Stärke ist ein Kohlenhydrat, das als Polysaccharid kategorisiert wird. Wenn zehn oder mehr Monosaccharide durch glykosidische Bindungen verbunden sind, spricht man von Polysacchariden. Polysaccharide sind Polymere und haben daher ein größeres Molekulargewicht, typischerweise über 10.000. Monosaccharid ist das Monomer dieses Polymers. Es können auch Polysaccharide aus einem einzelnen Monosaccharid hergestellt werden, die als Homopolysaccharide bezeichnet werden. Diese können auch nach der Art des Monosaccharids klassifiziert werden. Zum Beispiel wird das Monomereinheit eines Glucans genannt, wenn das Monosaccharid Glucose ist. Stärke ist ein solches Glucan. Abhängig von der Art und Weise, wie sich die Glucosemoleküle verbinden, gibt es verzweigte und unverzweigte Teile in der Stärke. Stärke besteht im Allgemeinen aus Amylose und Amylopektin, die größere Glucoseketten sind.
Amylose
Das ist ein Teil der Stärke und ein Polysaccharid. D-Glucosemoleküle sind miteinander verbunden, um eine lineare Struktur namens Amylose zu bilden. Eine große Anzahl von Glucosemolekülen kann an der Bildung eines Amylosemoleküls beteiligt sein – die Zahl kann zwischen 300 und mehreren Tausend liegen. Wenn die D-Glucosemoleküle in zyklischer Form vorliegen, kann das Kohlenstoffatom Nummer 1 eine glykosidische Bindung mit dem 4. Kohlenstoffatom eines anderen Glucosemoleküls eingehen. Dies wird als α-1,4-glykosidische Bindung bezeichnet. Durch diese Bindung erhält Amylose eine lineare Struktur. Es gibt drei Formen von Amylose. Eine ist eine ungeordnete amorphe Form, und es gibt zwei weitere helikale Formen. Eine Amylosekette kann mit einer anderen Amylosekette oder mit einem anderen hydrophoben Molekül wie Amylopektin, Fettsäure, aromatischer Verbindung usw. binden. Wenn nur Amylose vorhanden ist, ist sie fest verpackt, da sie keine Verzweigungen aufweist. Die Steifigkeit der Struktur ist daher hoch.
Amylose macht 20-30% der Stärkestruktur aus. Amylose ist in Wasser unlöslich. Amylose ist auch der Grund für die Unlöslichkeit von Stärke. Sie reduziert auch die Kristallinität von Amylopektin. In Pflanzen fungiert Amylose als Energiespeicher. Wenn Amylose zu kleineren Kohlenhydrateinheiten wie Maltose abgebaut wird, können sie als Energiequelle verwendet werden. Bei dem Iodintest für Stärke passen sich die Iodmoleküle in die helikale Struktur von Amylose ein und erzeugen daher die dunkelviolette/blaufarbene Farbe.
Amylase
Amylase ist ein Enzym. Es katalysiert den Abbau von Stärke in kleinere Einheiten. Zunächst wird Stärke in längere Ketten und sogar bis zum Glucose-Monomer abgebaut. Amylase-Enzyme werden an verschiedenen Stellen in unserem Körper ausgeschüttet. Beim Menschen enthalten Speichel und Bauchspeicheldrüsensaft Amylase. Daher findet die erste Stärkeverdauung im Mund statt. Neben Menschen enthalten auch Bakterien, Pilze und Pflanzen Amylase-Enzyme. Es gibt verschiedene Formen des Amylase-Enzyms wie α-Amylase, ß-Amylase und γ-Amylase. Für die Funktion der α-Amylase sind Kalziumionen unerlässlich. Wenn dieses Enzym auf Amylose wirkt, werden Maltotriose- und Maltosemoleküle als Produkte gebildet. Auch Glucose und Maltose entstehen bei der Amylopektinabbau. Speichel- und Pankreas-Amylasen sind α-Amylase-Enzyme. Die Form von Amylase bei Bakterien, Pilzen und Pflanzen ist ß-Amylase. Dieses Enzym bildet während des Stärkeabbaus Maltose. γ-Amylase spaltet spezifisch α-1,6-glykosidische Bindungen und die letzte α-1,4-glykosidische Bindung am nicht reduzierenden Ende von Amylose und Amylopektin.
Was ist der Unterschied zwischen Amylose und Amylase?
• Amylose ist ein Polysaccharid-Kohlenhydrat und Amylase ist ein Enzym.
• Amylase-Enzyme katalysieren den Abbau von Stärke (Amylose und Amylopektin).
• Amylose dient als Energiespeicher und Energiequelle in Organismen. Das Enzym Amylase kann dabei helfen, Energie aus Amylose freizusetzen.
