Галактоманнаны семян бобовых отечественной флоры

• Автор: Анулов, Олег Вячеславович
• Шифр специальности: 03.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 118 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение.

Раздел I. Обзор литературы.

Глава 1. Запасные полисахариды семян бобовых.

1.1. Запасные ксилоглюканы бобовых

1.2. Запасные галактаны арабиногалактаны бобовых

Глава 2. Запасные галактоманнаны семян бобовых

2.1. Распространение галактоманнанов семян среди таксонов бобовых

2.2. Локализация галактоманнанов i viv

2.3. Выделение и очистка галактоманнанов

2.4. Моносахаридный состав галактоманнанов семян бобовых

2.5. Структура галактоманнанов семян бобовых
2.6. Физикохимические свойства водных растворов галактоманнанов
2.7. Метаболизм галактоманнанов в семенах бобовых.
2.7.1. Биосинтез галактоманнанов
2.7.2. Деградация галактоманнанов в процессе прорастания семян
2.8. Роль галактоманнанов в хемотаксономии бобовых
2.9. Практическое использование галактоманнанов.
Раздел И. Экспериментальная часть.
Глава 3. Материалы и методы.
3.1. Растительный материал
3.2. Выделение и очистка галактоманнанов. Методика химического скрининга.
3.3. Общие методы.
3.4. Методы установления состава и структуры галактоманнанов
3.5. Методы исследования физикохимических свойств растворов галактоманнанов.
Глава 4. Результаты и их обсуждение.
4.1. Химический скрининг представителей семейства бобовых отечественной флоры.
4.2. Выделение и очистка галактоманнанов семян бобовых с целью изучения их структуры и физикохимических свойств
4.2.1. Выделение галактоманнана ii i, интродуцированной в Москве
4.2.2. Выделение галактоманнана .
4.2.3. Выделение галактоманнанов ii i.
4.2.4. Выделение галактоманнанов ii i диплоидного и тетраплоидного сортов
4.2.5. Выделение галактоманнана i.
4.2.6. Выделение галактоманнана i.
4.3. Исследование состава и структуры выделенных галактоманнанов
4.3.1. Моносахаридный состав галактоманнанов семян. Критерий гомогенности галактоманнанов
4.3.2. Анализ восстановленных фрагментов галактоманнанов ii i, ii i.
4.3.3. ИКспектроскопия галактоманнанов.
4.3.4. Положительный знак оптического вращения растворов
галактоманнанов.
4.3.5. Исследование строения галактоманнанов при помощи СЯМРспектроскопии.
4.3.6. Первичное строение галактоманнана ii i
4.3.7. Тонкая структура галактоманнана ii i
4.3.8. СЯМР спектроскопия талантоманнанов , А. i и i. Тонкое строение галактоманнана А. i
4.4. Физикохимические свойства водных растворов галактоманнанов
4.5. Общая характеристика исследованных галактоманнанов.
4.6. Использование галактоманнанов семян и их характеристик как маркеров в хемосистематике бобовых.
4.7. Зависимость содержания галактоманнанов семян некоторых сибирских видов xi от условий их произрастания.
4.8. Бобовые российской флоры как источники коммерческих препаратов
галактоманнанов.
Список литературы.
Приложение таблица характеристик галактоманнанов, опубликованных в мировой литературе
Актуальность


В г. Института биохимии им. А.Н. Баха начались работы но изучению галактоманнананов семян бобовых флоры СССР Щербухин, Смирнова и др. Становилось актуальным провести химический скрининг бобовых при достаточно репрезентативной выборке представителей различных таксонов семейства бобовых флоры России. Получить информацию о распространении галактоманнананов среди бобовых, произрастающих в зоне умеренного климата. Выделить новые талантоманнаны и исследовать их моносахаридный состав, химическую структуру и физикохимические свойства. Изучить, по возможности, тонкое строение макромолекул изолированных галактоманнанов. Другой немаловажной мотивацией работы являлось, как е следствие, расширение базы данных по основным характеристикам галактоманнанов бобовых мировой флоры для более репрезентативных хемотаксономических и филогенетических обобщений. Цели и задачи исследования. Химический скрининг, включающий выделение и определение мономерного состава водорастворимых маннозосодержаших полисахаридов семян видов бобовых, произрастающих на территории России. Изолирование и очистка новых галактоманнанов из семян бобовых, относящихся к разным таксонам. Исследование состава, первичной структуры и особенностей тонкого строения цепи гетерополисахаридов. Изучение физикохимических свойств водных растворов галактоманнанов . Использование полученных данных в целях химической систематики и филогении бобовых. Выявление среди бобовых российской флоры потенциального растительного источника коммерческих препаратов галактоманнанов. Научная новизна работы. Впервые выделены, очищены и охарактеризованы 6 галактоманнанов. Установлен их состав и первичное строение как аЭгалактозилР0маннанов показано, что они имеют гребенчатую структуру макромолекулы. У двух галактоманнанов методом ,3СЯМР количественно охарактеризовано распределение остатков агалактозы вдоль главной цепи полимера Исследованы вязкость и оптическая активность водных растворов галактоманнанов, а также вычислены их молекулярные массы. Впервые проведен химический скрининг семян видов сем. России на наличие галактоманнанов с определением их содержания и соотношения мономеров в них. Существенно расширена база данных по бобовым Северной Евразии показана возможность использования величины галактоманнанов в качестве химических маркеров на уровне рода в хемотаксономии семейства. Практическая ценность работы. Г алакгоманнананы являются группой биологически активных полисахаридов с широким спектром применения в пищевой и фармацевтической промышленности и большими масштабами производства вне России. России. Галактоманнаны одновременно могут служить источником получения Эманнозы, не производящейся в России. Апробация работы. Материалы диссертации были доложены на IV всероссийском съезде общества физиологов растений Москва, Россия, г. III международном симпозиуме Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования Пущино, Россия. МИГУ им. В.И. Ленина. Раздел I. Обзор литературы. Глава 1. Запасные полисахариды семян бобовых. Запасные полисахариды семян бобовых можно подразделить на две группы внутриклеточные, представленные крахмалом и запасные полисахариды клеточной стенки ЗПКС. Крахмал в качестве запасного полисахарида распространн в семенах отдельных представителей всех трх подсемейств бобовых, но наиболее типичен для триб фасолевых и виковых. Крахмал является предметом специального рассмотрения и в данной работе опускается. К ЗПКС относят галактоманнаны, ксилоглгоканы и галактаны. Ксилоглюканы широко представлены среди видов подсемейства цезапьпиниевых. Галактаны арабиногалактаны обнаружены в семенах видов рода i. Галактоманнаны являются наиболее распространнным типом углеводного запаса семян бобовых. В процессе созревания семян бобовых ЗПКС откладываются как массивное утолщение клеточных стенок эндосперма галактоманнаны либо семядолей ксилоглюканы и галактаны. При последующем прорастании семян ЗПКС подвергаются энзиматическому расщеплению, служа источником энергии для развивающихся проростков , .