עמילן

עֲמִילָן הוא פולימר, רב-סוכר המורכב מיחידות חוזרות של גלוקוז. עמילן הוא צורת אגירת סוכר זמין בצמח לצורך הפקת אנרגיה כימית. בני אדם מסוגלים לעכל עמילן והוא משמש כמקור אנרגיה עיקרי למרבית אוכלוסיית העולם. העמילן שאוכלים בני האדם נמצא בעיקר בדגנים ובשורשים אכילים.
מלבד היותו מקור אנרגיה, עמילן, ובמיוחד עמילן תירס, משמשים בבישול להעלאת סמיכות רטבים. בתעשייה עמילן משמש, בין השאר, לייצור דבקים, נייר וטקסטיל. העמילן הוא גם חומר תשמורת.
גלוקוז היא מולקולה הידרופילית מסיסה בקלות במים, אך עמילן, אף שהוא בנוי מיחידות גלוקוז, איננו מתמוסס בקלות במים כמו הגלוקוז.

פרהיסטוריה והיסטוריה

בני אדם, בדומה ליונקים רבים אחרים, מעכלים עמילן על ידי פירוקו לחד-סוכרים באמצעות אנזים העמילאז, הנמצא ברוק ובלבלב. בכך ניתן להווכח על ידי לעיסה ממושכת של לחם, כאשר לאחר מספר דקות מורגש טעמו המתוק של הגלוקוז. בני אדם קדומים, קרוב לוודאי בדומה לאבותיהם ההומינינים, אכלו מזונות מן הצומח המכילים עמילן. לדוגמה, שרידים מיקרוסקופיים של עמילן נמצאו בשיני ניאנדרטלים ובאבנים עליהן נכתש מזון.
עם זאת, צריכת העמילן של בני-אדם גברה כתוצאה מן המהפכה החקלאית לפני מספר אלפי שנים, וישנן ראיות שהיא אף הוליכה לברירה טבעית ואבולוציה לעיכול יעיל יותר של עמילן. בגנום של בני-אדם בני-ימינו המשתייכים לחברות הצורכות עמילן רב במזונן נמצאה נטייה למספר גדול יותר של עותקים לגן AMY1, המקודד לאנזים העמילאז, וכתוצאה מכך לריכוז גבוה יותר של האנזים ברוק. ברירה מלאכותית דומה נמצאה גם בתהליך הביות של כלבי בית, והגדילה אצלם את מספר העותקים של הגן AMY2 (המקודד לעמילאז המופרש בלבלב אך לא ברוק), בהשוואה למספר העותקים בגנום של אבותיהם הזאבים, מה שאיפשר להם עיכול יעיל יותר של מזונות צמחיים עשירים בעמילן ממטבחו של האדם.
שימוש תעשייתי בעמילן התחיל במצרים העתיקה באלף הרביעי לפני הספירה כשהמצרים השתמשו בצמח גומא פפירוס לייצור פפירוסים לכתיבה. לאחר מכן, במאה ה-2 לספירה התחילו הסינים לייצר נייר, שיש בו רכיבי עמילן רבים.
התיאור הראשון להכנת עמילן נכתב על ידי המדינאי הרומאי קאטו הזקן בספרו "על החקלאות" (המאה ה-2 לפנה"ס). בעת החדשה נעשה שימוש נרחב בעמילן ובתוצריו בעיקר בתעשיית הקוסמטיקה וענפים אחרים. בתקופה זו עיקר העמילן הגיע מתפוחי אדמה, אך החל מסוף המאה ה-19 התירס הוא המקור העיקרי לעמילן תעשייתי.

סינתזה של עמילן

העמילן נוצר בכלורופלסטידות המצויים בעלים ובגבעולים ירוקים. בצמחים מסוימים מיוצר בעמילופלסטידות (ברקמות שאינן ירוקות).

עמילן בטבע

כל הזרעים מכילים עמילן המספק אנרגיה לזרע כאשר הוא באדמה ואינו מבצע פוטוסינתזה. ריכוז העמילן בזרעים הוא כ-60% עד 75%. עמילן מצוי גם בעלים, גבעולים פקעות ושורשים. עמילן מספק 70-80% מהקלוריות הנצרכות על ידי האדם בעולם והוא נצרך במזון טבעי וכתוסף מזון - נותן סמיכות וקשיחות למזונות מסוימים והשפעתו גדולה על המרקם.
מקור העמילן הנאכל על ידי האדם הוא בעיקר מדגנים (חיטה, שעורה, שיבולת שועל, שיפון וכוסמין), אורז, תפוח אדמה, בטטה, תירס, קסאווה ועוד.

עימלון בגדים

כאשר עמילן מהצומח מעורבב עם מים ומורתח ניתן להשתמש בו לעימלון בגדים. במאה ה-19 ובתחילת המאה ה-20 היה אופנתי לחזק צווארונים ושרוולים של חולצות גברים ובתחתוניות של נשים. האפקט מתקבל לאחר הוספת עמילן לבד וגיהוץ. מעבר לאפקט האסתטי, תוספת העמילן לבד גורמת לכך שבוץ וזיעה לא נספגים בבד, אלא דבקים בעמילן דווקא, וכך גם נשטפים בקלות יחד איתן. לאחר הכביסה, ניתן לעמלן את הבגדים שוב.
כיום אין צורך לכבס את הבגד במים עם עמילן כי יש תרסיסי עמילן העונים על הצורך הזה.

סינתיזה של ציקלודקסטרין

ניתן להפיק מן העמילן באמצעות ראקציות אנזימטיות, סוגים שונים של ציקלודקסטרינים. הציקלודקסטרינים משמשים רבות בתעשיית המזון וכחומרי ספיחה לריחות רעים.

בדיקות לגילוי עמילן

כאשר מוסיפים תמיסה המכילה יוד לדגימה המכילה עמילן (במיוחד עמילוז) הופכת צבעה לכחול כהה. אם הדגימה נטולת עמילן, צבע התמיסה נשאר צהוב-כתום. הסיבה לשינוי הצבע היא יצירת תרכובת קומפלקסית (complex) - היוד נכנס לתוך מולקולות העמילן.