デンプン

I

プロローグ

3大栄養素(→ 栄養素)のひとつである炭水化物を代表するもので、おもに穀類の種子や球根、塊茎に多くふくまれている。白色、無味無臭で、粒状のものと粉状のものがある。

II

デンプンの構造

デンプンは、グルコース(ブドウ糖)などの単糖類が多数結合してできた高分子化合物である多糖類のひとつで、分子式(C₆H₁₀O₅)_nであらわされる。分子式のnの値は約50から数千までの値をとるが、それに対応して数千から数万の原子からなる分子となる。

デンプンは、アミロースとアミロペクチンの2種の成分からなっている。種類によってことなるが、通常のデンプンの約20%はアミロースで、グルコースがコイル状にくるくる巻きながら、全体的にみると連続した長い直線状につながった構造をしている。一方のアミロペクチンもグルコースがつながってできているが、ところどころで枝分かれした構造をしている。

III

デンプンのでき方

デンプンは緑色植物の光合成によってつくられる。光合成により葉緑体内に生成された同化デンプンは、加水分解されて可溶性の糖にかわり、夜の間に根や地下茎、種子などにはこばれる。そこでデンプンに再度合成されて、細胞壁やかたいセルロースに貯蔵デンプンとして蓄積される。デンプンを酸化して二酸化炭素と水に分解すると、エネルギーが放出されるので、デンプンは植物のエネルギー貯蔵庫ともいえる。植物中にみられる貯蔵デンプン粒の大きさや形、特徴は植物種によってちがっている。

IV

デンプンの性質

デンプンは冷水やアルコールにはほとんどとけないが、水を沸騰させるとコロイド状の液体となり、これをひやすとゼリー状にかたまる(→ 糊化)。熱水はデンプンを、ゆっくりではあるが、より小さい分子のデキストリンにかえる。これは加水分解で、酸やある種の酵素によっても触媒される。デキストリンも、デンプン同様、水と反応してさらに小さい分子にかわり、最終的には二糖類のマルトース(麦芽糖)C₁₂H₂₂O₁₁や単糖類のグルコースC₆H₁₂O₆となる。

デンプンはヨウ素により青紫色に発色する。きわめて敏感な反応であることから、微量のデンプンやヨウ素の検出反応として利用されている。たとえば、植物の葉の光合成を試験するヨウ素デンプン反応などにもちいられている。