ما هي الصيغة الكيميائية للنشا؟

النشا (بالإنجليزية: Starch) هو مادة كيميائية عضوية حبيبية بيضاء اللون، من فئة الكربوهيدرات التي يتم تصنيعها في أوراق النبات عند وجود كميات كافية من الجلوكوز الناتج عن عمليات البناء الضوئي، إذ يتكون من عدة جزيئات جلوكوز ترتبط ببعضها البعض من خلال روابط جليكوسيدية (بالإنجليزية: Glycosidic bonds) لتكون مركباً يسمى عديد السكاريد (بالإنجليزية: Polysaccharide)، ذو الصيغة الكيميائية C6 H10 O5)n)، وهي نفسها الصيغة الكيميائية للنشا، حيث إن n: هي عدد جزيئات الجلوكوز الموجودة في النشا، وهي تتفاوت بناء على حجم المركب.[١]


كيف يتكوّن النشا؟

يتكوّن النشا في النبات من الجلوكوز الذي يتم تصنيعه خلال عملية البناء الضوئي بهدف حفظ جزيئات الجلوكوز لاستخدامها كمصدر للطاقة عند الحاجة، ويعتبر النشا عديد سكاريد متجانس (بالإنجليزية: Homopolysaccharide)، لأن جميع جزيئاته تتكوّن من نفس المركب ألا وهو الجلوكوز، ويتواجد النشا على شكل بنائين كيميائيّين، هما:[٢]

  • الأميلوز (بالإنجليزية: Amylose): وهو الأبسط من حيث التركيب الكيميائي؛ لأنه مركب خالٍ من الأفرع أي أنه خطّي (بالإنجليزية: Linear) حيث يتكوّن عند حدوث رابطة تساهمية بين ذرة الكربون رقم 1 في جزيء جلوكوز، وذرة الكربون رقم 4 في جزيء الجلوكوز الذي يليه ليكوّن رابطة جليكوسيدية (بالإنجليزية: Alfa-1,4 glycosidic bond).
  • الأميلوبكتين (بالإنجليزية: Amylopectin): وهو المركب الأكثر تعقيداً، فبالإضافة إلى وجود الروابط الجليكوسيدية الخطية يوجد أيضاً تفرّعات (بالإنجليزية: branches) تتواجد بين كل 25-30 جزيء جلوكوز تقريباً، وترتبط هذه التفرّعات بجزيئات الجلوكوز المجاورة من خلال روابط تساهمية بين ذرة الكربون رقم 1 في جزيء الجلوكوز الأول، وذرة الكربون رقم 6 في جزيء الجلوكوز المتفرّع، وتسمى هذه الروابط: روابط جليكوسيدية (بالإنجليزية: Alfa-1,6 glycosidic bond).


ما هي الصيغة الكيميائية للنشا؟


خصائص النشا

للنشا خصائص عديدة، ومن أهمها ما يأتي:[٣]

  • الذائبية في الماء (بالإنجليزية: Water solubility): إن المكوّن الأساسي للنشا هو الجلوكوز، وهو يتمتع بذائبية عالية في الماء، إلا أنّ النشا عديم الذائبية في الماء؛ وذلك بسبب قوة الروابط التساهمية التي تربط بين جزيئات الجلوكوز في النشا حيث تقوم بمنع جزيئات الماء من تكوين روابط معها، إلا أنّه يمكن زيادة ذائبية النشا، وذلك من خلال رفع درجات الحرارة لتكسير الروابط التساهمية والسماح لجزيئات الماء بالدخول بين جزيئات الجلوكوز وتكوين روابط معها.
  • التفاعلية (بالإنجليزية: Reactivity): يستطيع النشا الدخول في عدة تفاعلات كيميائية بتحفيز من عدة عوامل مساعدة، ومن هذه التفاعلات: تفاعل التحلل المائي (بالإنجليزية: Hydrolysis)؛ حيث يتم كسر رابطة تساهمية في المركب وإضافة جزيء ماء.


أهمية النشا وفوائده

للنشا فوائد عديدة، ومنها:[٤]

  • فوائد النشا للنبات: يعتبرالنشا مركّب تخزين الطاقة الأساسي في النبات، حيث يتم تصنيعه من الجلوكوز عند تواجده بكميات كبيرة لحفظه كمصدر للطاقة، ويتم تكسيره عند وجود نقص في كميات الجلوكوز للحصول على الطاقة اللازمة للقيام بالوظائف الحيوية.
  • فوائد النشا للحيوان والإنسان: يعتبر النشا مصدر الكربوهيدرات الأساسي في الغذاء حيث يتم الحصول عليه من النبات كالبطاطا والأرز، ويقوم بتكسيره إنزيم الأميليز (بالإنجليزية: Amylase) الذي يتم إفرازه من الغدد اللّعابية والبنكرياس لتوفير الطاقة اللازمة للكائن الحي.
  • فوائد النشا في الصناعة: يستخدم النشا لصناعة الصمغ، وذلك بسبب قوة الروابط بين جزيئاته التي تزيد من فعاليته، ويستخدم أيضا في صناعة بدائل البلاستيك كمادة صديقة للبيئة كونه قابلاً للتحلل (بالإنجليزية: Biodegradable)، كما أنه قد يستخدم كمادة محلّية للمشروبات، أو كمادة حافظة.

المراجع

  1. ↑ The Editors of Encyclopaedia Britannica, "starch", britannica, Retrieved 6/7/2021. Edited.
  2. ↑ "Starch and Cellulose", chem.libretexts, 5/6/2019, Retrieved 6/7/2021. Edited.
  3. ↑ Henry Omoregie Egharevba, "Chemical Properties of Starch and Its Application in the Food Industry", intechopen, Retrieved 6/7/2021. Edited.
  4. ↑ "Starch", alevelbiology, Retrieved 6/7/2021. Edited.