Polimeros Biológicos
Existen gran cantidad de polisacáridos complejos que se hallan naturalmente, éstos compuestos forman polimeros naturales que cumplen una función biológica importante.
Peptidoglúcano:
El peptidoglicano o mureína es un copolímero formado por una secuencia alternante de N-acetil-glucosamina y el Ácido N-acetilmurámico unidos mediante enlaces β-1,4. El peptidoglucano es muy resistente y protege a las bacterias de una ruptura osmótica en ambientes acuáticos y da a los tipos diferentes de bacterias sus formas. La cadena es recta y no ramificada. Constituye la estructura básica de la pared celular de las bacterias y de los hongos.
Ácido Hialurónico:
Es un polisacárido del tipo de glucosaminoglucanos con enlaces β, que presenta función estructural, como los sulfatos de condroitina. De textura viscosa, existe en la sinovia, humor vítreo y tejido conjuntivo colágeno de numerosos organismos y es un importante glicosoaminoglicano en la homeostasis articular. En seres humanos destaca su concentración en las articulaciones, los cartílagos y la piel. En un hombre medio de 70 kilogramos de peso puede haber una cantidad total de 15 gramos de ácido hialurónico en su cuerpo, y un tercio de éste se degrada y sintetiza cada día.
Está constituido por cadenas de carbohidratos complejos, en concreto unos 50000 disacáridos de N-acetilglucosamina y ácido glucurónico por molécula.
El ácido hialurónico posee la capacidad de retener el agua en un porcentaje equivalente a miles de veces su peso. Es por ello que se emplea para hidratación de la epidermis ya que reconstituye las fibras que sostienen los tejidos de la piel. Dando una mejor forma a la piel.
Dextranos:
Los dextranos son polisacáridos semejantes a la amilopectina, pero las cadenas principales están formadas por enlaces glicosídicos 1α→6 y las cadenas laterales tienen enlaces 1α→3 o 1α→4. Las bacterias bucales producen dextranos que se adhieren a los dientes formando placa dental. Los dextranos tienen usos comerciales en la producción de dulces, lacas, aditivos comestibles, y voluminizadores del plasma sanguíneo.
Inulina:
Algunas plantas almacenan los hidratos de carbono no solamente como almidón sino también como inulina. Las inulinas se encuentran en muchos vegetales y frutas incluso las cebollas, ajo común, plátanos, papa de Jerusalén, y jícama. La inulina es menos soluble que la oligofructosa y tiene una textura cremosa que se siente como grasa en la boca. La inulina y la oligofructosa son indigestibles por las enzimas en los intestinos humanos, pero son totalmente fermentadas por los microorganismos intestinales.
Hemicelulosa:
Las hemicelulosas son polisacáridos que, excluyendo la celulosa, constituyen las paredes celulares de las plantas y se pueden extraer con soluciones alcalinas diluidas. Las hemicelulosas forman aproximadamente una tercera parte de los carbohidratos en las partes maderosas de las plantas. La estructura química de las hemicelulosas consiste de cadenas largas con una gran variedad de pentosas, hexosas, y sus correspondientes ácidos úronicos.
Xilana
Arabinoxilano:
Los arabinoxilanos son polisacáridos que se encuentran en el salvado (la cubierta exterior de granos) como el trigo, el centeno, y la cebada. Las xilosa y la arabinosa son ambas pentosas, por eso los arabinoxilanos también se clasifican como pentosanos. Los arabinoxilanos son de importancia en la panadería. Las unidades de arabinosa producen compuestos viscosos con el agua que afectan la consistencia de la masa, la retención de burbujas de la fermentación en las películas de gluten y almidón, y la textura final de los productos horneados.
Quitina:
La quitina es un polímero no ramificado de N-acetil-D-glucosamina. Se encuentra en las paredes celulares de los hongos y en los exoesqueletos de los artrópodos y otros animales inferiores, e.g., insectos, arácnidos, y crustáceos.
Beta-Glucano:
Los beta-glucanos consisten de polisacáridos no ramificados de β-D-Glucosa como la celulosa, pero con un enlace 1β→3 por cada tres o cuatro enlaces 1β→4. Los beta-glucanos forman moléculas largas y cilíndricas que pueden contener hasta 250,000 unidades de glucosa. Los beta glucanos se encuentran en las paredes de las células del endospermo de granos como la cebada y la avena, y ayudan a reducir las enfermedades del corazón bajando el nivel de colesterol y reduciendo la reacción glicémica de los carbohidratos. Se usan comercialmente para sustituir grasas y para modificar la textura de los productos alimenticios.
Glicosaminglicano:
Los glicosaminoglicanos se encuentran en los fluidos lubricantes de las articulaciones del cuerpo y son componentes del cartílago, líquido sinovial, humor vítreo, huesos, y las válvulas del corazón. Los más importantes glicosaminoglicanos en la fisiología son el ácido hialurónico, el dermatán sulfato, el sulfato de condroitina, la heparina, el heparán sulfato, y el keratan sulfato.
Sulfato de condrotina Heparina
Agar y Carragenanos:
El agar, o agar-agar, se extrae de algas y se usa como espesante en muchos productos alimenticios por sus propiedades gelificantes. El agar es un polímero de la agarobiosa, un disacárido compuesto de D-galactosa y 3,6-anhidro-L-galactosa. Los carragenanos son varios polisacáridos que también se derivan de las algas. Los carragenanos se diferencian del agar porque sustituyen algunos grupos hidroxilos con grupos sulfatos (-OSO3-). Los carragenanos también se usan para espesar y gelificar productos alimenticios.
Agarabinosa
Ácido Algínico, Alginatos:
El alginato se extrae de algas marinas, como el kelp gigante (Macrocystis pyrifera). Los alginatos se usan en la fabricación de textiles, papel, y cosméticos. El alginato de sodio se usa en la industria alimentaria para aumentar la viscosidad y como emulsificante. Los alginatos se encuentran en productos comestibles como helados y también en alimentos dietéticos donde sirven para la supresión de apetito. En odontología, los alginatos se usan para hacer impresiones dentales.
Galactomanano:
Los galactomananos son polisacáridos que consisten de una cadena de manosa con grupos laterales de galactosa. Los galactomananos se encuentran en varias gomas vegetales que se usan para aumentar la viscosidad de productos alimenticios. Algunas gomas:
- Goma de Alholva (Fenogreco), manosa:galactosa 1:1
- Goma Guar, manosa:galactosa 2:1
- Goma de Tara, manosa:galactosa 3:1
- Goma de Algarrobo o Goma Garrofín, manosa:galactosa 4:1
Monómero de Goma Guar
Pectina:
Las pectinas son polisacáridos que sirven como cemento en las paredes celulares de todos los tejidos de las plantas. La parte blanca de las cáscaras de limón o naranja contienen aproximadamente 30% de pectina. La pectina es un éster metilado del ácido poligalacturónico, y consiste de cadenas de 300 a 1000 unidades de ácido galacturónico conectadas por enlaces 1α→4.
Glucomanano:
El glucomanano es una fibra dietética que se obtiene de los tubérculos de Amorphophallus konjac cultivada en Asia. La harina de los tubérculos de konjac se usa para hacer tallarines o fideos muy bajos en calorías, e.g., los fideos japoneses shirataki. El glucomanano se usa en las dietas para reducir el hambre porque produce una sensación de plenitud y crea soluciones muy viscosas que retardan la absorción de los nutrientes de los alimentos. Un gramo de este polisacárido soluble puede absorber hasta 200 mL de agua, por esto el glucomanano también se usa para artículos absorbentes como pañales desechables y toallas sanitarias femeninas.
