AMIDONUL

Proiect realizat de: Dobre Georgiana Burloiu Violeta

Copoiu Dana

Ionescu Adriana

Generalități

• Amidonul este un polizaharid pe care plantele îl sintetizează ca rezervă de hrană .Acesta este necesar păstrării vitalităţii seminţelor în timpul depozitării şi este utilizat de la germinare, până la dezvoltarea frunzelor care, prin fotosinteză, pot ulterior sinteza zaharuri simple. În acest scop, planta îşi sintetizează amidonul în cercuri concentrice , mai mult sau mai puţin regulate , formând astfel granule, acesta fiind modul convenabil de a-l utiliza ulterior, treptat, ca substrat pentru enzime.

• Deşi au aceeaşi formulă , aspectul amidonului este deosebit de al celulozei . În loc de fibre , amidonul se prezintă sub formă de granule , a căror formă şi mărime , caracteristică pentru fiecare specie vegetală (grâu, porumb, orez, cartofi, etc.) permite o uşoară identificare la microscop,dupa cum puteţi observa în cele ce urmează.

Granule de amidon în microscopia optică :

a.) la Solanum tuberosum b.) la Phaseolus vulgaris

Granule de amidon observate la microscopul cu lumină polarizată

Granule de amidon observate la microscopul în câmp întunecat

Granule de amidon observate în microscopia scanning/de baleaj

Granule de amidon în microscopia scanning confocală cu laser

Granule de amidon în microscopia cu fluorescenţă

Granule de amidon observate în pâine la microscopul cu fluorescenţă

• Amidonul este componenta de bază a multor produse alimentare importante : pâinea, făina, cartofii, porumbul.Se foloseşte în industrie la producerea glucozei, alcoolului etilic, cleiurilor, acetonei, glicerinei, acizilor lactici, citrici, etc. Amidonul intră şi în componenţa mediului nutritiv la producerea antibioticelor şi vitaminelor.

Biosinteza amidonului

Sinteza amidonului din CO2 şi H2O în celulele verzi ale plantelor, sub influenţa luminii solare şi în prezenţa clorofilei , se realizează în cadrul procesului de fotosinteză.Reacţiile care se fac responsabile de sinteza amidonului sunt reprezentate simplificat astfel:

6CO2 + 6H20 C6H12O6 + 6O2

GLUCOZA

nC6H12O6 (C6H10O5)n + nH2O

GLUCOZA AMIDON

Structura amidonului nativ

• Structura amidonului e complexă,el fiind un amestec de 2 componente distincte : amiloză şi amilopectină.

• AMILOZA reprezinta circa 20% din masa amidonului . Este solubilă în apă caldă şi precipită ca o pulbere albă la răcire. Componenta se prezintă ca un polimer liniar, alcătuit din mai multe resturi de glucoză legate 14 (Fig.1.).Legăturile glicozidice 14 din cadrul amilozei favorizează adoptarea unei conformaţii helicoidale, neregulate, sub formă de helix de stânga. Admiţând pentru resturile de glucoză existenţa conformaţiei scaun, fiecare spiră a elicei de amiloză este compusă din circa şase resturi de glucoză. În interiorul elicei rămâne un canal gol, cu diametrul de 5A.

Fig.1. Structura lanțurilor de amiloză

• Culoarea albastră produsă la adăugarea iodului la soluţiile de amiloză se datorează alinierii cap la coadă a moleculelor de iod în centrul elicei, ceea ce stabilizează polizaharidul(Fig.2.).Similar, molecule de substanţe organice polare cum ar fi timol sau n-butanol pot penetra spira şi precipita amiloza din soluţie. Această proprietate este folosită pentru a separa amiloza de amilopectină.

Fig.2.Reacţia iodului cu amiloza

• În prezenţa enzimei α-amilaza, hidrolizează şi formează dextrine, polizaharide ce au masă moleculară mai mică,cu gust dulce,folosite în hrana bolnavilor de diabet.(Fig.3.)

Fig.3.Acțiunea α-amilazei asupra amilozei

• AMILOPECTINA reprezintă circa 80% din masa amidonului şi se prezintă ca o moleculă formată din circa 106 resturi monozaharidice. Polizaharidul constă în principal din resturi de glucoză legate 14, dar la fiecare 24-30 de resturi de glucoză există puncte de ramificare la nivelul cărora există legături 16.(Fig.4.) Înmagazinarea glucozei sub formă de amidon reduce mult presiunea osmotică intracelulară ce ar rezulta din stocarea sub formă monomeră, deoarece presiunea osmotică este proporţională cu numărul moleculelor de solvat dintr-un volum dat. În prezenţa iodului, amilopectina dă o coloraţie violaceu purpurie, deosebindu-se şi prin această proprietate de amiloză. Este insolubilă în apă caldă,putând fi uşor separată de amiloză.

Fig.3.Structura lanțurilor de amilopectină

Proprietăți fizice și chimice• Amidonul este o pulbere albă,cu aspect de granule caracteristice,ca

mărime şi forma,pentru fiecare plantă.Cele două componente ale amidonului se gasesc repartizate în aceste granule, oarecum distinct : amiloza formează miezul granulei,iar amilopectina învelişul acesteia.Amidonul nu este solubil în apă rece, încălzit în apă la 50°-60°C,formează o suspensie vâscoasă,lipicioasă, care prin răcire devine un gel translucid,numit cocă,format din amilopectina insolubilă în apă caldă.Prin hidroliză acidă sau enzimatică,amidonul poate transformat total în glucoză ; intermediar se pot obţine diferiţi produşi de degradare parţială,numiţi dextrine, care sunt solubili în apă şi au proprietăţi adezive.Amidonul,sub formă de cocă coaptă sau fiartă, constituie hrana de bază a speciei umane.

Aplicații

• Dietele care presupun reducerea cantităţii de carbohidraţi din alimentaţie au ca principal obiectiv evitarea creşterii nivelului de glucoză din sânge.Nivelul ridicat al glicemiei predispune la apariţia obezităţii, a diabetului de tip II, a accidentelor vasculare cerebrale şi a bolii Alzheimer.

• Unele alimente cu amidon sunt digerate foarte rapid, motiv pentru care cauzează o creştere rapidă a zahărului din sânge, în timp ce altele sunt digerate mai lent, ducând la o creştere nesemnificativă a glicemiei.Există însă şi o a treia categorie de alimente bogate în amidon, şi anume amidonul rezistent, care nu poate fi digerat sub nicio formă la nivel intestinal, deci nu are nici un fel de influenţă asupra glicemiei şi care, conform studiilor , ajuta la îmbunătăţirea digestiei , reglarea sensibilităţii la insulină, eliminarea kilogramelor în plus , precum şi la asimilarea calciului şi a altor substanţe minerale in organism. Amidonul rezistent poate fi procurat din : cartofi copţi , linte , fasole , ovăz , banane , nuci caju , musli , pâine de secară , germeni de grâu.

• Cu cât proporţia de amiloză este mai scăzută, cu atât amidonul are tendinţa de a se tranforma în glucoză şi cu atât glicemia va avea, evident, tendinţa de a creşte.Desigur, contează foarte mult şi felul în care sunt preparate termic alimentele respective. Frigerea sau prăjirea alimentelor cu amidon duc la eliberarea unei substanţe chimice numită acrilamidă,care are efecte nocive asupra sănătăţii.

• Cercetătorii de la Universitatea Northwestern din Statele Unite au descoperit o metodă ieftină şi prietenoasă cu mediul de extragere a aurului cu ajutorul amidonului din porumb.La amestecarea a două soluţii apoase – o alfa-ciclodextrină derivată din amidon şi o sare de aur dizolvată – într-un pahar de laborator la temperatura camerei s-au observat ace care s-au format rapid în urma reacţiei. După ce a analizat acele a descoperit că alfa-ciclodextrina din amidon era cea care separa aurul. Datorită acestei metode s-ar putea renunţa la cianură, substanţa folosită în prezent, pentru separarea aurului de alte substanţe. Amidonul de porumb poate fi folosit şi la extragerea aurului din deşeurile electronice.

BIBLIOGRAFIE :•Dinischiotu A. , Costache M. ,,Biochimie generală-Proteine , glucide , lipide" , vol.I , Ed.Ars Docendi , 2004•http://ro.scribd.com/doc/30684784/Amidonul#scribd•http://www.microlabgallery.com/gallery/Tapioca%20Starch%20Std%20XPol.aspx•http://clarissacagnato.weebly.com/starch-grain-analysis.html