Digestión y Conversión del Almidón: Enzimas Amilasas
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Digestión y Conversión del Almidón
Introducción
Las sustancias amiláceas constituyen la mayor parte de la dieta humana y animal. Diversas plantas, como el maíz, la papa, el arroz, el sorgo, el trigo y la cebada, sintetizan almidones, una importante fuente de carbohidratos. Al igual que la celulosa, el almidón es un polímero de glucosa, pero sus enlaces glucosídicos son alfa-1,4 y alfa-1,6, a diferencia de los beta-1,4 de la celulosa. Para utilizar la energía del almidón, el sistema digestivo humano, con ayuda de las enzimas amilasas, lo descompone en azúcares más pequeños, eventualmente convertidos en glucosa.
Estructura del Almidón
Debido a los enlaces alfa-1,4 y alfa-1,6, existen diferentes estructuras de almidón. La amilosa es un polímero lineal con enlaces alfa-1,4. La amilopectina, en cambio, es ramificada debido a los enlaces alfa-1,6, con una ramificación aproximadamente cada 25 unidades de glucosa. El glucógeno, similar, almacena glucosa en animales y tiene una ramificación cada 12 unidades. A mayor ramificación, mayor solubilidad del almidón.
Gelatinización del Almidón
El almidón es insoluble en agua a temperatura ambiente y se almacena en gránulos. Estos gránulos resisten la penetración de agua y enzimas debido a los puentes de hidrógeno. Al calentar una suspensión de almidón en agua, los puentes se debilitan, el agua penetra y los gránulos se dispersan, formando una solución viscosa. Este proceso se denomina gelatinización.
Hidrólisis del Almidón
La digestión del almidón produce dextrinas (segmentos cortos de almidón), maltotriosa, maltosa y glucosa. La hidrólisis al azar de los enlaces glucosídicos internos forma dextrinas. La ruptura de las cadenas largas disminuye la viscosidad, proceso llamado licuación. La formación final de mono, di y trisacáridos se denomina sacarificación.
Tipos de Amilasas
La alfa amilasa, presente en la saliva y el páncreas, se sintetiza ampliamente en la naturaleza. Existen dos tipos principales de amilasas comerciales: licuantes y sacarificantes.
La alfa amilasa bacteriana, de tipo licuante, ataca al azar los enlaces alfa-1,4. Se utiliza en la industria textil y papelera.
La alfa amilasa fúngica, de tipo sacarificante, ataca el segundo enlace desde el extremo no reductor, produciendo maltosa. La amiloglucosidasa (o glucoamilasa) ataca el último enlace, liberando glucosa. Ambas se usan para producir jarabe de maíz y convertir pulpas de cereales en azúcares en la industria cervecera.
Conclusión
Es crucial especificar la fuente de la enzima al comparar su acción y cinética. La acción de las amilasas de cultivos se compara con la de la saliva humana.