還元糖とデンプンの主な違いは、還元糖が単糖でも二糖でも、同じ炭素にOH基とO-R基が1つずつ結合したヘミアセタール基を含むのに対し、デンプンは多数のグルコース単位がグリコシド結合で結合した多糖類であることである。
さらに、セロビオース、ラクトース、マルトースなどすべての単糖類と多くの二糖類が還元糖であるのに対し、デンプンやデキストリン、グルコースシロップ、マルトデキストリンなどのデンプン誘導体などのグルコースポリマーは還元糖から始まる高分子体です。
還元糖とでんぷんは、動物の三大栄養素の一つである炭水化物の二種です。
また、炭水化物は炭素、水素、酸素を含んでおり、水素と酸素の比率は2：1です。
主な対象分野
- 還元糖とは
– 定義、構造、重要性 - でんぷんとは
– 定義、構造、重要性 - 還元糖とでんぷんの類似点とは？
– 共通点の概要 - 還元糖とでんぷんの違いについて
– 主な違いの比較
この記事の重要な単語
アルデヒド基、二糖類、単糖類、還元糖、澱粉
還元糖とは
還元糖は、還元剤として働くことができる炭水化物です。
そのため、遊離のアルデヒド基または遊離のケトン基を含んでいる。
単糖類はすべて還元糖です。
これに加えて、二糖類、オリゴ糖、多糖類にも還元性を持つものがあります。
一般に単糖には、アルデヒド基を持つアルドースとケトン基を持つケトースの2種類があります。
しかし、ケトン基はアルドース基に変換しないと還元糖にならない。
通常、同じ炭素にOH基とO-R基が1つずつ結合しているヘミアセタール基は、この相互変換の能力を持っています。
また、単糖の例としては、グルコース、ガラクトース、フルクトースなどがあります。
さらに、二糖類は2つの単糖がグリコシド結合でつながったものです。
しかし、スクロースのような非還元性二糖は、アノマー炭素間にグリコシド結合が形成され、アルデヒド基を持たない開鎖構造に変換される。
一方、乳糖やマルトースなどの還元性二糖は、開鎖構造にアルデヒド基を持つ。
例えば、デンプンやデンプン誘導体などのデンプンでは、ポリマーは還元糖から始まり、遊離のアルデヒドを含んでいる。
有意に、澱粉をより加水分解すると、より多くの還元糖部分が作られる。
図1：マルトースの環状型と開鎖型の平衡状態
さらに、アルデヒド基を持つ開鎖型は、金属イオンを酸化する還元剤として機能する。
そのため、ベネディクト試験やフェーリング液では、Cu2+イオンが糖を還元して酸化し、レンガ色の赤色を形成する。
また、トーレン試験では、Ag+が酸化される。
スターチとは
でんぷんは、植物における炭水化物の主な貯蔵形態です。
一般に、ジャガイモ、小麦、トウモロコシ（コーン）、米、キャッサバなどの主食に多量に含まれる。
また、デンプンは白色で、無味、無臭、冷水やアルコールに溶けない。
例えば、植物では、まずグルコース1-リン酸がADP-グルコースに変換され、これが1,4-αグリコシド結合を介して重合反応を起こす。
重要なのは、新しいADP-グルコース分子の付加が、ポリマーの非還元末端に起こることである。
一方、ポリマーの分岐は、1,6-αグリコシド結合を介して起こる。
：図2 アミロースとアミロペクチン
また、植物に含まれるでんぷんは、その構造から2種類に分類される。
直鎖状のアミロースと分岐状のアミロペクチンです。
一般に、植物には25％のアミロースと75％のアミロペクチンが含まれている。
しかし、産業界では、ビールやウイスキーなどのエタノール発酵やバイオ燃料の製造にでんぷんが重要な役割を担っています。
また、でんぷんは産業界において食品以外の用途にも使用されています。
還元糖とでんぷんの類似性
- 還元糖とでんぷんは、炭素、水素、酸素からなる2種類の炭水化物です。
- 水素と酸素の比率は2：1です。
- 炭水化物ダイエットの最も一般的な構成要素です。
- 細胞呼吸のための燃料として重要な役割を担っています。
減糖とでんぷんの違い
定義
還元糖とは、遊離のアルデヒド基やケトン基を持つことにより還元剤として働くことができる糖のことで、でんぷんとは、穀類や芋類などの植物組織に広く存在する、無味無臭の白色物質のことである。
構造
還元糖には単糖と二糖があり、同じ炭素にOH基とO-R基が1個ずつ結合したヘミアセタール基を持つ。
一方、デンプンは多数のグルコース単位がグリコシド結合した多糖類です。
還元性
単糖類やセロビオース、乳糖、マルトースなどの多くの二糖類は還元糖であり、デンプンやデキストリン、グルコースシロップ、マルトデキストリンなどのデンプン誘導体などのグルコースポリマーは還元糖から始まる高分子です。
ベネディクト・テストの結果
還元糖はベネディクト試験で陽性となるが、デンプンは還元糖部分が少ないため、ベネディクト試薬との反応が非常に悪い。
結論
還元糖は、単糖類または二糖類に、遊離のアルデヒド基またはケトン基を持つヘミアセタール基を持つものです。
重要なことは、この基が還元剤として働き、金属塩を酸化することである。
例えば、すべての単糖類と、乳糖や麦芽糖を含む一部の二糖類は還元糖です。
一方、デンプンは植物における貯蔵多糖の主要な形態です。
また、グルコース単位がグリコシド結合で結合したものです。
ただし、遊離のアルデヒド基を持つ還元糖から始まる。
したがって、還元性もほんの少ししか持っていない。
したがって、還元糖とデンプンの主な違いは、その構造と性質にあります。
