- Štruktúra maltózy
- Funkcia a použitie maltózy
- Zdroj energie
- Výroba nápojov
- Maltózové potraviny
- Metabolizmus maltózy
- Referencie
Maltóza (4-O- (α-D-Glukopyranosyl) -β-D-glukopyranóza) je disacharid zložený z dvoch monomérov glukózy spojených glykosidickou väzbou typu α-1,4. Prirodzene je to jeden z hlavných produktov enzymatickej hydrolýzy amylózy, ktorá je homopolysacharidom glukózy prítomnej v škrobe.
Maltóza sa vyrába komerčne zo škrobu, ktorý bol ošetrený jačmenným sladom. Tento disacharid je veľmi dôležitý pri výrobe fermentovaných alkoholických nápojov, ako je pivo alebo whisky, v ktorých sa používajú sirupy bohaté na maltózu, produkt z výťažkov pripravených klíčením alebo „sladovým“ zrnom jačmeňa.
Chemická štruktúra maltózy (Zdroj: Zippanova prostredníctvom Wikimedia Commons)
Pretože maltóza pozostáva z dvoch zvyškov glukózy, hydrolýza tohto disacharidu v črevách mnohých zvierat, vrátane človeka, je nanajvýš dôležitá na získanie energie z rastlinných škrobov, z ktorých sa získava.
Avšak nadmerná konzumácia maltózy môže byť kontraindikovaná u diabetických pacientov alebo u pacientov s predispozíciou k tomuto ochoreniu, pretože tento cukor môže rýchlo zvýšiť hladiny glukózy v krvi (glykémia).
Mnohé štúdie tiež ukázali, že mikroorganizmy, ako sú napríklad baktérie, sú schopné metabolizovať maltózu priamo ako zdroj uhlíka a energie, pričom na tento účel používajú rôzne typy špecifických enzýmov a transportérov.
Štruktúra maltózy
Reakcia syntézy maltózy. Javier Velasco
Maltóza je disacharid zložený z dvoch glukózových zvyškov spojených dohromady prostredníctvom glukozidickej väzby typu a-1,4, cez ktorú je hemiacetálna forma a-D-glukopyranozylovej jednotky spojená so zvyškom p -D-glukopyranóza známa ako „aglykón“.
Atóm kyslíka, ktorý je súčasťou glykozidovej väzby, je umiestnený viac-menej v strede štruktúry, priamo medzi dvoma glukózovými kruhmi.
Molekulárna štruktúra maltózy v 3D. AbcdKolya
Má molekulovú hmotnosť 342,3 g / mol, čo zodpovedá chemickému vzorcu C12H22O11. Je to redukujúci cukor a môže podstúpiť mutarrotáciu, takže sa nachádza vo forme a- alebo β-maltózy.
Ďalej je možné tento disacharid hydrolyzovať rôznymi kyselinami alebo špecifickým enzýmom známym ako maltáza.
Je to zlúčenina, ktorá sa bežne vyskytuje ako kryštalický alebo belavý prášok. Je rozpustný vo vode a má mierne sladkú chuť (asi 50% sladiacej schopnosti sacharózy, ktorá je stolovým cukrom). Nie je ľahko kryštalizovateľná a je skvasiteľná.
Maltóza je veľmi hygroskopický disacharid, to znamená, že má veľkú schopnosť absorbovať vlhkosť z prostredia, v ktorom sa nachádza. Má teplotu topenia takmer 120 ° C a môže karamelizovať pri 180 ° C.
Funkcia a použitie maltózy
Zdroj energie
Maltóza sa dá opísať ako dobrý zdroj energie, pretože hydrolýza glykozidovej väzby, ktorá tvorí tento disacharid (sprostredkovaný maltázou), uvoľňuje dve molekuly glukózy, ktoré bunky efektívne využívajú glykolytickou cestou.
Pretože škrob prítomný v mnohých potravinách rastlinného pôvodu je zložený z homopolysacharidov amylózy a amylopektínu, čo sú polyméry glukózových zvyškov spojených glukozidickými väzbami, predstavuje hydrolýza tohto zvyšku v maltóze a následne v zvyškoch bez glukózy významnú úlohu. zdroj kalorickej energie pre rôzne živé organizmy.
Výroba nápojov
Komerčné sirupy bohaté na maltózu, najmä tie, ktoré sa vyrábajú enzymatickou hydrolýzou škrobu, sa široko používajú na výrobu alkoholických nápojov, ako je pivo a whisky, kde sa primárne usilujú o zlepšenie „orálneho pocitu“ týchto nápojov. ,
Výroba týchto a iných fermentovaných alkoholických nápojov sa okrem toho vykonáva pomocou suroviny známej ako „sladový jačmeň“, ktorý sa získava klíčením tejto obilniny procesom nazývaným sladovníctvo, v ktorom sú pôvodné enzýmy očkovací hydrolyzovaný škrob.
Okrem toho maltóza a jej deriváty, tie, ktoré sa nachádzajú vo veľkej miere v sirupoch bohatých na tento disacharid, majú vlastnosti, ktoré bránia gélovateniu a kryštalizácii látok, kde sa rozpúšťa.
Maltózové potraviny
Fotografia maltózového sirupu (Zdroj: www.aziatische-ingredienten.nl prostredníctvom Wikimedia Commons)
Hoci sa maltóza nepovažuje za „nevyhnutnú živinu“, to znamená, že jej konzumácia nie je pre človeka podstatná, vyskytuje sa v mnohých bežných potravinách:
- Maltóza sa priemyselne získava hydrolýzou škrobu, je to však prírodný medziprodukt procesu trávenia.
- Sladké zemiaky a niektoré druhy pšenice sú bohaté na maltózu v „voľnom“ stave.
- Sladový sirup a iné kukuričné sirupy sú okrem iného bohaté na maltózu, ako aj na sirup hnedej ryže.
- Niektoré pivá, citróny a iné „sladové“ nápoje majú mierny obsah maltózy, pretože sa metabolizuje počas alkoholového kvasenia.
- Určité maltózy majú aj niektoré priemyselne spracované obilniny, kompóty, cukrovinky, cukríky a čokolády.
- Nachádza sa tiež v jačmeni, v kukuričných hydrolyzátoch a v rôznych druhoch škrobov.
Metabolizmus maltózy
U zvierat začína trávenie škrobu enzýmami a-amylázy prítomnými v slinách a potom pokračuje v tenkom čreve. Produkt tejto počiatočnej degradácie pozostáva zo zmesi „limitných dextrínov“, maltózy a niektorých zvyškov bez glukózy.
Výsledné glukózové disacharidy (maltózové zvyšky) sú hydrolyzované maltázovým enzýmom, procesom, ktorý končí uvoľňovaním dvoch molekúl glukózy na maltózovú molekulu, ktoré sa môžu prenášať do krvného obehu a odtiaľ do tkanív tela. ,
Maltázou katalyzovaná reakcia. Vľavo maltózová molekula a napravo dve molekuly glukózy vznikajúce hydrolýzou (Zdroj: Dapantazis .jpg cez Wikimedia Commons)
Vzhľadom na skutočnosť, že maltóza a glukóza sú vysoko rozpustné a osmoticky aktívne výrobky, môžu pri spotrebovaní nad (viac ako 120 gramov za deň) „priťahovať“ vodu do čreva a spôsobiť miernu hnačku.
Diabetickí pacienti alebo pacienti s predispozíciou k tomuto ochoreniu sú kontraindikovaní nadmernej konzumácii maltózy, pretože tento cukor má schopnosť rýchlo zvyšovať hladinu glukózy v krvi (glykémia), čo je kontraproduktívna udalosť pre týchto jedincov.
V baktériách, ktoré sú prokaryotickými organizmami, dochádza k tráveniu polysacharidov, ako je napríklad škrob, vďaka enzýmom, ktoré sa vyvážajú do vonkajšej časti bunky a ktorých katalytické produkty sa do cytozolu zavádzajú špecifickými transportérmi vrátane maltózy.
Akonáhle sú cytosóly, enzýmy, ako je amylomaltáza, maltodextrínfosforyláza a glukokináza, sa podieľajú na následnom metabolizme tohto disacharidu, pričom vznikajú molekuly, ako je glukóza-1-fosfát a glukóza-6-fosfát, ktoré vstupujú do glykolýzy.
Referencie
- Badui Dergal, S. (2016). Potravinová chémia. Mexico, Pearson Education.
- Crow, RR, Kumar, S. a Varela, MF (2012). Maltózová chémia a biochémia. In Dietary Sugars (str. 101-114).
- Doudoroff, M., Hassid, WZ, Putman, EW, Potter, AL, & Lederberg, J. (1949). Priame využitie maltózy Escherichia coli. Journal of Biological Chemistry, 179 (2), 921-934.
- Ehrmann, M., Ehrle, R., Hofmann, E., Boos, W., & Schlösser, A. (1998). ABC maltózový transportér. Molecular mikrobiology, 29 (3), 685-694.
- Ouellette, RJ, a Rawn, JD (2014). Organická chémia: štruktúra, mechanizmus a syntéza. Elsevier.
- Stick, RV, a Williams, S. (2010). Sacharidy: základné molekuly života. Elsevier.