Amidon

Amidon

Revizuit de: Todd Smith, PhD

Amidon Definiție

substantiv
plural: amidon, amidon, amidon
amidon, amidon, stɑɹtʃ
Un carbohidrat polizaharidic (C6H10O5)n alcătuit dintr-un număr mare de molecule de glucoză unite între ele prin legături glicozidice, și care se găsește în special în semințe, bulbi și tuberculi

Prezentare generală

Amidonul aparține unui grup de carbohidrați polizaharidici. Carbohidrații sunt compuși organici compuși din carbon, hidrogen și oxigen, de obicei în raport de 1:2:1. Ei reprezintă una dintre clasele majore de biomolecule. Ca nutrienți, aceștia pot fi clasificați în două grupe majore: carbohidrați simpli și carbohidrați complecși. Carbohidrații simpli, denumiți uneori pur și simplu zahăr, sunt compuși din unul sau două resturi de zaharide. Aceștia sunt ușor de digerat și servesc ca sursă rapidă de energie. Carbohidrații complecși (cum ar fi celuloza, amidonul, chitina și glicogenul) sunt cei care au nevoie de mai mult timp pentru a fi digerați și metabolizați. Aceștia sunt adesea bogate în fibre și, spre deosebire de carbohidrații simpli, sunt mai puțin susceptibili de a provoca vârfuri ale nivelului de zahăr din sânge. Glicogenul, în special, este stocat în ficat pentru un acces rapid la energie, deoarece este ars înaintea grăsimilor.

Istoric și terminologie

Amidonul este cunoscut și folosit de mult timp, încă de acum 100.000 de ani. Se crede că este folosit în preparatele alimentare, cum ar fi la fabricarea pâinii și în terciuri. Această ipoteză se bazează pe uneltele de piatră dezgropate din peșteri vechi. Uneltele au fost probabil folosite pentru a răzui și măcina boabele de amidon din sorgul sălbatic. Această observație i-a determinat pe oamenii de știință să presupună că includerea amidonului în dieta preistorică a primilor oameni din savană și din pădurile africane a îmbunătățit calitatea alimentației. Transformarea cerealelor în alimente de bază a marcat schimbarea dietei preistorice și se crede că a fost un pas crucial în evoluția umană. (Ref.1) Cuvântul amidon poate proveni din engleza veche stearc („stark, strong, rough”), care, la rândul său, ar putea avea o origine germanică, adică starchī, care înseamnă „puternic”.

Caracteristici

Un amidon este o polizaharidă complexă alcătuită dintr-un număr mare de unități de glucoză unite între ele prin legături glicozidice. Este o pulbere albă, insipidă și inodoră. Are o masă molară variabilă. Este insolubil în alcool și în apă rece. Formula sa chimică este (C6H10O5)n. Amidonul pur conține două tipuri de molecule: amiloză și amilopectină. Atât amiloza, cât și amilopectina sunt polizaharide compuse din reziduuri de glucoză. Ele diferă prin structură: amiloza este un lanț liniar de molecule de glucoză conectate prin legături glicozidice α-(1,4), în timp ce amilopectina este un lanț ramificat de molecule de glucoză legate liniar cu legături glicozidice α-(1,4) și legături α-(1,6) la intervale de 24 până la 30 de subunități de glucoză. Deoarece amidonul este o polizaharidă formată în esență din D-glucoză, acesta aparține, prin urmare, unui grup de α-glucani.

Amilopectina este mai solubilă în apă și mai ușor de digerat decât amiloza. Solubilitatea sa se datorează numeroaselor puncte terminale, care pot forma legături de hidrogen cu apa. În general, amidonul conține 75 -80% amilopectină și 20-25% amiloză în greutate.

Sinteza prin deshidratare

Procesul chimic de îmbinare a unităților de monosaharide este denumit sinteză prin deshidratare, deoarece are ca rezultat eliberarea de apă ca produs secundar. Amidonul este produs prin sinteza prin deshidratare. Plantele stochează glucoza care nu este utilizată sub formă de amidon. Mai întâi, glucoza este fosforilată în glucoză-1-fosfat. Granulele de amidon sunt stocate în interiorul amiloplastelor situate în interiorul celulelor diferitelor organe ale plantelor. Granulele de amidon pot fi găsite în fructe, semințe, tuberculi și rizomi. Margaretele, floarea-soarelui și topinamburul sunt exemple de plante care stochează inulină (care este un fructan) în loc de amidon.

Degradarea

În plante, degradarea amidonului are loc în mod natural pe timp de noapte. Enzima glucan water dikinaza fosforilează amidonul, în special la C-6 al unuia dintre resturile de glucoză. Apoi, o altă enzimă (fosfoglucan water dikinaza) fosforilează reziduul de glucoză la C-3. După fosforilare, enzimele de degradare pot acționa asupra amidonului pentru a elibera zaharuri simple. De exemplu, beta-amilaza eliberează două reziduuri de glucoză sub formă de maltoză. O altă enzimă de degradare este enzima disproporționantă-1 care, la sfârșitul procesului de degradare, eliberează molecula de glucoză. Degradarea amidonului dă naștere, în principal, la maltoză și la cantități mai mici de glucoză. Aceste zaharuri simple vor fi apoi deplasate din plastid în citosol prin intermediul unor transportatori: transportatorul de maltoză pentru maltoză și translocatorul plastidic de glucoză pentru glucoză. Ele pot fi utilizate ulterior ca substrat pentru biosinteza zaharozei, care este esențială în calea oxidativă mitocondrială a pentozei, care generează ATP în timpul nopții. (Ref.2)

Hidroliza

Hidroliza este procesul de transformare a unei polizaharide, cum ar fi amidonul, în componente simple de zahăr. Procesul de conversie a polizaharidelor în monosacaride, în special, se numește sacarificare. La om, carbohidrații complecși, cum ar fi amidonul, sunt digerați printr-o serie de reacții enzimatice. Aceste enzime sunt amilaza salivară, amilaza pancreatică și maltaza. Amilaza salivară acționează asupra amidonului și îl descompune în maltoză. Atunci când carbohidrații parțial digerați ajung în intestinul subțire, pancreasul secretă sucuri pancreatice care includ amilaza pancreatică. Această enzimă acționează asupra carbohidraților parțial digerați, descompunându-i în zaharuri simple. Marginea în perie a intestinului subțire eliberează enzime digestive, cum ar fi izomaltaza, maltaza, sucraza și lactaza. Isomaltaza digeră polizaharidele la nivelul legăturilor alfa 1-6 și transformă dextrina alfa-limită în maltoză. Maltaza descompune maltoza (o dizaharidă) în două unități de glucoză. Sucrasa și lactaza digeră zaharoza și, respectiv, lactoza în constituenți monosacaridici. Celulele epiteliale (enterocite) de la marginea în perie a intestinului subțire absorb monosacaridele și apoi le eliberează în capilare. Zaharidele simple sunt apoi transportate din fluxul sanguin către celulele altor țesuturi, în special către ficat. Glucoza din sânge poate fi utilizată de organism pentru a produce ATP. În caz contrar, este transportată la ficat, împreună cu galactoza și fructoza (care sunt în mare parte transformate în glucoză), pentru a fi depozitată sub formă de glicogen.

Amidon rezistent

Amidonul rezistent este o formă de amidon care rezistă la digestie în intestinul subțire al omului. Este, de asemenea, o fibră dietetică. În schimb, este metabolizat în intestinul gros de către microbiota colonică. Microbii din colon îl fermentează și produc subproduse metabolice, cum ar fi gaze și acizi grași cu lanț scurt. Acizii grași cu lanț scurt, în special, sunt absorbiți și oferă beneficii pentru sănătatea organismului uman. Fermentarea amidonului rezistent ajută, de asemenea, la promovarea creșterii bacteriilor benefice.

Amidon vegetal vs. amidon animal

Amidonul animal nu este un amidon în sine. El se referă la constituentul glicogenului animalului datorită similitudinii structurii și compoziției amilopectinei. În timp ce plantele stochează excesul de glucoză sub formă de amidon, animalele o fac, de asemenea, sub formă de glicogen. Glicogenul este un polimer ramificat de glucoză care este produs în principal în celulele hepatice și musculare și care funcționează ca depozit secundar de energie pe termen lung în celulele animale. La fel ca amidonul, glicogenul este un carbohidrat complex care servește în primul rând ca un carbohidrat de stocare. Diferența dintre amilopectina din plante și amilopectina din animale constă în faptul că aceasta din urmă are o ramificare mai extinsă la fiecare 8-12 unități de glucoză.

Importanță biologică

Toate semințele și tuberculii de plante conțin amidon care este prezent predominant sub formă de amiloză și amilopectină. Plantele folosesc amidonul ca o modalitate de a stoca excesul de glucoză și, astfel, folosesc, de asemenea, amidonul ca hrană prin intermediul fosforilării oxidative mitocondriale în timpul nopții sau atunci când fotosinteza este puțin probabilă. Plantele stochează excesul de amidon în amiloplaste, care sunt leucoplaste care funcționează în principal în stocarea granulelor de amidon prin polimerizarea glucozei și în conversia acestor rezerve înapoi în zaharuri mai simple (de exemplu, maltoză și glucoză), în special atunci când lumina nu este disponibilă. Cloroplastele, organite pigmentate implicate în principal în fotosinteză, sunt, de asemenea, capabile să stocheze amidon.

Animalele nu stochează excesul de glucoză sub formă de amidon; ele le stochează sub formă de glicogen. Cu toate acestea, anumite animale se hrănesc cu alimente încărcate cu amidon.
Amidonul alimentar este prezent în multe alimente de bază, cum ar fi porumbul, orezul, grâul, cartofii, maniocul, orzul, secara, taro, ignamele etc. De asemenea, este prezent în diverse produse alimentare, cum ar fi cerealele, tăițeii, clătitele, pâinea, pastele făinoase etc. Amidonul furnizează aproximativ 4,2 kilocalorii pe gram. La om, amidonul poate servi ca sursă majoră de glucoză. Glucoza este esențială, deoarece este implicată în metabolismul general, de exemplu glicoliza (pentru sinteza de energie), glicogeneza (pentru sinteza glicogenului), calea pentozei fosfat (pentru sinteza pentoselor și NADPH pentru utilizarea în sinteza acizilor nucleici și, respectiv, în sinteza lipidelor).
Amidonul are multe utilizări comerciale, cum ar fi la fabricarea hârtiei, ca aliment, la producerea zahărului comercial din struguri, pentru rigidizarea lenjeriei în spălătorii, la fabricarea unei paste, în industria tipografică, la producerea hidrogenului etc.

Risc pentru sănătate

Prea mult amidon în alimentație este asociat cu cariile dentare, obezitatea și diabetul zaharat. Amidonul (în special cel gătit și conținut în alimentele procesate) poate provoca vârfuri ale nivelului de glucoză din sânge după o masă. Astfel, consumul de amidon este recomandat să fie moderat. Persoanele cu boală celiacă și deficiență congenitală de sucrase-izomaltază pot fi nevoite să evite alimentele bogate în amidon. (Ref.3)

Etimologie

• Veche engleză stearc („stark, strong, rough”)

Formulă chimică

• (C6H10O5)n

Termeni înrudiți

• Animal amidon
• Amidon solubil
• Echivalent amidon
• Gumă de amidon
• Sucru de amidon
• Amidon sinteză
• Amidon-alimentație
• Amidon-testul iodului

Comparați

• glicogen

Vezi și

.
• polizaharide
• carbohidrați
• amiloză
• amilopectină
• test de iod

1. Porridge a fost consumat 100,000 de ani în urmă. (2009, 18 decembrie). Retrieved from telegraph.co.uk/news/uknews/6834609/Porridge-was-eas-eaten-100000-years-ago.html Link
2. Wikipedia Contributors. (2019, 25 februarie). Amidon. Retrieved from ro.wikipedia.org/wiki/Starch#Energy-store-of-plants Link
3. Starch: Alimente, Digestie, Indice glicemic. (2016, 4 iunie). Retrieved from nutrientsreview.com/carbs/polysaccharides-starch.html Link

.