Amidon

L'amidon(dulatinamulumouamylum, non moulu) est unglucide(sucre) complexe (polysaccharideoupolyoside) composé d'unitésD-glucose(sucresimple). Il s'agit d'unemoléculede réserve desvégétauxsupérieurs et un élément courant de l'alimentation humaine.
Chez lesanimauxet leschampignons, l'équivalent de l'amidon est leglycogène.
L'amidon se trouve dans lesorganesde réserves de nombreuses plantes :
On trouve aussi de l'amidon dans les organes photosynthétiques de plantes, notamment au niveau des feuilles. Il est alors qualifié d'amidon transitoire, puisqu'il est synthétisé pendant la journée (lorsque laphotosynthèseest active) et dégradé pendant la nuit pour fournir les autres organes en carbone et énergie.
L'amidon est un mélange de deuxhomopolymères, l'amyloseet l'amylopectinecomposés d'unités D-anhydroglucopyranose (AGU) qui appartiennent à la famille despolysaccharides(ou polyosides) de formule chimique générale (C6H10O5)n. Les unités AGU sont liées entre elles par desliaisons α(1-4), en général caractéristiques des polyosides de réserve (à l'exception de l'inuline) et desliaisons α(1-6) qui sont à l'origine deramificationsdans la structure de la molécule. Ces deux homopolymères, qui diffèrent par leur degré de branchement et leurdegré de polymérisationsont :
Le ratio entre l'amylose et l'amylopectine dépend de la source botanique de l'amidon. Parfois, il y a aussi présence dephytoglycogène(entre 0 et 20 % de l'amidon), un analogue de l'amylopectine mais ramifié tous les 10 à 15 résidus glucose.
Les plantes produisent l'amidon en convertissant d'abord leglucose-1-phosphateen ADP-glucose par l'enzymeADP-glucose pyrophosphorylase(EC 2.7.7.23). L'enzyme synthase de l'amidon (EC 2.) ajoute ensuite l'ADP-glucose à une chaîne en croissance d'unités AGU via lesliaisons α(1-4), libérant de l'ADP et créant l'amylose. L'enzyme de branchement de l'amidon crée desliaisons α(1-6) entre ces chaînes, créant la molécule d'amylopectine. Plusieurs formes de ces enzymes existent, ce qui rend labiosynthèsede l'amidon extrêmement complexe.
Le grain d'amidon se présente sous forme de granules semi-cristallins : l'amylopectine est organisée en feuillets et forme ainsi la zone cristalline, tandis que l'amylose forme une zone amorphe entre les différents feuillets.
L'amidon est insoluble dans les solvants aqueux dans desconditions normales de température et de pression. Des traitements acides, basiques ou lasonicationpermettent toutefois de pallier cela mais sont en réalité destructeurs des molécules d'amidon.
Dans le cas des solvants organiques : l'amidon est soluble dans lediméthylsulfoxydedans des conditions douces; l'ajout de sel (bromure de lithiumouchlorure de lithium) empêche larétrogradationde l'amylose, phénomène durant lequel les molécules d'amylose tendent à se rassembler dans des zones amorphes en suspension.
En suspension dans l'eau, on obtient du lait d'amidon, suspension instable mais qui, chauffée à60°C, devient visqueuse et translucide, entamant le processus degélatinisation de l'amidonqui forme unempois.
Au contact d'unesolution iodo-iodurée, un amidon contenant de l'amylose prendra une teinte violette par complexation des ions.
L'amidon ne peut pas réduire laliqueur de Fehling, car sa fonctionaldéhyde(R–CHO) réductrice est « masquée » enacétal(RO-CH-RO).
La molécule seule d'amylose s'organise en une hélice droite à six unités glucose par tour.
Lors de la digestion, les molécules d'amidon se dissocient en chaînes glucanes linéaires, elles-mêmes dissociées englucosessimples et assimilables par le système digestif. Lesamylases, présentes dans lasaliveainsi que dans lesuc pancréatique, permettent l'hydrolysede l'amidon endextrines(dont l'isomaltose), puis en maltotriose, puis enmaltose(undiholoside) et glucose (unose) pour finir. Par la suite dans l'intestin, les dextrines et le maltose sont convertis par hydrolyse en glucose, sous l'action de deux enzymes : lamaltaseet l'isomaltase.
La digestion est d'autant plus rapide que la proportion d'amylopectineest élevée et celle d'amylose faible dans l'amidon digéré. En effet, la formation hélicoïdale de l'amylose ne favorise pas l'accessibilité des enzymes. L'utilisation dans l'industrie agroalimentaired'amidons à fort taux d'amylose permet ainsi de produire des aliments à faibleindice glycémique, qui ne favorisent pas lediabète.
Pour le végétal, l'amidon est une réserve d'énergie chimiqueet de nutriment, nécessaire pour survivre à la mauvaise saison (sèche ou froide). Il permet de stocker desnutrimentsglucidiques dans les cellules, sans les dissoudre dans l'eau. En effet, la présence de glucides simples augmente le potentielosmotiqueinterne des cellules, ce qui nécessite une grande quantité d'eau. L'amidon est une forme de réserve de glucides qui permet d'économiser l'eau. Dans les cellules, il se présente sous forme de grains visibles aumicroscope: lesamyloplastes.
L'amidon est également une des ressources caloriques principales de l'espèce humaine, car il est le constituant principal descéréales(riz,maïs,blé,sorgho,etc.) et de lapomme de terre. Au contraire des glucides simples faciles à digérer, l'amidon, du fait de sa structure complexe, rend le travail enzymatique plus difficile lors de la digestion : se distinguent ainsi les glucides rapides des glucides lents. Un sucre lent est un sucre complexe polysaccharide qui serait plus difficile à décomposer que les sucres simples mono- ou disaccharides. Si cette conception glucides rapides / glucides lents est souvent utilisée dans le langage courant, elle est aujourd’hui considérée comme non pertinente par la médecine, qui préfère classer les glucides d'un point de vue diététique selon leur indice glycémique. Cependant, chez l'animal, l'amidon ne peut être stocké : les réserves sont essentiellement des lipides, qui proviennent surtout du métabolisme des glucides.
Chez les plantes de la famille desAstéracées(anciennementComposées) et chez lesanimaux, la molécule de réserve n'est pas l'amidon, mais respectivement l'inulineet leglycogène.
Les débouchés industriels sont essentiellement l'agroalimentaire à travers l'industrie desboissons,confiseries,boulangeries, l'industrie chimique qui l'utilise dans les procédés defermentationpour la production de bioéthanol, lestraitements de surface, la formulation decolles, l'encapsulation de produits pharmaceutiques, lescosmétiques, lapapeterieet lesmatières plastiques biodégradables.
L'empoisd'amidon était aussi utilisé autrefois, pour l'empesage desvêtements. L'amidon de pomme de terre est également utilisé commeexcipientdans diverses médications sous forme comprimées.
L'amidon issu de céréales est utilisé pour produire desédulcorants, tels que lesirop d'orge malté, lesirop de maïs, lesirop de riz brunou encore lesirop de maïs à haute teneur en fructose.
L'amidon, principalement extrait de la pomme de terre, est souvent transformé à des fins industrielles et peut subir plusieurs modifications :
Les amidons dits « modifiés » (autorisés ou en cours d'examen de demande d'autorisation en Europe) sont repris par le «Système international de numérotation des additifs alimentaires» (SIN):
Un amidon ditrésistantest« communément défini comme « la somme de l’amidon et des produits de dégradation de l’amidon non absorbés dans l’intestin grêle d’individus sains ». Il comprend quatre types, letype 4(RS4) regroupant les amidons modifiés chimiquement dont fait partie le PDP. La teneur minimale en fibres alimentaires du NI, estimée par la méthode AOAC1n991.43, est de 66 %. »(Avis ANSES, 2011)