La amilosa es un polisacárido hecho de unidades α- D - glucosa , unidas entre sí a través de enlaces glicosídicos α (1 → 4) . Es uno de los dos componentes del almidón y constituye aproximadamente un 20-30%. Debido a su estructura helicoidal compacta , la amilosa es más resistente a la digestión que otras moléculas de almidón y, por lo tanto, es una forma importante de almidón resistente . [2]
Nombres | |
---|---|
Nombre IUPAC (1 → 4) -α- D- Glucopiranano | |
Identificadores | |
| |
CHEBI | |
ChemSpider |
|
Tarjeta de información ECHA | 100.029.702 |
UNII | |
Tablero CompTox ( EPA ) | |
Propiedades | |
Variable | |
Masa molar | Variable |
Apariencia | polvo blanco |
Insoluble [1] | |
Peligros | |
NFPA 704 (diamante de fuego) | |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
verificar ( ¿qué es ?) | |
Referencias de Infobox | |
Estructura
La amilosa está formada por moléculas de glucosa unidas a α (1 → 4). Los átomos de carbono de la glucosa están numerados, comenzando en el carbono aldehído (C = O), por lo que, en la amilosa, el carbono 1 de una molécula de glucosa está unido al carbono 4 de la siguiente molécula de glucosa (α (1 → 4 ) bonos). [3] La fórmula estructural de la amilosa se muestra a la derecha. El número de subunidades de glucosa repetidas (n) suele estar en el rango de 300 a 3000, pero puede ser de muchos miles.
Hay tres formas principales de cadenas de amilosa que pueden tomar. Puede existir en una conformación amorfa desordenada o en dos formas helicoidales diferentes. Puede unirse a sí mismo en una doble hélice (forma A o B), o puede unirse con otra molécula huésped hidrófoba como el yodo , un ácido graso o un compuesto aromático . Esto se conoce como la forma V y es la forma en que la amilopectina se une a la amilosa para formar almidón . Dentro de este grupo, hay muchas variaciones diferentes. Cada uno está anotado con V y luego un subíndice que indica el número de unidades de glucosa por turno. La más común es la forma V 6 , que tiene seis unidades de glucosa por turno. También existen formas V 8 y posiblemente V 7 . Estos proporcionan un espacio aún mayor para que la molécula huésped se una. [4]
Esta estructura lineal puede tener cierta rotación alrededor de los ángulos phi y psi , pero en su mayor parte, los oxígenos del anillo de glucosa unidos se encuentran en un lado de la estructura. La estructura α (1 → 4) promueve la formación de una estructura helicoidal , lo que hace posible que se formen enlaces de hidrógeno entre los átomos de oxígeno unidos al carbono 2 de una molécula de glucosa y el carbono 3 de la siguiente molécula de glucosa. [5]
El análisis de difracción de rayos X de fibra junto con el refinamiento de la estructura basado en computadora ha encontrado polimorfos A, B y C de la amilosa. Cada forma corresponde a las formas de almidón A-, B- o C-. Las estructuras A y B tienen diferentes estructuras cristalinas helicoidales y contenidos de agua, mientras que la estructura C es una mezcla de celdas de unidades A y B, lo que da como resultado una densidad de empaquetamiento intermedia entre las dos formas. [6]
Propiedades físicas
Debido a que las cadenas lineales largas de amilosa cristalizan más fácilmente que la amilopectina (que tiene cadenas cortas y muy ramificadas), el almidón con alto contenido de amilosa es más resistente a la digestión. [7] A diferencia de la amilopectina, la amilosa no es soluble en agua fría. [8] [9] También reduce la cristalinidad de la amilopectina y la facilidad con que el agua puede infiltrarse en el almidón. [5] Cuanto mayor sea el contenido de amilosa, menor será el potencial de expansión y menor será la fuerza del gel para la misma concentración de almidón. Esto se puede contrarrestar parcialmente aumentando el tamaño de los gránulos. [10] [11]
Función
La amilosa es importante en el almacenamiento de energía de las plantas. Se digiere con menos facilidad que la amilopectina ; sin embargo, debido a su estructura helicoidal, ocupa menos espacio en comparación con la amilopectina. Como resultado, es el almidón preferido para el almacenamiento en plantas. Constituye aproximadamente el 30% del almidón almacenado en las plantas, aunque el porcentaje específico varía según la especie y la variedad. [12]
La enzima digestiva α- amilasa es responsable de la descomposición de la molécula de almidón en maltotriosa y maltosa , que pueden utilizarse como fuentes de energía.
La amilosa también es un importante espesante, aglutinante de agua, estabilizador de emulsión y agente gelificante tanto en contextos industriales como alimentarios. Las cadenas de amilosa helicoidales sueltas tienen un interior hidrófobo que puede unirse a moléculas hidrófobas como lípidos y compuestos aromáticos . El único problema con esto es que, cuando cristaliza o se asocia, puede perder algo de estabilidad, a menudo liberando agua en el proceso ( sinéresis ). Cuando aumenta la concentración de amilosa, la pegajosidad del gel disminuye pero la firmeza del gel aumenta. Cuando otras cosas, incluida la amilopectina, se unen a la amilosa, la viscosidad puede verse afectada, pero la incorporación de κ- carragenano , alginato , goma de xantano o azúcares de bajo peso molecular puede reducir la pérdida de estabilidad. La capacidad de unir agua puede agregar sustancia a los alimentos, posiblemente sirviendo como un reemplazo de grasa. [13] Por ejemplo, la amilosa es responsable de hacer que la salsa blanca se espese, pero, al enfriarse, se producirá cierta separación entre el sólido y el agua. La amilosa es conocida por sus buenas propiedades de formación de película, por lo que tiene una importancia potencial en el envasado de alimentos. El excelente comportamiento de formación de película de la amilosa ya se estudió en la década de 1950. [14] Las películas de amilosa son mejores tanto por sus propiedades de barrera [15] como por sus propiedades mecánicas en comparación con las películas de amilopectina. [dieciséis]
En un entorno de laboratorio, puede actuar como marcador. Las moléculas de yodo encajan perfectamente dentro de la estructura helicoidal de la amilosa, uniéndose al polímero de almidón que absorbe ciertas longitudes de onda de luz conocidas . Por lo tanto, una prueba común es la prueba de yodo para el almidón. Mezcle almidón con una pequeña cantidad de solución de yodo amarillo. En presencia de amilosa, se observará un color negro azulado. La intensidad del color se puede probar con un colorímetro , usando un filtro rojo para discernir la concentración de almidón presente en la solución. También es posible utilizar almidón como indicador en valoraciones que implican reducción de yodo. [17] También se utiliza en perlas magnéticas de amilosa y resina para separar la proteína de unión a maltosa [18]
Estudios recientes
Las variedades de arroz con alto contenido de amilosa , el arroz de grano largo menos pegajoso, tienen una carga glucémica mucho más baja , lo que podría ser beneficioso para los diabéticos . [19]
Los investigadores han identificado la sintasa de almidón unida a gránulos (GBSS) como la enzima que alarga específicamente la amilosa durante la biosíntesis del almidón en las plantas. [20] El locus ceroso del maíz codifica la proteína GBSS. [20] Los mutantes que carecen de la proteína GBSS producen almidón que contiene solo amilopectina , como en el maíz ceroso . En las hojas de Arabidopsis, se requiere otro gen, que codifica la proteína Protein Targeting to STarch (PTST), además de GBSS para la síntesis de amilosa. Los mutantes que carecen de cualquiera de las proteínas producen almidón sin amilosa. [21] La variedad de papa transgénica Amflora de BASF Plant Science fue desarrollada para no producir amilosa.
Ver también
- Amflora , papa genéticamente modificada baja en amilosa (alta en amilopectina)
- Amilomaíz , almidón de maíz con alto contenido de amilosa
- Papa Russet Burbank , cultivo de papa con alto contenido de amilosa
Referencias
- ^ Verde, Mark M .; Blankenhorn, Glenn; Hart, Harold (noviembre de 1975). "¿Qué fracción de almidón es soluble en agua, amilosa o amilopectina?". Revista de educación química . 52 (11): 729. Código bibliográfico : 1975JChEd..52..729G . doi : 10.1021 / ed052p729 .
... la amilosa es el componente de almidón insoluble en agua.
- ^ "Copia archivada" . Archivado desde el original el 24 de septiembre de 2010 . Consultado el 2 de julio de 2010 .CS1 maint: copia archivada como título ( enlace )
- ^ Nelson, David y Michael M. Cox. Principios de bioquímica. 5ª ed. Nueva York: WH Freeman and Company, 2008. [ página necesaria ]
- ^ Cohen, R .; Orlova, Y .; Kovalev, M .; Ungar, Y .; Shimoni, E. (2008). "Propiedades estructurales y funcionales de los complejos de amilosa con genisteína". Revista de Química Agrícola y Alimentaria . 56 (11): 4212–4218. doi : 10.1021 / jf800255c . PMID 18489110 .
- ^ a b "Copia archivada" . Archivado desde el original el 14 de enero de 2012 . Consultado el 25 de mayo de 2010 .CS1 maint: copia archivada como título ( enlace )
- ^ Sarko, A; Wu, H.-C. H (1978). "Las estructuras cristalinas de polimorfos A, B y C de amilosa y almidón". Almidón - Stärke . 30 (3): 73–78. doi : 10.1002 / estrella.19780300302 .
- ^ Birt DF, Boylston T, Hendrich S, Jane JL, Hollis J, Li L, McClelland J, Moore S, Phillips GJ, Rowling M, Schalinske K, Scott MP, Whitley EM (2013). "Almidón resistente: promesa para mejorar la salud humana" . Avances en Nutrición . 4 (6): 587–601. doi : 10.3945 / an.113.004325 . PMC 3823506 . PMID 24228189 .
- ^ "¿Qué fracción de almidón es soluble en agua, amilosa o amilopectina?" .
Una encuesta de 22 libros de texto de química orgánica populares mostró que solo cuatro afirmaron correctamente que de los dos componentes del almidón, la amilopectina es soluble en agua y la amilosa es insoluble en agua.
- ^ Green, Mark M; Blankenhorn, Glenn; Hart, Harold (1975). "¿Qué fracción de almidón es soluble en agua, amilosa o amilopectina?". Revista de educación química . 52 (11): 729. Código bibliográfico : 1975JChEd..52..729G . doi : 10.1021 / ed052p729 .
- ^ Li, Jeng-Yune; Sí, An-I (2001). "Relaciones entre características térmicas, reológicas y poder de hinchamiento de varios almidones". Revista de Ingeniería de Alimentos . 50 (3): 141-148. doi : 10.1016 / S0260-8774 (00) 00236-3 .
- ^ Pycia, K; Gałkowska, D; Juszczak, L; Fortuna, T; Witczak, T (2014). "Propiedades fisicoquímicas, térmicas y reológicas de almidones aislados de variedades de cebada para malta" . Revista de ciencia y tecnología de los alimentos . 52 (8): 4797–4807. doi : 10.1007 / s13197-014-1531-3 . PMC 4519444 . PMID 26243900 .
- ^ Wang, Juan; Hu, Pan; Chen, Zichun; Liu, Qiaoquan; Wei, Cunxu (2017). "Progreso en cultivos de cereales con alto contenido de amilosa a través de la inactivación de enzimas de ramificación de almidón" . Fronteras en la ciencia de las plantas . 8 : 469. doi : 10.3389 / fpls.2017.00469 . PMC 5379859 . PMID 28421099 .
- ^ Chung, Hyun-Jung; Liu, Qiang (2009). "Impacto de la estructura molecular de la amilopectina y la amilosa en la asociación de la cadena de amilosa durante el enfriamiento". Polímeros de carbohidratos . 77 (4): 807–815. doi : 10.1016 / j.carbpol.2009.03.004 .
- ^ Wolff, Ivan A .; Davis, HA; Cluskey, JE; Gundrum, LJ; Rist, Carl E. (abril de 1951). "Preparación de películas a partir de amilosa". Química industrial y de ingeniería . 43 (4): 915–919. doi : 10.1021 / ie50496a039 .
- ^ Rindlav-Westling, A˚sa; Stading, esteras; Hermansson, Anne-Marie; Gatenholm, Paul (julio de 1998). "Estructura, propiedades mecánicas y barrera de películas de amilosa y amilopectina". Polímeros de carbohidratos . 36 (2–3): 217–224. doi : 10.1016 / S0144-8617 (98) 00025-3 .
- ^ Myllärinen, Päivi; Partanen, Riitta; Seppälä, Jukka; Forssell, Pirkko (diciembre de 2002). "Efecto del glicerol sobre el comportamiento de películas de amilosa y amilopectina". Polímeros de carbohidratos . 50 (4): 355–361. doi : 10.1016 / S0144-8617 (02) 00042-5 .
- ^ "Copia archivada" . Archivado desde el original el 27 de septiembre de 2011 . Consultado el 25 de mayo de 2010 .CS1 maint: copia archivada como título ( enlace )
- ^ "Copia archivada" . Archivado desde el original el 8 de enero de 2010 . Consultado el 25 de mayo de 2010 .CS1 maint: copia archivada como título ( enlace )
- ^ Juliano, BO; Pérez, CM; Komindr, S .; Banphotkasem, S. (diciembre de 1989). "Propiedades del arroz cocido tailandés y los fideos que difieren en el índice glucémico en diabéticos no insulinodependientes". Alimentos vegetales para la nutrición humana (Dordrecht, Países Bajos) . 39 (4): 369–374. doi : 10.1007 / bf01092074 . ISSN 0921-9668 . PMID 2631091 . S2CID 189939655 .
- ^ a b Keeling, Peter L; Myers, Alan M (2010). "Bioquímica y genética de la síntesis de almidón". Revisión anual de ciencia y tecnología de los alimentos . 1 : 271-303. doi : 10.1146 / annurev.food.102308.124214 . PMID 22129338 .
- ^ Seung, David; Soyk, Sebastian; Coiro, Mario; Maier, Benjamin A; Eicke, Simona; Zeeman, Samuel C (2015). "La orientación de proteínas al almidón es necesaria para localizar la sintasa de almidón unida a gránulos en los gránulos de almidón y para la síntesis normal de amilosa en Arabidopsis" . PLOS Biología . 13 (2): e1002080. doi : 10.1371 / journal.pbio.1002080 . PMC 4339375 . PMID 25710501 .
enlaces externos
- Zhong, Fang; Yokoyama, Wallace; Wang, Qian; Zapatero, Charles F (2006). "Almidón de arroz, amilopectina y amilosa: peso molecular y solubilidad en solventes a base de dimetilsulfóxido". Revista de Química Agrícola y Alimentaria . 54 (6): 2320–2326. doi : 10.1021 / jf051918i . PMID 16536614 .