一、淀粉生物降解的原理
意思就是经生物分泌的物质的催化下，淀粉发生分解（一般分解为单糖，如葡萄糖）。
所谓的分泌物质一般指的是酶（淀粉酶）
就这么简单。
二、可降解材料淀粉的发展历史
随着人们生活节奏的加快和生活水平的提高，一次性塑料包装袋、包装膜用量越来越大。大量一次性塑料包装膜、包装袋的使用，给环境造成巨大的污染。一方面，铁路沿线、旅游景点到处散落一次性购物袋、包装膜，给人们以视觉污染，影响景区生态环境；另一方面，由于塑料在自然环境中很难自行降解，从而给环境产生更深层次的“白色污染”。因此，如何解决废弃包装膜和地膜的环境污染问题，是摆在各界政府及科技工作者面前一项急需解决的难题。
寻求塑料的代替物势在必行。20世纪七、八十年代，人们首先想到的就是可降解的天然高分子生物质材料。从添加淀粉到纸塑替代，从乳酸聚合到热塑性玉米淀粉材料，可以说技术上有了很大的进展，但产品的性价比还不能与普通塑料相比较，只能用于高附加值领域。日本丰田公司研发用白薯淀粉塑料制成了汽车配件，日本《时代周刊》2002年5月13日刊登了白薯拯救地球的文章，富士通公司用玉米淀粉塑料制成的电脑机壳和其它配件已经商业应用。目前，国内外已有多种商品出售，如加拿大St.Lawrance公司、美国Ampacer公司、意大利Ferruxzi公司等；国内华中农业大学、北京工商大学、长春应用化学研究所、天津大学、四川大学等单位也先后研制开发出淀粉基降解塑料，淀粉塑料的研究得到不断的深入和发展。
20 世纪七、八十年代,人们首先想到的就是可降解的天 然高分子生物质材料。从添加淀粉到纸塑替代,从乳酸聚合到热塑性玉米淀粉材料,可以说 技术上有了很大的进展, 但产品的性价比还不能与普通塑料相比较, ...
三、淀粉在植物体内通过什么途径合成和降解？
淀粉的合成：淀粉是植物重要的贮藏多糖，粮食作物的种子、块根、块茎含淀粉最多，植物体内的淀粉分直链淀粉和支链淀粉两种。淀粉的合成是由几种酶来催化的，每一种酶都有其自己催化的底物和引物（葡萄糖受体）。催化葡萄糖形成α-1.4-糖苷键合成直链淀粉的酶类是二磷酸葡萄糖尿苷转葡萄糖苷酶和二磷酸葡萄糖腺苷转葡萄糖苷酶。在支链淀粉的分支点上尚有α-1.6-糖苷键，这种键由另一种酶来催化，在植物中这种酶称Q酶。Q酶能催化 α-1.4-糖苷键转变为α-1.6-糖苷键，将直链淀粉转变为支链淀粉。
淀粉的分解：淀粉的分解有水解和磷解两种反应。淀粉的水解由淀粉酶催化，淀粉酶有α-与β-淀粉酶两种，二者只能催化水解淀粉中的 α-1.4-糖苷键。水解淀粉分支点的 α-1.6-糖苷键的酶为 R酶。支链淀粉在上述三种酶催化下，产物也和直链淀粉一样，有葡萄糖和麦芽糖，所产生的麦芽糖在麦芽糖酶的催化下，分解为两个分子的葡萄糖，在植物体内麦芽糖酶与淀粉酶同时存在。淀粉在磷酸化酶的催化下分解为磷酸葡萄糖。
淀粉（starch）是植物中最重要的贮藏多糖，完全由葡萄糖构成，所以属于均一多糖。与其它多糖一样，淀粉没有甜味，没有还原性，也没有变旋现象。
淀粉是由麦芽糖单位构成的链状结构，有直链淀粉和支链淀粉两种。直链部分由α-1，4糖苷键连接，分支处由α-1，6糖苷键连接。所以支链淀粉不完全水解可以得到少量以α-1，6糖苷键连接的异麦芽糖。
支链淀粉结构
直链淀粉(amylose)分子量从几万到十几万，平均约在6万左右，相当于300-400个葡萄糖缩合而成的线性分子，没有分支。支链淀粉(amylopectin)的分子量在20万以上，含有1300个葡萄糖或更多。其分子中大约每24－30个葡萄糖中有一个具有支链结构。
支链淀粉模型
直链淀粉分子中虽然没有分支结构，但其构象并不是笔直的，而是卷曲成螺旋形，每一圈有六个葡萄糖分子。直链淀粉遇碘产生蓝色，就是由于多个三碘化物离子（I3-）被络合在螺旋中产生的，吸收峰在620-680nm。而支链淀粉(amylopectin)的直链部分较短，所以产生的络合物呈紫色，光吸收在530-555nm。
用碘染色的小麦淀粉颗粒
淀粉在植物中以球状或卵状淀粉颗粒的形式存在，颗粒中有结构致密的结晶区域和相对疏松的非结晶区（无定形区）。这种结构使淀粉不溶于冷水。在微观上，淀粉颗粒由于结晶区的光学各向异性，对不同偏振方向的偏振光具有不同的折射率，会产生一种有趣的双折射（消光十字）现象。
淀粉颗粒的双折射现象
淀粉粒在水中加热（一般60-80℃），会逐渐溶胀、开裂，最后形成均匀的糊状，称为糊化（gelatinization）。糊化过程中淀粉粒吸水膨胀，可以达到原始体积的50-100倍。利用这个特性，可以将淀粉作为崩解剂，在制作药物片剂时加入。当淀粉在胃肠液中溶胀，就会使片剂碎裂成细小颗粒，使其中的药物得以迅速吸收。
淀粉属于多糖，在水中不能形成真溶液，只能形成胶体。直链淀粉可溶于热水，支链淀粉不溶于热水，但更容易糊化，而且糊化形成的胶体粘度更高。不同来源的淀粉中二者比例不同，玉米淀粉和马铃薯淀粉分别含27％和20％的直链淀粉，而绿豆淀粉含60%的直链淀粉。有些淀粉（如糯米）全部为支链淀粉，所以更粘；而有的豆类淀粉则全是直链淀粉。
糊化后的淀粉胶体溶液如果逐渐降温，淀粉分子会重新排列成更紧密的晶体结构而发生沉淀，称为老化或回生(retrogradation)。直链淀粉线性区域长，更容易整齐排列，所以容易老化，而且老化后难以再次溶解（晶体熔化温度约150℃）。支链淀粉不易老化。所以，烹饪上用淀粉糊勾芡时一般会选择支链淀粉含量较高的淀粉，如马铃薯淀粉；而制作粉丝、粉皮时就要选择直链淀粉含量高的豆类淀粉。
直链淀粉老化后难以再次溶解，所以在肠道中难以消化，是一种抗性淀粉（resistant starch）。比如米饭、面包放冷后会变硬而难以消化。所以烹饪上一般尽量避免老化现象。不过，最近发现抗性淀粉可以被结肠菌群发酵，产生短链脂肪酸（SCFA）。SCFA能抑制有害细菌生长，有益肠道健康。而难以消化则有利于减肥，并可降低血糖波动，所以现在又受到追捧，甚至有人专门炒冷饭吃来减肥。
摄入适量的抗性淀粉确实有一定的益处，特别是对于需要饱腹感的减肥人士。但不要把它当成万能药。如果食用不当，抗性淀粉也会对健康不利。如果摄入过多，肠道菌群发酵会产生大量气体，导致腹胀。有胃炎或者胃溃疡的人群不宜长期食用较硬的食物。炒冷饭时如果加入过多食用油，会增加热量摄取，导致肥胖。所以说，均衡饮食，适度运动才是健康之道。
叶绿体可以产生淀粉，叶绿体通过光合作用进行养分合成。淀粉是植物细胞中最普遍的贮藏物质。贮藏的淀粉常以颗粒状态存在，称淀粉粒。淀粉在植物体内是在叶绿体内合成的。叶绿体在细胞中行使的功能有：具有能量反应、脂类合成、硝酸盐还原酶活动、光合作用及淀粉形成。叶绿体基质是进行碳同化的场所，它含有还原C02与合成淀粉的全部酶系。叶绿体进行光合作用制造的葡萄糖可以在叶绿体中合成淀粉，暂时贮存起来，也可以运出叶绿体在细胞质基质中合成蔗糖等二糖，或者运出叶肉细胞，为植物体的其他器官提供能源和原料。叶片在光下一段时间后，可以用碘检测到淀粉的存在。淀粉和蔗糖都是光合作用的主要终产物。光合作用形成的淀粉在叶绿体中合成后，也只有再转化成葡萄糖，才能从叶绿体中运输出去的，然而又在白色体中合成淀粉粒，成为贮藏器官中的贮藏淀粉。
在根和茎里面，如果结了果实就在果实里了；若植物没进行光合作用，只进行了有氧呼吸的话，就会消耗淀粉，将淀粉分解；叶子上产生的淀粉，经过筛管，运输到块茎。或者植物被人体所食用，淀粉在酶的催化作用下有水作用逐渐分解成葡萄糖。口腔中就开始消耗淀粉。
淀粉的合成：淀粉是植物重要的贮藏多糖,粮食作物的种子、块根、块茎含淀粉最多,植物体内的淀粉分直链淀粉和支链淀粉两种.淀粉的合成是由几种酶来催化的,每一种酶都有其自己催化的底物和引物（葡萄糖受体）.催化葡萄糖形成α-1.4-糖苷键合成直链淀粉的酶类是二磷酸葡萄糖尿苷转葡萄糖苷酶和二磷酸葡萄糖腺苷转葡萄糖苷酶.在支链淀粉的分支点上尚有α-1.6-糖苷键,这种键由另一种酶来催化,在植物中这种酶称Q酶.Q酶能催化 α-1.4-糖苷键转变为α-1.6-糖苷键,将直链淀粉转变为支链淀粉.
淀粉的分淀粉的分解有水解和磷解两种反应.淀粉的水解由淀粉酶催化,淀粉酶有α-与β-淀粉酶两种,二者只能催化水解淀粉中的 α-1.4-糖苷键.水解淀粉分支点的 α-1.6-糖苷键的酶为 R酶.支链淀粉在上述三种酶催化下,产物也和直链淀粉一样,有葡萄糖和麦芽糖,所产生的麦芽糖在麦芽糖酶的催化下,分解为两个分子的葡萄糖,在植物体内麦芽糖酶与淀粉酶同时存在.淀粉在磷酸化酶的催化下分解为磷酸葡萄糖.
淀粉（starch）是植物中最重要的贮藏多糖，完全由葡萄糖构成，所以属于均一多糖。与其它多糖一样，淀粉没有甜味，没有还原性，也没有变旋现象。淀粉是由麦芽糖单位构成的链状结构，有直链淀粉和支链淀粉两种。直链部分由α-1，4糖苷键连接，分支处由α-1，6糖苷键连接。所以支链淀粉不完全水解可以得到少量以α-1，6糖苷键连接的异麦芽糖。支链淀粉结构直链淀粉(amylose)分子量从几万到十几万，平均约在6万左右，相当于300-400个葡萄糖缩合而成的线性分子，没有分支。支链淀粉(amylopectin)的分子量在20万以上，含有1300个葡萄糖或更多。其分子中大约每24－30个葡萄糖中有一个具有支链结构。支链淀粉模型直链淀粉分子中虽然没有分支结构，但其构象并不是笔直的，而是卷曲成螺旋形，每一圈有六个葡萄糖分子。直链淀粉遇碘产生蓝色，就是由于多个三碘化物离子（I3-）被络合在螺旋中产生的，吸收峰在620-680nm。而支链淀粉(amylopectin)的直链部分较短，所以产生的络合物呈紫色，光吸收在530-555nm。用碘染色的小麦淀粉颗粒淀粉在植物中以球状或卵状淀粉颗粒的形式存在，颗粒中有结构致密的结晶区域和相对疏松的非结晶区（无定形区）。这种结构使淀粉不溶于冷水。在微观上，淀粉颗粒由于结晶区的光学各向异性，对不同偏振方向的偏振光具有不同的折射率，会产生一种有趣的双折射（消光十字）现象。淀粉颗粒的双折射现象淀粉粒在水中加热（一般60-80℃），会逐渐溶胀、开裂，最后形成均匀的糊状，称为糊化（gelatinization）。糊化过程中淀粉粒吸水膨胀，可以达到原始体积的50-100倍。利用这个特性，可以将淀粉作为崩解剂，在制作药物片剂时加入。当淀粉在胃肠液中溶胀，就会使片剂碎裂成细小颗粒，使其中的药物得以迅速吸收。淀粉属于多糖，在水中不能形成真溶液，只能形成胶体。直链淀粉可溶于热水，支链淀粉不溶于热水，但更容易糊化，而且糊化形成的胶体粘度更高。不同来源的淀粉中二者比例不同，玉米淀粉和马铃薯淀粉分别含27％和20％的直链淀粉，而绿豆淀粉含60%的直链淀粉。有些淀粉（如糯米）全部为支链淀粉，所以更粘；而有的豆类淀粉则全是直链淀粉。糊化后的淀粉胶体溶液如果逐渐降温，淀粉分子会重新排列成更紧密的晶体结构而发生沉淀，称为老化或回生(retrogradation)。直链淀粉线性区域长，更容易整齐排列，所以容易老化，而且老化后难以再次溶解（晶体熔化温度约150℃）。支链淀粉不易老化。所以，烹饪上用淀粉糊勾芡时一般会选择支链淀粉含量较高的淀粉，如马铃薯淀粉；而制作粉丝、粉皮时就要选择直链淀粉含量高的豆类淀粉。直链淀粉老化后难以再次溶解，所以在肠道中难以消化，是一种抗性淀粉（resistant starch）。比如米饭、面包放冷后会变硬而难以消化。所以烹饪上一般尽量避免老化现象。不过，最近发现抗性淀粉可以被结肠菌群发酵，产生短链脂肪酸（SCFA）。SCFA能抑制有害细菌生长，有益肠道健康。而难以消化则有利于减肥，并可降低血糖波动，所以现在又受到追捧，甚至有人专门炒冷饭吃来减肥。摄入适量的抗性淀粉确实有一定的益处，特别是对于需要饱腹感的减肥人士。但不要把它当成万能药。如果食用不当，抗性淀粉也会对健康不利。如果摄入过多，肠道菌群发酵会产生大量气体，导致腹胀。有胃炎或者胃溃疡的人群不宜长期食用较硬的食物。炒冷饭时如果加入过多食用油，会增加热量摄取，导致肥胖。所以说，均衡饮食，适度运动才是健康之道。