و مارونونان است كه به طور خطی به هم متصل شده‌اند و از توالی ساختاری بسیار متنوعی برخوردارند. به طور كلی، آلژیناتها از سه نوع واحد ساختاری تشكیل شده‌اند: هوموپلی‌ساكاریدهای -1،4-L-گلورونیك‌اسید (G) و -1،4-D-مانورونیك اسید (M) كه با اتصالات 1،4 به هم متصل شده‌اند. بنابراین، ساختار كلی یك آلژینات را می توان به صورت زیر نوشت:
– M – G – M – (M – M)n – M – G -(M – M)p
– M – G – (G – G)q – G – M – G –

به این ترتیب، ساختار آلژینات از واحدهای – M – M – (استوایی-استوایی)، – G – G – (محوری-محوری)، و – G – M – (استوایی-محوری) تشكیل شده كه در شكل 8 نشان داده است. درصد این توالیها به منبع آلژینات استخراج شده بستگی دارد.

برای دریافت اینجا کلیک کنید