Zetmeel
Zetmeel is de belangrijkste bron van koolhydraten in de menselijke voeding en neemt meer dan 50% van onze koolhydraatinname voor zijn rekening. Het komt in planten voor in de vorm van korrels, en deze zijn bijzonder overvloedig aanwezig in zaden (vooral de graankorrels) en knollen, waar ze dienen als opslagvorm van koolhydraten. De afbraak van zetmeel tot glucose voedt de plant tijdens perioden van verminderde fotosynthetische activiteit. Wij denken vaak aan aardappelen als een “zetmeelrijk” voedingsmiddel, maar andere planten bevatten een veel hoger percentage zetmeel (aardappelen 15%, tarwe 55%, maïs 65%, en rijst 75%). Commercieel zetmeel is een wit poeder.
Zetmeel is een mengsel van twee polymeren: amylose en amylopectine. Natuurlijk zetmeel bestaat uit ongeveer 10%-30% amylose en 70%-90% amylopectine. Amylose is een lineaire polysacharide die volledig bestaat uit D-glucose-eenheden verbonden door de α-1,4-glycosidebindingen die we zagen bij maltose (deel (a) van figuur 1). Experimenteel bewijs toont aan dat amylose geen rechte keten van glucose-eenheden is, maar in plaats daarvan opgerold is als een veer, met zes glucosemonomeren per draai (deel (b) van figuur (\PageIndex{1})). Wanneer amylose op deze manier is opgerold, is er in de kern net genoeg ruimte om een jodiummolecuul te herbergen. De karakteristieke blauw-violette kleur die verschijnt wanneer zetmeel met jodium wordt behandeld, is het gevolg van de vorming van het amylose-joodcomplex. Deze kleurentest is gevoelig genoeg om zelfs minieme hoeveelheden zetmeel in oplossing te detecteren.
Amylopectine is een vertakte-keten polysaccharide samengesteld uit glucose-eenheden voornamelijk verbonden door α-1,4-glycoside bindingen, maar met af en toe α-1,6-glycoside bindingen, die verantwoordelijk zijn voor de vertakking. Een molecuul amylopectine kan vele duizenden glucose-eenheden bevatten met vertakkingspunten die ongeveer om de 25-30 eenheden voorkomen (figuur). De spiraalstructuur van amylopectine wordt door de vertakking van de keten verstoord, zodat amylopectine in plaats van de diep blauwviolette kleur die amylose met jood geeft, een minder intens roodbruin kleurt.
Dextrinen zijn glucosepolysachariden van gemiddelde grootte. De glans en stijfheid die door zetmeel aan kleding worden gegeven, zijn te danken aan de aanwezigheid van dextrinen die worden gevormd wanneer kleding wordt gestreken. Vanwege hun kenmerkende kleverigheid bij bevochtiging worden dextrinen gebruikt als kleefstoffen op postzegels, enveloppen en etiketten; als bindmiddelen om pillen en tabletten bijeen te houden; en als pasta’s. Dextrinen worden gemakkelijker verteerd dan zetmeel en worden daarom op grote schaal gebruikt bij de commerciële bereiding van zuigelingenvoeding.
De volledige hydrolyse van zetmeel levert in opeenvolgende fasen glucose op:
zetmeel → dextrinen → maltose → glucose
In het menselijk lichaam breken verschillende enzymen, die gezamenlijk amylasen worden genoemd, zetmeel opeenvolgend af in bruikbare glucose-eenheden.