醣有千萬面貌,質譜儀來解 | 水果好營養
核酸、蛋白質、醣、脂質,是生物體內四種最主要的生物分子。脂質結構相對簡單,但是核酸、蛋白質、醣,都是巨分子,其結構相當複雜。綜觀過去半世紀以來的科學史,核酸與蛋白質的結構發現與相關技術開發,都成了科學發展中的重大里程碑。不過,唯有「醣類」仍充滿的眾多謎團待解。
醣類由單醣分子組成,每一個單醣分子可由 3 到 7 個碳原子,和特定數目的氫、氧等原子組成。例如:我們耳熟能詳的葡萄糖、果糖、半乳糖,都是由 6 個碳原子所組成的單醣分子,是分子式為 C6H12O6 的同分異構物[1],亦即擁有相同分子式,但結構式卻不相同。其中葡萄糖和半乳糖的差別,只在連接到 4 號碳原子的 OH 官能基方向不同。
2 個單醣分子可以進行脫水反應後連結成雙醣; 3 到 10 個單醣分子連結成的醣稱為寡醣;更多個單醣分子組成的醣則稱為多醣。
我們每日熱量主要來源澱粉、飲食調味用的蔗糖、果糖,都是屬於醣類。不過,醣類並不只是作為熱量的來源而已。
例如,牛奶與母乳所含的醣類成分就有些微差距,能對嬰兒腸道內細菌有不同的抑制和促進作用;又例如,禽流感的病毒會與特定的醣分子結合,因此檢測或合成指定的醣分子,就可以發展成快篩鑑定禽流感病毒種類的工具。
醣類結構:排列組合超級多!雖然與其他生物分子相比,醣類分子的結構看似單純許多。以六碳醣來說,不同單醣分子的差異,只差在連接到不同碳原子的 OH 官能基,有不同的連接角度。但是,這一個小小的差異,卻使得看似相似的醣分子,有著大量的排列組合方式。
以上圖的葡萄糖為例,將葡萄糖溶於水中,會出現「𝛂-葡萄糖」與「𝛃-葡萄糖」兩種首旋異構物[2](或稱變旋異構物),兩者的差異是:在天然的葡萄糖中,位於 1 號碳原子上的 OH 官...
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