Stärke

Stärke, übliche Bezeichnung für ein komplex aufgebautes Kohlenhydrat mit der allgemeinen chemischen Formel (C₆H₁₀O₅)_n. In reinem Zustand ist Stärke eine weiße, körnige oder pulverige, geruch- und geschmacklose Substanz. Sie kommt u. a. in den Samen von Getreidepflanzen sowie in Pflanzenknollen und -zwiebeln vor. Stärkemoleküle enthalten Hunderte oder Tausende von Atomen, d. h. die Zahl n in der obigen Formel liegt zwischen 50 und vielen tausend.

Stärke kommt in zwei Molekülformen vor. Die Amylose macht etwa 20 Prozent der gewöhnlichen Stärke aus. In ihr sind die Glucosemoleküle (C₆H₁₀O₅-Gruppen) zu einer überwiegend unverzweigten Kette miteinander verbunden. Diese Kette bildet eine spiralförmige Helix. Bei der anderen Form, dem Amylopectin, sind zahlreiche, buschartige Kettenverzweigungen vorhanden. Hier sind die Ketten kürzer und enthalten nur 20 bis 25 Glucoseeinheiten.

Stärke entsteht in den Grünpflanzen durch Photosynthese und bildet in den Pflanzen einen Teil der Zellwände (siehe Zelle) und auch der steifen Fasern. Ferner dient sie den Pflanzen als eine Art Energiespeicher, da ihre Oxidation zu Kohlendioxid und Wasser erhebliche Energiemengen freisetzt. Die Form und Größe der Stärkekörnchen sind charakteristisch für die Pflanze, in der die betreffende Stärke entstand.

Stärke ist in kaltem Wasser und in Alkohol fast unlöslich. In kochendem Wasser bildet sich Stärkekleister, der beim Abkühlen zu einer Gallerte werden kann. In heißem Wasser geht die Amylose kolloidal in Lösung. Sie lässt sich aus dem Filtrat mit Alkohol als lösliche Stärke isolieren. Durch Kochen mit verdünnter Säure wandelt sich die Stärke allmählich in Dextrine um, die aus kleineren Molekülen bestehen. Diese Reaktion ist ein Beispiel für eine Hydrolyse wird beispielsweise auch durch einige Enzyme katalysiert. Dextrine werden u. a. als Klebstoffe und Appreturmittel verwendet. Der gezielte Abbau von Stärke ist auf enzymatischem Weg möglich. Letztlich entsteht dabei das Disaccharid Maltose (Malzzucker, C₁₂H₂₂O₁₁) und das Monosaccharid Glucose (Traubenzucker, C₆H ₁₂O₆). Zu weiteren Einzelheiten siehe Zucker.

Bei der Verdauung der Stärke im menschlichen Körper beginnt die Hydrolyse bereits im Mund durch die Einwirkung des Ptyalins im Speichel. Der Körper verbraucht nicht sofort die gesamte bei der Stärkeverdauung entstandene Menge an Glucose, sondern wandelt den größten Teil in Glykogen um, das in der Leber gespeichert wird. Glykogen, auch tierische Stärke genannt, hat eine Struktur, die mit der des Amylopectins nahezu identisch ist. Wenn der Körper später Glucose benötigt, dann wird Glykogen hydrolysiert und dem Blutstrom zugeführt. Somit stellt das Glykogen bei Mensch und Tier eine Energiereserve dar, ähnlich wie die Stärke bei den Pflanzen. Siehe Kohlenhydrate; menschliche Ernährung