Węglowodany
(cukry, sacharydy,cukrowce)

WĘGLOWODANY
( cukrowce, sacharydy, cukry)

Jest to grupa związków organicznych o znacznym stopniu zróżnicowania. Wyprowadza się je ze stosunkowo prostych cząsteczek – monosacharydów – w nich do węgli dołączane są grupy hydroksylowe, a jeden z węgli współtworzy grupę karbonylową (aldehydową lub ketonową). Składa się z węgla, wodoru i tlenu.

Węglowodany należą do najbardziej rozpowszechnionych substancji roślinnych, stanowiąc zarówno materiały budulcowe komórek roślinnych (celuloza, pektyny), materiały energetyczne i zapasowe (skrobia, insulina) i substancje specjalne wykazujące wyraźne działanie farmakologiczne.

Reakcja Molischa
Jest to reakcja barwna, wskazująca na obecność węglowodanów.
Roztwór alkoholowy L-naftolu lub tymolu z dodatkiem kilku kropli stężonego kwasu siarkowego w obecności związków węgolowodorowych barwi się na czerwono lub czerwonofioletowo.

MONOSACHARYDY

Są to cukry proste o cząsteczce nie ulegającej hydrolizie.
Najprostsze węglowodany roślinne – od 3 do 7 atomów węgla- cukry proste:
- Triozy ( C₃)
- Tetrozy ( C₄)
- Pentozy ( C₅)
- Heksany ( C₆)
- Heptany ( C₇)

Rola:
- składniki części cukrowej różnego typu glikozydów (np. nasercowe, flawonoidowe, antrochinonowe, saponinowe, kumarynowe)

W stanie wolnym występują w roślinach kwiatowych, głównie heksozy:
- D-glukoza
- D-mannoza
- D-galaktoza
- D-fruktoza
inne zazwyczaj występują jako składniki heterozydów lub polisacharydów.

GLUKOZA (dekstroza, cukier gronowy)
Prosty produkt fotosyntezy.
Występuje w postaci wolnej lub dwucukrów, oligosacharydów oraz licznych glikozydów.
Może przybierać formy cykliczne.
Otrzymywana poprzez hydrolizę skrobi ziemniaczanej.
W lecznictwie w postaci uwodnionej.
Jest ok. 1/3 mniej słodka od sacharozy.
Zastosowanie:
Stosuje się ją doustnie jako środek energetyczny, odżywczy w wysiłkach fizycznych, wyczerpujących chorobach przebiegających z gorączką, w infekcyjnych biegunkach, w postaci iniekcji(40-50% roztworu) w celu obliteracji żył. Zewnętrznie np. w postaci maści w źle gojących się ranach i wrzodach.
Do odżywiania parenteralnego lub rektalnego.
W chorobach serca z dodatkiem glikozydów nasercowych.

GALAKTOZA
Występuje w licznych glikozydach, śluzach, gumach roślinnych w polisacharydach i hemicelulozach.
Otrzymana przez hydrolizę cukru mlecznego – laktozy.
Służy do badań diagnostycznych czynności wątroby.
Występuje np. w śluzach lnu zwyczajnego, w agarze.

FRUKTOZA
Cukier owocowy – owoce, soki owocowe, w dwucukrze sacharozie, w glikozydach, polisacharydach, insulinie.
Wzór strukturalny różny od glukozy, sumaryczny taki sam.
Słodsza od sacharozy.
Ketocukier, ketoheksoza.
Otrzymywana przez hydrolizę insuliny lub sacharozy.

GLUKOZAMINA
Podstawowy składnik budowy polisacharydu chityny, stanowiącego zasadniczy element budowy ścian komórkowych u grzybów, niektórych bakterii.
Jest aminocukrem.
Podawana na stawy.

Miód pszczeli (Mel)
Produkt wytwarzany przez pszczoły z zebranego przez nie nektaru z kwiatów miododajnych i niektórych wydzielin występujących na liściach drzew iglastych.
W Polsce najważniejszymi roślinami miododajnymi są: rzepak, koniczyny, lipy i gryka.
W związku z pochodzeniem, wyróżniamy różne gatunki miodu:
- miód spadziowy ( drzewa iglaste)
- miód akacjowy
- miód rzepakowy
- miód lipowy
- miód koniczynowy
- miód malinowy
- miód wielokwiatowy
- miód gryczany
- miód wrzosowy
Składniki miodu:
- cukier inwertowany (70-80%) powstaje w wyniku przemian fermentacyjnych w przewodzie pokarmowym pszczół;
- sacharoza (1,3%)

- maltoza (7,3%)
- inne węglowodany(dekstryny)
- kwasy organiczne
- barwniki
- substancje białkowe
- enzymy
- witaminy A, B₂, B₆, C
- substancje azotowe ( acetylocholinę, cholinę)
- wodę ( ok.20%)

Miód to znany składnik spożywczy jak i leczniczy o dużej zawartości odżywczej zalecany dla osób o osłabionym mięśniu sercowym i układzie nerwowym, a także przy chorobach wątroby.
Stosowany tradycyjnie przy przeziębieniach, kaszlu, chrypce.
Ma pewne właściwości antybiotyczne stąd stosowany niekiedy do leczenia ran.

CUKRY O ROZGAŁĘZIONYM ŁAŃCUCHU WĘGLOWYM

D-Apioza – [o pięciowęglanowym, rozgałęzionym łańcuchu; występuje w niektórych glikozydach np. apiinie( pochodnej
apigeniny),owocach i zielu pietruszki.]
L- Streptoza – [ z grupą formylową w pozycji 3. ; istotny składnik aminoglikozydowego antybiotyku – STREPTOMYCYNY.]

POCHODNE MONOSACHARYDÓW
Alkohole Cukrowe
Mają właściwości redukujące m.in. redukują amoniakalny roztwór azotanu srebra do metalicznego srebra.
Nie ulegają fermentacji. W świecie roślinnym dość rozpowszechnione.
L-Rybiotol – [pięciowęglowy alkohol cukrowy, czyli pentytol; występują m.in. w miłku wiosennym; optycznie nieczynny]
D-Ksylitol – [powstaje przy kwaśnej hydrolizie drewna; bardzo słodki(podobnie jak sacharoza); może być używany przez
chorych na cukrzycę- nie powoduje zmian zawartości cukru we krwi]
D-Mannitol – [ Jesion Mannowy – wydziela sok w którym jest 90% D-Mannitolu; jest stosowany jako łagodny środek
przeczyszczający, jako środek dietetyczny w cukrzycy i osmodiurezie; pochodne mannitolu stosowane
są w chemioterapii nowotworów.]
D- Glucitol – [ występuje w owocach jarzębiny (do 7%) i w owocach głogu dwuszyjkowego; Znaczenie: przy produkcji wit.C i
emulgatorów, jako środek słodzący dla diabetyków, jako składnik odżywczy płynów w żywieniu pozajelitowym]

Cyklitole
Są to wieloalkohole o strukturze cyklicznej ( pomiędzy węglami C₁ i C₆).
Mioinozytol – [ zwany uprzednio mezoinozytolem ; powszechny wśród roślin (występuje głównie jako fityna);w ziarniakach zbóż i drożdżach piekarniczych; ma charakter witaminy lub czynnika wzrostowego dla niektórych mikroorganizmów i zwierząt; używany jako czynnik wzrostowy w hodowli tkanek roślinnych; bierze udział w mwtaboliźmie tłuszczów w wątrobie jako środek ochronny przed jej otłuszczaniem się.]

Kwasy uronowe i aldonowe
Kwasy uronowe powstają przez utlenienie końcowej grupy alkoholowej heksoz; mają właściwości redukujące; nie ulegają fermentacji; rozpowszechnione w świecie roślinnym (zwłaszcza w kwaśnych polisacharydach śluzowych). Kwasy aldonowe powstają w wyniku utlenienia grupy aldehydowej heksoz.
Kwas D-glukuronowy [powstaje poprzez utlenienie grupy CH₂OH w glukozie; wchodzi w skład wielu śluzów pektyn,
a także niektórych saponin; otrzymywany przez hydrolizę gumy arabskiej]
Kwas D-glukonowy [powstaje poprzez utlenienie grupy aldehydowej D-glukozy w wyniku utleninia przez bakterie
octowe lub kropidlaka( metoda stosowana w przemyśle); nie występuje w roślinach;
w lecznictwie stosowany w postaci Calcium gluconicum jako łatwo przyswajalna sól wapniowa;
występuje w formie łańcuchowej.]
Kwas D-galakturonowy [ powstaje odpowiednio z D-galaktozy; występuje bardzo często w składzie polisacharydów
śluzowych, a także w postaci soli wapiennych i magnezowych w pektynach i gumach.]
Kwas D- mannuronowy [ odpowiadający D-mannozie; występuje w polisacharydach glonów w ścianach komórkowych;
wchodzi w skład kwasu alginowego]
Biogenetycznie z kwasami uronowymi związany jest kwas askorbowy, czyli witamina C.

OLIGOSACHARYDY

Są to cukry połączone wiązaniami glikozydowymi α i β.
W skład wchodzą heksozy.
Łatwo krystalizują, słodki smak, rozpuszczalne w wodzie.
Pod wpływem hydrolizy rozpadają się na cukry proste.
Właściwości redukujące w zależności od budowy.
Rozpowszechnione w świecie roślinnym.
W większym stężeniu występują tylko w roślinach.

Disacharydy
Cząsteczka złożona z 2 cukrów prostych jednakowych( disacharydy homogenne) i różnych ( disacharydy heterogenne).

MALTOZA
Cukier słodowy.
Połączone 2 cząsteczki glukozy.
Powstaje w wyniku hydrolizy enzymatycznej skrobi i glikogenu.
Cukier redukujący.
Występuje w wyciągu słodowym, otrzymanym z kiełkującego jęczmienia w temperaturze 50-55°C.
Spotykany w korzeniach i kłączach roślin.

CELOBIOZA
Połączenie 2 cząsteczek α-D-glukozy typu maltozy.
Wchodzi w skład polisacharydu celulozy.
Występuje w części cukrowej glikozydów.

SACHAROZA
Cukier trzcinowy, buraczany.
Nie ma właściwości redukujących.
Ulega rozkładowi( pod wpływem hydrolizy kwaśnej lub enzymatycznej) na cukier inwertowany stanowiący cząsteczkową mieszaninę D-glukozy i D- fruktoz.
Występuje w owocach: jabłkach, śliwkach, bananach.
Rozpuszcza się w wodzie, bardzo trudno w bezwodnym alkoholu.

LAKTOZA
Cukier mlekowy.
Połączenie β-D-galaktozy z D- glukozą.
W mleku u ssaków: 4,5% u krowy, 7% u kobiety.
U roślin występuje rzadko.
Trudno rozpuszczalny w wodzie.
Ma działanie przeczyszczające, normalizuje florę bakteryjną.
Wspomaga w leczeniu antybiotykami.

PRYMWEROZA
Występuje w niektórych glikozydach.

RUTYNOZA
Wchodzi w skład m.in. glikozydu- rutyny i innych glikozydów flawonoidowych.

SOFOROZA
Występuje w niektórych glikozydach.

Trisacharydy

GENCJANOZA
Składa się z 2 cząsteczek glukozy i 1 cząsteczki fruktozy.
Występuje w korzeniach goryczek.

RAFINOZA
Składa się z 1 cząsteczki galaktozy, 1 cząsteczki glukozy i 1 cząsteczki fruktozy.
Występuje w nasionach bawełny.

SOLATORIOZA
Składa się z glukozy, galaktozy i α-ramnozy.
Wchodzi w skład glikoalkaloidów solaniny.

Tetrasacharydy

STACHIOZA
Składa się z 2 cząsteczek galaktozy, glukozy i fruktozy.
Występuje w korzeniach roślin z rodziny Wargowatych.

Pentasacharydy

WERBASKOZA
Składa się z 3 cząsteczek galaktozy, glukozy i fruktozy.
Występuje w korzeniach dziewanny wielokwiatowej.

Heksasacharydy

AKARBOZA
Jest to oligosacharyd azotowy.
Otrzymywana z hodowli niektórych szczepów Actinomycetes.
Zmniejsza zdolność trawienia węglowodanów.
Stosowana w cukrzycy, otyłości.

POLISACHARYDY

Są to spolimeryzowane cząsteczki złożone.
Budowa liniowa i rozgałęziona.
- HOMOPOLISACHARYD – jednakowe cząsteczki cukrów prostych
- HETEROPOLISACHARYD – różne cząsteczki cukrów prostych

Znaczenie i zastosowanie polisacharydów w farmacji:
1. Jako środki odżywcze i dietetyczne – np. skrobie różnych gatunków roślin.
2. Jako surowce do produkcji licznych związków organicznych (np. glukozy, fruktozy) w procesie hydrolitycznym.
3. Jako substancje wypełniające, odciągające wode, spęczniające w produkcji niektórych postaci leków( tabletki).
4. Jako substancje ochronne, łagodzące, przeciwzapalne w zasypkach, pudrach, maściach.
5. Jako środki zastępcze krwi – niektóre polisacharydy ( dekstryny)
6. Jako składniki licznych śluzów i gum stosowanych jako środki osłaniające w stanach zapalnych.
7. Jako substancje przeciwzakrzepowe – mukopolisacharydy ( heparyna).

Glukany
Związki złożone z samych cząsteczek glukozy.

SKROBIA
Zbudowana z 2 głównych elementów składowych – amylozy i amylopektyny.

Skrobia w farmacji:
- skrobia ziemniaczana ( Amylum Solani)
- skrobia pszeniczna ( Amylum Tritici)
- skrobia ryżowa ( Amylum Oryzae)
- skrobia kukurydziana ( Amylum Maydis)
- skrobia maranty ( Amylum Marantae)
- skrobia tapioka ( Amylum Manihot)
- skrobia sagowca ( Amylum Sagi)
- dekstryna ( Dextrinum)

AMYLOZA
Zbudowana z 250-300 cząsteczek glukozy.
Rozpuszczalna w wodzie.
W reakcji z jodem barwi się na niebiesko.

AMYLOPEKTYNA
Budowa rozgałęziona.
Składa się z glukozy.
W połączeniu z jodem barwi się na kolor niebiesko-fioletowy.

DEKSTRYNY
Powstają jako przedmiot działania amylaz na skrobię i glikogen.
Produkty częściowej odbudowy skrobi i cząst. różnej wielkości
Należą tu :
- Dekstryna
- Cyklodekstryna

Fruktany
- Inuliny ( w lecznictwie jako środek diagnostyczny, występuje np. w organach podziemnych omanu wielkiego
- Lewany

Galaktany
Zbudowane są z galaktozy.
Występują w drewnie.
Są składnikiem ścian komórkowych krasnorostów, niektórych grzybów

Agar – Otrzymywany z krasnorostów.
Zbudowany z galaktanów.
O konsystencji żelu.
Zastosowanie farmaceutyczne - środek przeczyszczający.
Zastosowanie spożywcze – środek spęczniający, żelujący.
Składnik podłoży hodowania bakterii, grzybów, roślin.

Arabiny i Ksylany
Wchodzą w skład hemiceluloz i śluzów.
Są to polimery arabanów i ksylany.

Hemicelulozy – Zróżnicowany skład.
Materiał zapasowy w ścianach komórkowych zwłaszcza nasion.
Występuje w nasionach.

Poliuronidy

PEKTYNY
Otrzymuje się je z owoców – cytryn, jabłek.
Rozpuszczalne w wodzie.
W środowisku kwasowym w obecności cukrów i temperatury są substancjami żelującymi.

KWAS ALGILOWY
Występuje w brunatnicach.
Sole potasowe, sodowe, magnezowe, amonowe, kwasu algilowego są rozpuszczalne w wodzie.
Niestrawialne, nietoksyczne.
Zastosowanie:
- środek tworzący ochronne powłoki w zranieniach.
- stabilizator
- środek wiążący w produkcji tabletek, maści
- duże znaczenie w przemyśle spożywczym ( w lodach, majonezach itp.)

MORSZCZYN - Fucus

Opis : Odsolone i wysuszone pędy plechy morszczynów, zawiera 0,1% jodu.
Związki czynne: Jod, Kwas Algilowy, Fukoidyna, Laminaryna, Mannitol
Działanie: - w niedoczynności tarczycy
- przyspiesza przemianę materii
- działanie przeczyszczające
- poprawia perystaltykę jelit
- zapobiega alteriosklerozie
Działania niepożądane: - bezsenność
- nadciśnienie
- nadmierne poty
- przyspieszone tętno

Mukopolisacharydy
HEPARYNA
Otrzymywana z wątroby i płuc zwierząt rzeźnych ( 100g tkanki = 100mg heparyny).
Hamuje krzepnięcie krwi.
Zmniejsza stężenie lipidów we krwi.

Polisacharydy Grzybowe
LENTINAN – izolowany z owocników grzyba Lentinus edodes; działa przeciwwirusowo, przeciwpasożytniczo
PKS ( Crestin) – otrzymywany z hodowli grzyba Coriolus Versicolor; lek immunoregulujący i przeciwnowotworowy
SCHYZOPHYLLAN – izolowany z hodowli Schizophyllum commune; podobne działanie do Lentinan-u

KŁĄCZE PERZU ( Rhizoma Agropyri)
→ zbierany wiosną, jesienią
Związki czynne : Fruktoza, Mannitol, Śluz, Olejek Eteryczny, rozpuszczalne sole krzemu
Działanie:
- zwiększa i pobudza filtrację w kłębuszkach nerkowych
- zwiększa ilość moczu – usuwanie z krwi szkodliwych związków
- reguluje procesy metaboliczne – śluz
- reguluje niedobory witamin z grupy B
Zastosowanie:
- surowiec bogaty w pochodne fruktozy – odpowiedni jako środek dietetyczny dla diabetyków
- działanie moczopędne i przeczyszczające (słabe)
- wchodzi w skład mieszanek ziołowych wpływających na przemianę materii np. Normogran, Fitolizyna

.