Características del almidón de maíz y relación con las enzimas de su biosíntesis

Español; castellano. Las tortillas de maíz azul difieren en sabor y textura de las de maíz blanco. Estas diferencias podrían atribuirse a la dureza del grano o a la estructura del almidón, la cual está influenciada por los mecanismos de su biosíntesis y repercute en la estructura de sus dos componentes principales. El objetivo del presente estudio fue analizar el almidón de maíz azul y blanco en dos etapas de desarrollo del grano, para asociar sus características morfológicas y fisicoquímicas con la estructura, y esta última con las enzimas que participan en su biosíntesis. El maíz se cosechó a los 20 y 50 d después de la polinización (ddp) y el almidón se cuantificó, y se aisló para ser caracterizado. Se extrajeron y separaron por peso molecular las enzimas de biosíntesis del almidón. El análisis de varianza fue de una vía con un nivel de significancia de p<0.05. El maíz azul presentó mayor contenido de almidón. En el estudio electroforético, los dos maíces presentaron bandas con peso molecular reportado para ADP glucosa pirofosforilasa, almidón sintasa unida al gránulo y tres isoformas de almidón sintasa soluble. Además, se encontraron dos isoformas de la enzima ramificante del almidón en el maíz azul, que podrían alterar el patrón de ramificación de su amilopectina, produciendo estructuras altamente ramificadas con cadenas cortas, por lo que la estructura del almidón a los 50 ddp presentó menor espacio disponible dentro de la estructura granular para la síntesis de amilosa, así como cristales pequeños y menos perfectos que se desorganizaron a menor temperatura y entalpía que los del almidón de maíz blanco. La biosíntesis del almidón de maíz blanco y azul difirió, ya que las isoformas de la enzimas ramificante en cada uno de los maíces produjeron estructuras diferentes, lo cual repercutió en sus propiedades fisicoquímicas.

Inglés. Blue maize tortillas differ in taste and texture from white maize. These differences may be due to grain hardness or the starch structure, which is influenced by its mechanisms of biosynthesis and affects the structure of its two main components. The aim of this study was to analyze the blue and white maize starch in two development stages of the grain, to associate its morphological and physicochemical characteristics with the structure, and the latter with the enzymes involved in its biosynthesis. We harvested maize 20 and 50 d after pollination (DAP); and quantified starch content in the kernel, isolated and characterized it. We extracted and separated the starch biosynthesis enzymes according to their molecular weight, and used a one-way analysis of variance at a significance level of p< 0.05. Blue maize had higher starch content. In the electrophoretic analysis, the two maize varieties had bands of molecular weight reported for ADP glucose pyrophosphorylase granule bound synthase starch and three isoforms of soluble synthase starch. Furthermore, we found two isoforms of the starch branching enzyme in blue maize, which could alter the pattern of branching of amylopectin, producing highly branched structures with shorter chains, so that the structure of starch at 50 DAP had less available space within the grain structure for the synthesis of amylose and small and less perfect crystals, which were disorganized at lower temperature and enthalpy than those of the white maize starch. The white and blue maize starch biosynthesis differed as isoforms of branching enzymes in each maize produced different structures, which affected their physicochemical properties.