多糖とは

多糖は多数（普通20個以上）の単糖がグリコシド結合によってポリマーを形成したものです。1種類の単糖からなる多糖をホモグリカン、数種類の単糖からなる多糖をヘテログリカンと呼びます。

多糖は生物学的に、貯蔵や構造において役割を持っています。代表的なものでは貯蔵多糖としてグリコーゲンやデンプン、構造多糖としてセルロースやキチンが知られています。
グリコーゲンとデンプンはともにグルコースのホモグリカンですが、結合の違いにより区別されています。デンプンは、正確にはアミロースとアミロペクチンの混合物です。アミロースはグルコースが直鎖的に結合した構造をとり、一方でアミロペクチンは15～25個のグルコース残基が25残基に1個程度の頻度で枝分かれしている構造となっています。グリコーゲンもまたアミロペクチンと同様枝分かれした構造からなりますが、側鎖の長さがアミロペクチンよりも短く、側鎖の枝分かれ頻度も8～12残基に1個と、側鎖の特徴に違いがあります。また、グルコース残基の数もアミロースは100～1,000個、アミロペクチンは300～6,000個、グリコーゲンは約50,000個と分子量に大きな違いがあります。これら貯蔵多糖の結合は全てα-D-グルコシド結合によってつながっています。

セルロースもまたアミロースと同様にグルコースの直鎖状の重合体です。アミロースと異なるのはグルコース間の結合であり、セルロースはβ-D-グルコシド結合をとっています。そのため、アミロースがらせん状の構造をとっているのに対して、セルロースは水素結合を含むシート状の強固な構造をしています。
生物学的に、これらの多糖は加水分解酵素によって単糖に分解され、エネルギー源として利用されています。ヒトを含め、胃が一つの哺乳類はα-グルコシダーゼを生産するので、α-D-グルコシド結合をもつアミロース等をエネルギー源として利用できますが、β-D-グルコシド結合をもつセルロース等を分解してエネルギー源とすることはできません。ウシ等の反芻動物は、胃の中にβ-グルコシダーゼを生産する微生物を寄生させているため、セルロースを分解しエネルギー源として利用することができます。

セルロース：食物繊維として特定保健食品等