Polizaharide digerabile - Aspecte biochimice
Amidonul și glicogenul sunt polizaharide digestibile ale glucozei. Amidonul se găsește în celulele vegetale, atât în forme liniare, cât și în forme ramificate. Glicogenul are o structură foarte ramificată și se găsește în țesuturile animale, în special în mușchi și ficat.
Amidon. Amidonul este una dintre cele mai abundente polizaharide din plante, unde este depozitat în semințe, tuberculi, rădăcini și unele fructe. Este compus din două familii de polimeri, o amiloză [(1— »4) -oH> glucan] în principal liniară și amilopectina ramificată [(l-> 4) -a-D-glucan cu ramuri legate de C-6]. Amidonul din diferite surse variază în structură, dar de obicei amilopectina are o lungime medie a lanțului între punctele de ramificare de 20 până la 25 de unități de glucoză. Amidonul tipic conține 20% până la 30% amiloză și 70% până la 80% amilopectină; cu toate acestea, sunt disponibile, de asemenea, amilopectină bogată (porumb ceros, 98% amilopectină) și amidonuri cu conținut ridicat de amiloză. Amidonul pentru prelucrarea alimentelor este produs din multe surse. Cele mai importante surse sunt porumbul (regulat, ceros și cu amiloză bogată), cartoful, orezul, tapioca și grâul. Proprietățile fizice și, într-o oarecare măsură, digestibilitatea amidonului variază în funcție de structura lor fină și reflectă sursa lor.
Moleculele de amiloză și amilopectină sunt așezate în timpul biosintezei în particule foarte organizate numite granule. Hidrogenul-
Figura 1-12. Un desen animat care ilustrează structurile ramificate ale polizaharidelor, (a) Polizaharida liniară. Cercurile reprezintă unități de zahăr legate prin legături glicozidice, (b) Ramuri alternative constând dintr-o singură unitate de zahăr, •; (c) blocuri de ramuri consecutive de unități de zahăr, •; (d) structură ramificată (ramuri pe ramuri). Capăt nedeductiv, •/capăt reducător, 0/un zahăr dintr-o secvență de unități de zahăr, Q.
structura legată a componentelor amidonului face ca granulele să fie insolubile în apă sub aproximativ 55 ° C. Peste această temperatură, granulele absorb apă, se umflă și, în cele din urmă, suferă fragmentare, eliberând amilo-pectina și amiloza. Granulele umflate sunt responsabile de vâscozitatea ridicată a dispersiilor de amidon parțial gelatinizate. Amiloza pură și amilopectina au o solubilitate limitată în apă și există tendința ca lanțurile de amiloză și, într-o măsură mai mică, ramurile de amilopectină, să se agregeze prin legarea hidrogenului și să devină insolubile în apă rece. Acest lucru poate apărea în alimentele procesate, provocând rezistență la digestia a-amilazei.
Amidonul hidratat (gelatinizat) este ușor hidrolizat de diferitele amilaze, în timp ce granulele de amidon native sunt mai rezistente la digestia enzimatică. Amidonul gelatinizat este hidrolizat în glucoză în tractul gastrointestinal prin acțiunea combinată a a-amilazei salivare și pancreatice și a-glucozidazelor mucoasei intestinale (glucoamilază, zaharază /
a-dextrinaza). A-amilazele, care scindează numai legăturile (al—> 4), catalizează hidroliza amidonului în maltoză, maltotrioză și malto-tetraoză și în oligozaharide numite dextrine limită a, compuse din minimum patru unități de glucoză și care includ un punct de ramificare legat de (al ^ 6). Aceste dizaharide și oligozaharide sunt apoi convertite în glucoză de către a-glucozidaze. Figura 1-13 prezintă un fragment din structura amilopectinei și legăturile (l- * 4) - și (1—> 6) -a-glucozidice care pot fi hidrolizate de enzimele digestive umane. Tractul digestiv superior uman nu posedă o endogenă (1—> 4) - | 3-D-gluca-nază și, prin urmare, celuloza, cu vârsta sa de legătură p, nu este digerabilă.
Glicogen. Glicogenul, la fel ca amilopectina amidonului, este un (1 ^ 4) -a-D-glucan cu ramuri pe ramuri care sunt (al— * 6) legate. Lungimea medie a lanțului legat de (1— »4) între punctele ramificate este de 10 până la 14 unități de glucoză. Din cauza acestei ramificări crescute comparativ
Figura 1-13. (a) Un segment al structurii amilopectinei amidonului care prezintă legăturile a-d-glucozidice și punctele ramificate. Glicogenul are o structură similară, lb) Structura conformațională a celulozei arată că unitățile alternative/3-d-glucozil sunt răsturnate la 180 °, dând o structură plană, asemănătoare panglicii, stabilizată prin legături de hidrogen (• • •). Legăturile glucozidice sunt indicate de săgețile mici.