Isomalt (6-O - α-D-Glukopyranosyl-glukopyranózy) je regiosiómero disacharid maltózu (disacharid ďalšie vznikajúce pri enzymatické hydrolýzy škrobu) sa zvyčajne nachádza v bodov vetvenia polysacharidov, ako je amylopektínu a glykogénu.
Ako už názov napovedá, jedná sa o disacharid zložený z dvoch zvyškov D-glukopyranózy a má rôzne funkcie v metabolizme cicavcov. Etymologicky sa predpona „iso“ slova izomalt vzťahuje na „rovnaké“ ako maltóza.
Haworthské zastúpenie pre Isomaltose (Zdroj: NEUROtiker prostredníctvom Wikimedia Commons)
Tento disacharid bol objavený na začiatku šesťdesiatych rokov a jeho priemyselná syntéza bola prvýkrát dosiahnutá v roku 1980. Až do roku 1900 však bola schválená na ľudskú spotrebu.
Izomalt, tiež známy ako izogentobióza, je disacharid považovaný za nekariogénnu náhradu za sacharózu v niektorých výrobkoch pripravených pre diabetických alebo prediabetických pacientov.
Počas trávenia škrobu sa izomalt a veľa izomaltových oligosacharidov produkujú hydrolýzou sprostredkovanou rôznymi typmi enzýmov, najmä a-amyláz a a-glukozidáz.
Tento disacharid je hlavnou zložkou izomaltózových oligosacharidov, tiež známych ako IMO, ktoré sa prirodzene vyrábajú vo fermentovaných potravinách, ako je sójová omáčka a saké.
vlastnosti
Izomaltóza je disacharid zaradený do skupiny redukujúcich disacharidov spolu s laktózou, cellobiózou a maltózou. Keď je podrobený hydrolýze, vytvára z molekúl monosacharidov dve molekuly glukózy.
V bunkách kefy na hranici cicavcového čreva je izomalt vopred trávený alebo hydrolyzovaný enzýmom disacharidázy asociovaným s plazmatickou membránou známou ako sukraláza-izomaltáza.
Tento disacharid sa priemyselne vyrába zo sacharózy katalytickou redukciou v prítomnosti niklu alebo zahrievaním glukózy (čo je dôvod, prečo je prítomný v rôznych druhoch sirupov).
Izomalt a izomaltulóza
Existuje iný disacharid podobný izomaltóze známy ako izomaltulóza, ale rozdiel medzi nimi súvisí s disacharidom, z ktorého pochádzajú, pretože izomalt je izomér odvodený od maltózy a izomaltulóza je odvodená od sacharózy.
Izomaltulóza je vlastne disacharid glukózy a fruktózy, ktoré sú vzájomne spojené glykozidickou väzbou typu a-1,6 (rovnaký typ väzby, ktorý spája zvyšky glukózy v izomaltovej zmesi).
Tento disacharid je široko používaný v potravinárskom priemysle a získava sa umelo zo sacharózy a enzymatickým pôsobením trehalulózsyntázy, ktorá spôsobuje štrukturálne preskupenie medzi monosacharidmi, ktoré ho tvoria.
štruktúra
Ako už bolo uvedené, izomalt je izomér maltózy, takže sa skladá z dvoch molekúl glukózy.
Jeho základné monosacharidy sú vzájomne spojené glukózovými väzbami typu a-1,6, ktoré ho odlišujú od maltózy, ktorej väzba je typu a-1,4.
Tento typ väzby významne zvyšuje flexibilitu molekuly a poskytuje jej viac konformačných možností ako ostatné.
V dôsledku prítomnosti väzby typu a-1,6 nekryštalizuje izomalt v roztoku tak ľahko ako iné disacharidy, avšak jeho komerčná prezentácia je vo forme kryštalického prášku.
Jeho všeobecný chemický vzorec je C12H22O11. Má molekulovú hmotnosť 342,3 g / mol a je tiež známy ako a-D-glukopyranozyl-glukopyranóza. Jeho teplota topenia je medzi 98 a 160 ° C, je rozpustná vo vode a patrí do skupiny skvasiteľných cukrov.
Vlastnosti
Aj keď nie je tak ľahko stráviteľný, je izomalt ako vedľajší produkt enzymatickej degradácie škrobu základným disacharidom pre výživu cicavcov.
Jeho hydrolýza, sprostredkovaná enzýmom nachádzajúcim sa na membráne hraníc kefy známej ako sukraláza-izomaltáza, je zdrojom uhlíka a energie, pretože glukóza sa môže ľahko prenášať do cytosolu a smerovať k podstatným katabolickým cestám.
Vo forme Aspergillus nidulans je izomalt jedným z najúčinnejších induktorov pri indukcii syntézy enzýmov amylázy, čo má dôležité implikácie v biológii tohto mikroorganizmu.
Priemyselné aplikácie
Hlavný zdroj izomaltózy nie je prírodný, pretože sa získava priemyselne zo sirupov bohatých na maltózu vďaka pôsobeniu enzýmu transglukozidázy.
Ďalším bakteriálnym enzýmom, ktorý sa biotechnologicky používa na výrobu izomaltu, je sacharózová izomeráza.
Takto vyrobený izomalt je včlenený do viacerých jedlých prípravkov ako sladidlo, medzi ktorými vynikajú džemy, čokolády alebo sladkosti a niektoré konzervované potraviny. Okrem toho sa používa ako konzervačný prostriedok v potravinách, ako sú obilniny, sušienky a pečivo.
Používa sa ako náhrada sacharózy u diabetických pacientov, pretože nie je tak stráviteľná ako bežný cukor, a preto významne nezvyšuje hladiny glukózy v krvi (prispieva tiež k nižšiemu obsahu kalórií).
Na svoje jedlé použitie sa musí vo všeobecnosti zmiešať s inými cukrami, pretože nemá rovnaké vlastnosti ako bežný cukor (pri zahriatí sa karamelizuje a nemôže sa použiť na pečené prípravky).
Pretože jeho prípravky majú jasnejší a transparentnejší vzhľad, izomalt sa bežne používa na dekoratívne gastronomické účely.
Využíva sa tiež vo farmaceutickom a kozmetickom priemysle. Okrem toho platí pre potravinové formulácie navrhnuté domácimi alebo hospodárskymi zvieratami.
Súvisiace choroby
U ľudí sa vyskytuje vrodené autozomálne ochorenie známe ako nedostatok sukralázy-izomaltázy alebo CSID (vrodený nedostatok sukralázy-izomaltázy), ktorý súvisí s poruchami trávenia osmoticky aktívnych oligosacharidov a disacharidov.
Zistilo sa, že toto ochorenie súvisí s niekoľkými simultánnymi faktormi, medzi ktoré patria génové mutácie enzýmov zapojených do procesu, ako je sukraláza-izomaltáza.
Nestrávenie disacharidov, ako je sacharóza a izomalt, spôsobuje jeho „netoleranciu“. Patologický stav je charakterizovaný vývojom brušných kŕčov, hnačiek, zvracania, bolesti hlavy, hypoglykémie, nadmernej produkcie plynu atď.
Referencie
- Badui, S. (2006). Potravinová chémia. (E. Quintanar, vyd.) (4. vydanie). Mexico DF: Pearson Education.
- Finch, P. (1999). Sacharidy: Štruktúry, syntéza a dynamika. Londýn, Spojené kráľovstvo: Springer-Science + Business Media, BV
- Kato, N., Murakoshi, Y., Kato, M., Kobayashi, T., & Tsukagoshi, N. (2002). Izomaltóza tvorená a-glukozidázami vyvoláva indukciu amylázy v Aspergillus nidulans. Current Genetics, 42 (1), 43–50.
- PubChem. (2005). Načítané 6. augusta 2019, z www.pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Stick, R. (2001). Sacharidy. Sladké molekuly života. Academic Press.
- Stick, R., & Williams, S. (2009). Sacharidy: základné molekuly života (2. vydanie). Elsevier.
- Treem, W. (1995). Vrodená deficiencia sukralázy a izomaltázy. Journal of Pediatric Gastroenterology and Nutrition, 21, 1-14.