Кіріспе

Амилоза – α D глюкоза бірліктерінен α(1→4) гликозидтік байланыстар арқылы байланысқан полисахарид. Ол крахмалдың екі құраушысының бірі және оның шамамен 20–30% құрайды. Тығыз спиральді құрылымының арқасында амилоза басқа крахмал молекулаларына қарағанда ас қорытуға көбірек төзімді, сондықтан ол төзімді крахмалдың маңызды түрі болып табылады.

Құрылымы

Амилоза α(1→4) байланысқан глюкоза молекулаларынан тұрады. Глюкозадағы көміртек атомдары альдегид (C=O) көміртегінен бастап нөмірленеді, сондықтан амилозда бір глюкоза молекуласындағы 1-көміртек келесі глюкоза молекуласындағы 4-көміртекке (α(1→4) байланыс) жалғанады. Амилозаның құрылымдық формуласы оң жақта көрсетілген. Қайталанатын глюкоза кішібірліктерінің саны (n) әдетте 300-ден 3000-ға дейін, бірақ мыңдаған болуы мүмкін. Амилоза тізбегінің үш негізгі түрі бар. Ол ретсіз аморфты күйде немесе екі түрлі спиральді формада болуы мүмкін. Ол өзімен қос спираль түрінде (А немесе В формасы) немесе йод, май қышқылы немесе ароматты қосылыстар сияқты басқа гидрофобты молекуламен байланыса алады. Бұл V формасы деп аталады және осылайша амилопектин крахмал құрылымында амилозамен байланысады. Бұл топта көптеген әртүрлі нұсқалары бар. Әрқайсысы V әрпімен және содан кейін бір айналымдағы глюкоза бірліктерінің санын көрсететін төмен индекспен белгіленеді. Ең көп таралғаны – V6 формасы, бір айналымында алты глюкоза бірлігі бар. V8 және, мүмкін, V7 формалары да бар. Бұл қонақ молекуланың байланысуына одан да көп орын береді. Бұл сызықтық құрылымда фи және пси бұрыштары бойынша белгілі бір мөлшерде айналу мүмкін, бірақ көбінесе байланысқан глюкоза сақинасындағы оттегі атомдары құрылымның бір жағында орналасқан. α(1→4) құрылымы спираль құрылымының қалыптасуына көмектеседі, бұл бір глюкоза молекуласының 2-көміртегі мен келесі глюкоза молекуласының 3-көміртегі арасында сутекті байланыстардың пайда болуын қамтамасыз етеді. Талшықты рентгендік дифракциялық талдау және компьютерлік модельдеу нәтижесінде амилозаның А, В және С полиморфтары анықталды. Әр форма А, В немесе С крахмал формаларына сәйкес келеді. А және В құрылымдарының спиральді кристалдық құрылымы мен судың мөлшері әртүрлі, ал С құрылымы А және В элементтік жасушаларының қоспасы болып табылады, нәтижесінде екі форманың арасындағы орташа тығыздыққа ие болады.

Физикалық қасиеттері

Амилозаның ұзын, тікелей тізбектері амилопектинге қарағанда (қысқа, көп тармақталған тізбектері бар) оңайрақ кристалданады, сондықтан жоғары амилозалы крахмал қорытуға көбірек кедергі келтіреді. Амилопектиннің керісінше, амилоза суда ериді. Бұдан басқа, ол амилопектиннің кристаллизация деңгейін және судың крахмалға сіңуін төмендетеді.

Функция

Амилоза өсімдіктерде энергия сақтауда маңызды рөл атқарады. Ол амилопектинге қарағанда нашар қорытылады; бірақ, спиральді құрылымының арқасында, амилопектинге қарағанда аз орын алады. Осының нәтижесінде, өсімдіктерде сақтау үшін артықшылықты крахмал болып табылады. Өсімдіктердегі сақталған крахмалдың шамамен 30% -ын құрайды, бірақ пайыздық көрсеткіш түрлер мен сорттарына байланысты өзгереді. Ас қорыту ферменті α-амилаза крахмал молекулаларын малтотриоза мен мальтозаға ыдыратып, оларды энергия көзі ретінде пайдалануға мүмкіндік береді. Амилоза сонымен қатар өнеркәсіптік және тамақ өнімдерінде қалыңдатушы, суды байланыстырушы, эмульсияны тұрақтандырушы және гельдейтін зат ретінде маңызды. Бос спиральді амилоза тізбектерінің гидрофобты ішкі бөлігі липидтер және иісті қосылыстар сияқты гидрофобты молекулалармен байланыса алады. Бірақ, мұнда бір мәселе бар, ол кристалдану немесе бірігу кезінде, тұрақтылығын жоғалтуы мүмкін, көбінесе процесте суды бөліп шығарады (синерез). Амилоза концентрациясы артқанда гельдің жабысқақтығы төмендейді, ал беріктігі артады. Амилозаға басқа заттар, соның ішінде амилопектин байланғанда, тұтқырлығына әсер етуі мүмкін, бірақ κ-каррагенан, альгинат, ксантан шайыр немесе төмен молекулалық салмақты қанттарды қосу тұрақтылықтың жоғалуын азайтуға көмектеседі. Суды байланыстыру қабілеті тағамға көлем қосып, майдың орнын басуға мүмкіндік береді. Мысалы, амилоза ақ соустың қалыңдауына жауапты, бірақ салқындағаннан кейін қатты зат пен су ішінара бөлінеді. Амилоза жақсы пленка түзетін қасиеттерімен белгілі, бұл оны тамақ қаптамасында пайдалы етеді. Амилозаның пленка түзетін ерекшелігі 1950 жылдары зерттелген. Амилоза пленкалары кедергілік және механикалық қасиеттері жағынан амилопектин пленкаларынан жақсы. Зертхана жағдайында ол маркер ретінде қолданылуы мүмкін. Йод молекулалары амилозаның спиральді құрылымына оңай кіріп, белгілі толқын ұзындығын сіңіретін крахмал полимерімен байланысады. Сондықтан, крахмалдың йодты сынағы кеңінен қолданылады. Егер крахмалға аздаған сары йод ерітіндісі қосылса, көк-қара түс пайда болады. Түстің қарқындылығын колориметрмен сынап, ерітіндідегі крахмалдың концентрациясын анықтау үшін қызыл сүзгі қолданылуы мүмкін. Сондай-ақ, йодты азайтуды қамтитын титрлеуде крахмал индикатор ретінде қолданылуы мүмкін. Ол сондай-ақ амилоза магниттік шариктерінде және малтоза байланыстырушы белокты бөлуге арналған шайырда қолданылады.

Жақында жүргізілген зерттеулер

Амилозасы жоғары күріш түрлері, жабысқақ емес ұзын дәнді күріш, гликемиялық жүктемесі айтарлықтай төмен, бұл қант диабетімен ауыратын адамдар үшін пайдалы болуы мүмкін. Зерттеушілер дәнді крахмал синтетазасын (GBSS) өсімдіктердегі крахмал биосинтезі кезінде амилозаны ұзартатын фермент ретінде анықтады. Жүгерідегі балауызды ген GBSS белгісін кодтайды. BASF Plant Science компаниясының генетикалық түрлендірілген Амфлора картоп түрі амилоза өндірмейтіндей етіп жасалды.