Obecná charakteristika škrobu

Rostlinný škrob je fyzikálně i chemicky velice heterogenní přírodní surovina, obsažená nejen v klasických škrobnatých plodinách (kukuřice, brambory, obiloviny).

Škrob se vyskytuje uvnitř plastidů v podobě ve vodě nerozpustných, semikrystalických částic. Škrobové jádro, kolem něhož se ukládají apozicí nové vrstvy na staré, může být uloženo v centru (obiloviny, luskoviny), ale též excentricky (brambory). Škrob je složen buďto z jednoduchých zrn (pšenice), nebo je tvořen zrny složenými (rýže, oves).

Chemicky je škrob tvořen dvěma polysacharidy: amylózou a amylopektinem.

Rozdíly ve stavbě amylózy a amylopektinu.

AMYLÓZA   AMYLOPEKTIN
Maltóza je základním kamenem škrobu, tzn. amylózy a amylopektinu
- složena z asi 300 částic glukózy (= 150 molekul maltózy), spojených v řetězec a (1– 4) vazbou
- složen asi z 1000 částic glukózy
- vazba a (1– 4) vytváří amylózový řetězec tvarem podobný kontrabasu, četné dutinky vyztužené umělými vlákny umožňují pevnou vazbu.
- kromě a (1 – 4) vazby se vytváří ještě vazba a (1 – 6), takže vzniká výrazně rozštěpený řetězec
- reakce s jodem dává azurově modré zbarvení
- barví se fialověhnědě

Zdroj: (HOLLEMANN a RICHTER, 1953; KARLSON, 1970; BAYRHUBER et al. 1989).

Obě tyto frakce jsou ve škrobovém jádře prostorově odděleny. Obalová vrstva škrobového zrna je tvořena převážně amylopektinem, v centru je amylóza. Vzájemný poměr těchto dvou složek škrobu určuje jeho fyzikální vlastnosti, což je důležité pro komerční využití.
Amylóza je tvořena řetězovým spojením 250 – 300 glukózových částic. Vzhledem k tomu, že dva členové řetězce vytvářejí molekulu maltózy, je maltóza základním stavebním kamenem škrobu. Takzvaným a (1 – 4) glykosidickým spojením maltózových jednotek nevzniká řetězec rovný, nýbrž spirálový – jako šroubovitě zakroucená příčka na žebříku, přičemž vždy čtyři molekuly utvářejí dutý prostor. Při testování jodem vzniká modré zabarvení, jelikož jodové molekuly pronikají do tohoto prostoru, což se následně projevuje silnou světelnou absorpcí. Tato schopnost má mimořádný význam pro využití amylózového škrobu v chemickém průmyslu.

Amylopektin, jako druhý stavební kámen přírodního škrobu, je složen asi z 1000 glukózových částic, ke kterým je na amylopektinovou mole vě vázána kyselina fosforečná. Při vazbě glukózových částic se uskutečňuje prostřednictvím geneticky řízeného větvícího enzymu SBEI (SBEI=Starch–Branching Enzyme Isoform, amylo–(1,4 ->1,6)–transglykosyláza), také a (1 – 6) vazba, takže řetězec je mnohočetně rozvětven, čímž dochází ke vzniku klubíčkovité struktury molekul. Testování amylopektinu jodem vede tudíž ke vzniku spíše fialového až hnědého zabarvení škrobu. Také vazba a spojení s jinými látkami je obtížnější. Na druhé straně umožňuje tato klubíčkovitá molekulární struktura typickou úpravu škrobu – gelovatění.
 

Reference:

BAYRHUBER, H., KULL, U., BASSLER, U. a DANZER, A.: Linder biologie. Lehrbuch fur die oberstufe. J.B., Metzlersche Verlagsbuchhandlung, Stuttgart. 1989.
HOLLEMANN, A. F. a RICHTER, F.: Lehrbuch der chemie, 2. Teil : Organische chemie (Richter). Walter de Gruyter & Co., Berlin W, 1953, 35.
KARLSON, P.: Kurzes Lehrbuch der Biochemie, 7. Auflage. Georg Thieme Verlag, Stuttgart, 1970.