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Stärke
Stärke ist für die menschliche Ernährung von grosser Bedeutung und liefert den Hauptanteil unseres Energiebedarfs. Besonders reich an Stärke sind Kartoffeln, Getreide und Bananen. Der Mensch verbraucht täglich etwa 500 g Kohlenhydrate, das meiste davon in Form von Stärke.
Stärke ist ein hochmolekulares Polysaccharid der Bruttoformel (C6H12O5)n, welches als Reservekohlenhydrat höherer Pflanzen wie Mais, Reis, Weizen, Roggen etc. vorkommt. Stärke besteht zu etwa 80% aus schlecht wasserlöslichem Amylopektin und zu 20% aus der wasserlöslichen Amylose. Im pflanzlichen Stoffwechsel entsteht Stärke zunächst als Assimilationsprodukt in den Chloroplasten und wird dann nach Abbau, Translokalisation und Resynthese als Reservestärke in Speicherorganen wie z.B. Wurzeln, Knollen oder Mark abgelagert. Bei der Stärkesynthese dient Adenosindiphosphatglucose als Ausgangspunkt.
Der Stärkeabbau erfolgt bei der Verdauung durch Hydrolyse, wobei die α-Amylase Ketten von 6 bis 12 Glucoseeinheiten abspaltet, die dann sekundär zu Maltose und mittels Maltase zu Glucose hydrolysiert werden. Dabei kann über die Verzweigungsstellen hinweggegriffen werden. Die β-Amylase, eine nur in Pflanzen vorkommende Exoglucosidase, spaltet sukzessiv vom Kettenende her Maltose ab, wobei die Amylose völlig, das Amylopektin nur bis zu den Verzweigungsstellen abgebaut werden kann. 40% bleiben dabei als Grenzdextrin zurück.
In den Zellen der Pflanzen erfolgt die Remobilisierung der Glucose aus dem Stärkespeicher analog der Glykogenolyse in Leber und Muskel durch Phosphorolyse, d.h. phosphorolytischem Weg durch Spaltung der Bindungen mittels anorganischen Phosphats. Endprodukt ist Glucose-1-phosphat.
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