Stivelse
Stivelse er den vigtigste kilde til kulhydrater i den menneskelige kost og tegner sig for mere end 50 % af vores kulhydratindtag. Det forekommer i planter i form af granulater, og disse er særligt talrige i frø (især kornsorter) og knolde, hvor de tjener som en lagerform for kulhydrater. Nedbrydningen af stivelse til glukose giver næring til planten i perioder med nedsat fotosynteseaktivitet. Vi tænker ofte på kartofler som en “stivelsesholdig” fødevare, men andre planter indeholder en langt større procentdel stivelse (kartofler 15 %, hvede 55 %, majs 65 % og ris 75 %). Kommerciel stivelse er et hvidt pulver.
Stivelse er en blanding af to polymerer: amylose og amylopectin. Naturlig stivelse består af ca. 10-30% amylose og 70%-90% amylopectin. Amylose er et lineært polysaccharid, der udelukkende består af D-glucoseenheder, der er forbundet med de α-1,4-glykosidiske bindinger, som vi så i maltose (del (a) i figur \(\PageIndex{1}\)). Eksperimentelle beviser tyder på, at amylose ikke er en lige kæde af glukoseenheder, men i stedet er viklet som en fjeder med seks glukosemonomerer pr. omgang (del (b) af figur \(\PageIndex{1}\)). Når amylose er viklet på denne måde, har den lige akkurat nok plads i sin kerne til at rumme et jodmolekyle. Den karakteristiske blåviolette farve, der fremkommer, når stivelse behandles med jod, skyldes dannelsen af amylose-jodkomplekset. Denne farvetest er følsom nok til at påvise selv meget små mængder stivelse i opløsning.
Amylopectin er et forgrenet polysaccharid bestående af glukoseenheder, der primært er forbundet med α-1,4-glykosidbindinger, men med lejlighedsvise α-1,6-glykosidbindinger, som er ansvarlige for forgreningen. Et amylopektinmolekyle kan indeholde mange tusinde glukoseenheder med forgreninger, der forekommer ca. hver 25-30. enhed (figur \(\PageIndex{2}\)). Den spiralformede struktur af amylopectin er forstyrret af forgreningen af kæden, så i stedet for den dybe blåviolette farve, som amylose giver med jod, giver amylopectin en mindre intens rødbrun farve.
Dextriner er glukosepolysaccharider af mellemstørrelse. Den glans og stivhed, som stivelse giver tøjet, skyldes tilstedeværelsen af dextriner, der dannes ved strygning af tøjet. På grund af deres karakteristiske klæbrighed ved vådhed anvendes dextriner som klæbemidler på frimærker, kuverter og etiketter, som bindemidler til at holde piller og tabletter sammen og som pastaer. Dextriner er lettere fordøjelige end stivelse og anvendes derfor i vid udstrækning i kommerciel fremstilling af spædbørnsføde.
Den fuldstændige hydrolyse af stivelse giver i på hinanden følgende trin glukose:
Stivelse → dextriner → maltose → glukose
I menneskekroppen nedbryder flere enzymer, der tilsammen kaldes amylaser, stivelse sekventielt til anvendelige glukoseenheder.