Крахмал
Крахма́л, основной резервный полисахарид большинства высших растений. Образуется в хлоропластах в процессе фотосинтеза, накапливается в виде гранул (зёрен) в семенах, клубнях, корневищах и луковицах.
Гранулы крахмала состоят главным образом из двух полисахаридных компонентов – линейной амилозы (обычно на её долю в крахмале приходится около 30 %) и разветвлённого амилопектина. Их молекулы построены из остатков глюкозы (α-D-глюкопиранозы) со связями 1→ 4 в линейных цепях и 1→ 6 в разветвлениях. Амилоза обычно содержит около 1 тыс. остатков глюкозы, амилопектин – от 10 тыс. до 100 тыс. В молекулах последнего одно разветвление приходится на 20–25 остатков глюкозы, встречаются и более разветвлённые амилопектины (фитогликогены).
Гранулы крахмала не растворяются в холодной воде, при нагревании происходит их набухание, разрушение и образование более или менее однородного раствора (клейстеризация). Компоненты крахмала разделяют, используя способность амилозы давать труднорастворимые комплексы с некоторыми органическими соединениями (в том числе бутанолом, тимолом). С йодом крахмал образует клатрат, окрашенный в интенсивный синий цвет.
Биосинтез крахмала происходит путём ферментативного переноса остатков глюкозы с уридиндифосфатглюкозы или аденозиндифосфатглюкозы на растущие концы цепей молекулы-затравки с последующим действием т. н. ветвящего фермента (амило-1,4→1,6-трансгликозилазы), создающего разветвления. При ферментативном расщеплении крахмала в организмах образуется глюкоза, вовлекаемая в гликолиз. В этом процессе участвуют амилазы, изоамилазы (расщепляют связи 1→6 в разветвлённых молекулах), фосфорилазы и амилоглюкозидазы (гидролизуют крахмал до глюкозы).
Крахмал – важнейший компонент пищевых продуктов растительного происхождения. Из крахмала в ходе термической обработки, ферментативного и кислотного гидролиза и других воздействий получают декстрины, глюкозу, мальтозу и иные соединения. Крахмал и продукты его частичного гидролиза, окисления или этерификации используются в пищевой, фармацевтической, текстильной и бумажной промышленности. В промышленных масштабах крахмал получают из картофеля, кукурузы, пшеницы, риса и ряда других культур.