HIDRÓLISIS ACIDA Y ENZIMATICA DEL ALMIDÓN

Polisacáridos

Se necesitan más de 10 unidades de azúcar y a veces hasta miles de unidades para formar los polisacáridos. El almidón es la principal reserva de energía delas hortalizas de raíz y los cereales. Está formado por largas cadenas deglucosa en forma de gránulos, cuyo tamaño y forma varían según el vegetal delque forma parte.Los polisacáridos sin almidón son los principales componentes de la fibraalimenticia. Entre ellos están: la celulosa, las hemicelulosas, las pectinas y lasgomas. La celulosa es el componente principal de las paredes celularesvegetales y está formada por miles de unidades•

1. Homopolisacáridos

: un mismo constituyente en toda la cadena Ej.Almidón, glucógeno, celulosa, inulina•

2. Heteropolisacáridos

: Diferentes componentes en la cadena ej.Heparina, ácido hialurónico, condroitinas.

ALMIDÓN

Probablemente no existe otro compuesto orgánico tan ampliamente distribuidoen los vegetales como el almidón. Es el producto de asimilación másimportante de la fotosíntesis y constituye la principal sustancia de reserva delos vegetales.Químicamente el almidón o fécula es un polisacárido homogéneo que estáformado por una mezcla de dos polisacáridos estructuralmente diferentes:

amilosa y amilopectina

.

- Amilosa

es una molécula lineal compuesta por 250 a 300 unidades de α-D-glucopiranosa enlazadas por uniones 1-4.- La

amilopectina

es ramificada, constituida por 1.000 a 3.000 unidades deglucosa conectadas por uniones 1-4 y 1-6 en los puntos de ramificación.El almidón se encuentra en abundancia en:- Gramíneas (cereales): trigo (Triticum sativum); arroz (Oryza sativa); maíz(Zea mays;); avena (Avena sativa); centeno (Secale cereale); cebada (Hordeumvulgare).- Leguminosas (legumbres): porotos (Phaseolusvulgaris);arvejas (Pisumsativum); lentejas (Lens sculenta), etc.- Solanáceas: papas (Solanum tuberosum).Industrialmente se le obtiene por vía húmeda a partir de ellos.

Característica y propiedades

: Se presenta como polvo blanco fino, insípido,constituido por granos característicos microscópicamente para cada especie.Para su caracterización se toma en cuenta: tamaño (aprox. 2-150 u), forma,hilio o núcleo, estratificaciones; granos simples o compuestos y aspectos a laluz polarizada.El almidón es insoluble en agua fría; en agua caliente se hincha formandoengrudo; se tiñe de azul a azul violeta con sol. R lugol; da glucosa como producto final de la hidrólisis total.

Usos:

en alimentación; por degradación parcial se obtiene una mezcla de polisacáridos denominados como dextrina; obtención industrial de glucosa por hidrólisis total; como reactivo indicador en yodometría; como apresto detextiles y papel, etc.

ALFA AMILASA.

El nombre de diastasas corresponde a un sinónimo de las amilasas, aunque seusa principalmente para designar la alfa-amilasa, que se extrae de cereales.

Origen de alfa-amilasa:

Fúngico (Aspergillus oryzae), bacteriano (B.stearothermophilus, B. subtilis), de cereales y del páncreas.La enzima alfa-amilasa se encuentra en poca cantidad en el trigo y abunda másen aquel que ha sido parcialmente germinado. La beta-amilasa, por el contrario,se encuentra en gran cantidad en este cereal.

Acciones:

Como es sabido, el almidón está formado por la fracción amilosa decadena recta de moléculas de glucosa unidas por enlaces glucosídicos alfa-1,4;en tanto que la fracción amilopectina, además de la cadena recta, presentaramificaciones con enlaces glucosídicos 1,6.La alfa-amilasa cataliza la

hidrólisis de la cadena lineal (amilosa) y laramificada (amilopectina) del almidón, rompiendo enlaces 1,4 interiores(endoamilasa) para formar una mezcla de dextrinas;Por ello se la conoce como enzima dextrinogénica (mezcla de amilodextrina,eritrodextrina, acrodextrina y maltodextrina) con poca producción de maltosa.

Por su acción, la alfa-amilasa provee de fragmentos menores que pueden ser utilizados por la enzima beta-amilasa. La enzima alfa-amilasa requiere de unactivador como, por ej., cloruro de sodio. Es sensible a una acidez elevada y sevuelve inactiva a pH 3,3 o a pH menor a 0°C por 15 min. El pH óptimo deacción está dentro del rango 5-7, siendo de 6,5 para la alfa-amilasa bacterianay pancreática. La enzima es resistente al calor, pues a 70°C conserva un 70%de su actividad. Actúa sobre almidones crudos y gelatinizados.

FUNDAMENTO:

- La hidrólisis ácida por acción del HCl a 100ºC produce una hidrólisis totaldel almidón y forma glucosa, maltosa, e isomaltosa. - La hidrólisis enzimática por acción de la enzima alfa amilasa produce unahidrólisis parcial produciendo maltosa, glucosa y dextrina límite que es unacadena ramificada y para poder romperla se necesita de α-1-6 glucosidasa.

OBJETIVOS:

-Recordar los conceptos de hidrólisis al realizar la practica.-Identificar la estructura del almidón.-Reconocer que compuestos da por hidrólisis el almidón.

SUSTANCIAS:

-Almidón al 2%-Cl H conc-Lugol-Enzima alfa amilasa-Azucares (Glucosa, maltosa)-Reactivo de Benedict

MATERIALES:

-Fiola-Placa de porcelana-Reverbero-Tubos de ensayo-Pipetas

PROCEDIMIENTO:HIDRÓLISIS ACIDA:

Agregar 20 ml de almidón al 2% en una fiola, luegoagregar 1ml de ClH conc, mezclar, llevar a un baño de Maria hirviendo, anotar el tiempo de inicio de la hidrólisis, luego cada 5 minutos hacer una reaccióncon lugol en una placa de porcelana. Hacer la reacción hasta que ya no haya elcolor negruzco sino que adquiera el color del lugol que es como café. Anotar eltiempo de la hidrólisis ácida y la fiola siempre debe estar en el baño.

HIDRÓLISIS ENZIMÁTICA:

En un tubo de ensayo 16x100 medir 4 ml dealmidón al 2%, hacer un baño a 37ºC por 5 minutos, luego agregar 200 ul de laenzima alfa amilasa, mezclar, anotar el tiempo de inicio de la hidrólisis y

cada5 minutos hacer la reacción con lugol hasta completar 15 minutos. A los 15minutos sin sacar el tubo de ensayo 0,5 ml del hidrolizado que corresponderá alde lo 155 minutos, luego en el tubo que está en el baño continuar haciendo lareacción con Lugo hasta los 30 minutos, retirar el tubo del baño.Para confirmar azucares reductores realizar la reacción deBenedict:

Sol. Almidón------------------------- 0,5ml

Glucosa------------------------------- 0,5ml

Maltosa------------------------------- 0,5 ml

Hidrolizado enzimático (15´)------ 0,5 ml

Hidrolizado enzimático (30´)------ 0,5 ml

Hidrolizado ácido------------------- 0,5 ml

R. de Benedict----------------------- 2,5 ml c/tubo

Hacer un baño de agua hirviendo por 5 minutos, retirar los tubos y observar.

RESULTADOS

REACTIO REACCION OBSERVACIONESSOL ALMIDON -GLUCOSA + Hidrólisis totalMALTOSA + Hidrólisis totalH. enz. (15´) + Hidrólisis parcialH. enz. (30´) + Hidrólisis parcialH. acid + Hidrólisis total

En la hidrólisis ácida se produce un rompimiento total de los enlaces quemantienen unido a los monómeros del almidón y se forma glucosa, maltosa,isomaltosa.En la hidrólisis enzimática se produce un rompimiento parcial de los enlacesque mantienes unido a las unidades del almidón y se formará maltosa, glucosay dextrina límite que es una cadena ramificada