主な違い – アミロースとアミロペクチンの違い
でんぷんは、植物の貯蔵炭水化物として存在する無色・無臭の固体物質です。
でんぷんは多糖類です。
これは多数のグルコース単量体から構成されています。
これらのグルコース分子はグリコシド結合を介して互いに結合し、多糖類を形成しています。
デンプンはアミロースとアミロペクチンという2種類の分子で構成されています。
アミロースは複数のグルコース単位が直線状に並んで形成されています。
アミロペクチンは、いくつかのグルコース単位が枝分かれして配置されたものです。
これが、でんぷんに含まれるアミロースとアミロペクチンの大きな違いです。
アミロースとは
アミロースは、D-グルコースユニットの直鎖ポリマーです。
複数の単糖が結合してできた多糖類です。
アミロースの形成に関与する単糖はD-グルコースです。
したがって、アミロースは高分子とみなされる。
デンプン含有量の20-25%はアミロースです。
グルコース単量体間に存在する化学結合の種類はα1-4グリコシド結合と呼ばれる。
これは、アミロースを形成する際に、グルコース分子の1番目の炭素に結合していたOH基が、別のグルコース分子の4番目の炭素に結合していたH原子とともに除去されるためです。
このとき、除去されたOH基とH原子が一緒になって水分子を形成するため、この反応は縮合反応と呼ばれる。
：図1 アミロースの立体投影図
デンプンにヨウ素溶液を加えると、デンプンは濃い青/黒色に変化します。
この色の変化は、デンプン中にアミロペクチンとともに存在するアミロースによってもたらされます。
アミロースはアミロペクチンに比べて水に溶けやすい性質があります。
アミロースはα-アミラーゼやβ-アミラーゼなどの酵素によって加水分解され、グルコースユニットになることができる。
アミロペクチンとは
アミロペクチンは、D-グルコースユニットの分岐鎖ポリマーです。
単糖類からなる多糖類です。
単糖はD-グルコース分子です。
デンプンは約80％がアミロペクチンを含んでいます。
アミロペクチン分子はグルコース単位がα1-4グリコシド結合とα1-6グリコシド結合を介して互いに結合したもので、α1-6グリコシド結合は、グルコース単位とグリコシド単位が互いに結合したもので、α1-4グリコシド結合とα1-6グリコシド結合が互いに結合したものです。
このα1-6グリコシド結合により、アミロペクチンは分岐した構造をとっている。
ここで、グルコース分子同士は、4番目の炭素原子と6番目の炭素原子を介して結合している。
図2: アミロペクチンの分岐構造
ヨウ素溶液を加えたときのアミロペクチンの色の変化は、赤褐色です。
αアミラーゼとβアミラーゼの存在下では、α1-4グリコシド結合は加水分解されるが、α1-6グリコシド結合は加水分解されない。
アミロペクチンは水にはあまり溶けない。
しかし、アミロペクチンは熱水には膨潤しながらも溶ける。
冷えるとデンプンのゲルや糊になる。
アミロースとアミロペクチンの類似性
- どちらも多糖類分子です。
- どちらもD-グルコース単位で構成されている。
- 両者ともα1-4結合のグリコシド結合を持つ。
- 両者ともデンプン粒の中に存在する。
アミロースとアミロペクチンの違い
定義
アミロース。
アミロースはD-グルコースユニットの直鎖ポリマーです。
アミロペクチン。
アミロペクチンはD-グルコース単位の分岐鎖ポリマーです。
澱粉に占める割合
アミロース 澱粉中のアミロース含有量は約20％。
アミロペクチン 澱粉中のアミロペクチン含量は約80％です。
構造
アミロース アミロースは直鎖構造です。
アミロペクチン アミロペクチンは分岐した構造。
グリコシド結合
アミロース。
アミロースはα1〜4結合のグリコシド結合を持つ。
アミロペクチン。
アミロペクチンはα1〜4結合とα1〜6結合を持つ。
水への溶解度
アミロース アミロースは水への溶解性が低い。
アミロペクチン。
アミロペクチンは水への溶解度が高い。
ヨウ素による色の変化
アミロース アミロースはヨウ素溶液を加えると濃青黒色に発色する。
アミロペクチン アミロペクチンはヨウ素溶液を加えると赤褐色になる。
酵素による加水分解
アミロース アミロースはαアミラーゼとβアミラーゼの酵素で完全に加水分解される。
アミロペクチン アミロペクチンはα-アミラーゼおよびβ-アミラーゼで完全に加水分解することはできない。
ゲルの形成
アミロース アミロースは熱水を加えてもゲルを形成しない。
アミロペクチン アミロペクチンは熱水を加えるとゲルを形成する。
結論
アミロースとアミロペクチンは、デンプン粒の中に存在する2種類の多糖類です。
両者には構造的、化学的な違いと類似点があります。
アミロースとアミロペクチンの主な違いは、アミロースが直鎖ポリマーであるのに対し、アミロペクチンは分枝鎖ポリマーであることである。
