ИЗОМАЛЬТ: ХАРАКТЕРИСТИКИ, СТРУКТУРА, ФУНКЦИИ - БИОЛОГИЯ - 2025

Изомальт (6 - O - -α-D-глюкопиранозил-глюкопираноз) является regiosiómero дисахарид мальтозы (дисахарид другой производятся во время ферментативного гидролиза крахмала) обычно находится в точках ветвления полисахаридов , такие как амилопектин и гликоген.

Как следует из названия, это дисахарид, состоящий из двух остатков D-глюкопиранозы, который выполняет различные функции в метаболизме млекопитающих. Этимологически говоря, приставка «iso» слова изомальт означает «равно» мальтозе.

Представительство компании Haworth для Isomaltose (Источник: NEUROtiker через Wikimedia Commons)

Этот дисахарид был открыт в начале 1960-х годов, а его промышленный синтез был впервые осуществлен в 1980 году. Однако он не был одобрен до 1900 года для потребления человеком.

Также известный как изогентобиоза, изомальт представляет собой дисахарид, который считается некариесогенным заменителем сахарозы в некоторых продуктах, разработанных для пациентов с диабетом или преддиабетом.

Во время переваривания крахмала изомальтоза и многие изомальтозные олигосахариды продуцируются гидролизом, опосредованным различными типами ферментов, особенно α-амилазами и α-глюкозидазами.

Этот дисахарид является основным компонентом изомальтозных олигосахаридов, также известных как IMO, которые естественным образом образуются в ферментированных продуктах, таких как соевый соус и саке.

характеристики

Изомальтоза - это дисахарид, относящийся к группе восстанавливающих дисахаридов вместе с лактозой, целлобиозой и мальтозой. Когда он подвергается гидролизу, он производит две молекулы глюкозы из составляющих его моносахаридов.

В клетках щеточной каймы кишечника млекопитающих изомальт предварительно переваривается или гидролизуется с помощью фермента дисахаридазы, связанного с плазматической мембраной того же вещества, что и сахароза-изомальтаза.

Этот дисахарид производится промышленным способом из сахарозы путем каталитического восстановления в присутствии никеля или путем нагревания глюкозы (вот почему он присутствует в различных типах сиропов).

Изомальт и изомальтулоза

Есть другой дисахарид, похожий на изомальтозу, известный как изомальтулоза, но разница между ними связана с дисахаридом, из которого они получены, поскольку изомальт является изомером, полученным из мальтозы, а изомальтулоза - из сахарозы.

Изомальтулоза на самом деле представляет собой дисахарид глюкозы и фруктозы, которые связаны вместе гликозидной связью α-1,6-типа (связи того же типа, что и остатки глюкозы в изомальте).

Этот дисахарид широко используется в пищевой промышленности и получается искусственно из сахарозы и ферментативным действием трегалулозосинтазы, которая вызывает структурную перестройку между составляющими ее моносахаридами.

Структура

Как уже упоминалось, изомальт является изомером мальтозы, поэтому он состоит из двух молекул глюкозы.

Составляющие его моносахариды связаны друг с другом глюкозидными связями типа α-1,6, что отличает его от мальтозы, связь которого относится к типу α-1,4.

Этот тип связи значительно увеличивает гибкость молекулы и дает ей больше конформационных возможностей, чем другие.

Из-за наличия связи типа α-1,6 изомальт в растворе кристаллизуется не так легко, как другие дисахариды, однако его коммерческое представление находится в форме кристаллического порошка.

Его общая химическая формула - C12H22O11. Он имеет молекулярную массу 342,3 г / моль и также известен как α-D-глюкопиранозил-глюкопираноза. Его температура плавления составляет от 98 до 160 ° C, он растворим в воде и относится к группе сбраживаемых сахаров.

Характеристики

Хотя изомальт не так легко усваивается, он является побочным продуктом ферментативного разложения крахмала, но является важным дисахаридом для питания млекопитающих.

Его гидролиз, опосредованный ферментом, присутствующим в мембране щеточной каймы, известным как сахараза-изомальтаза, является источником углерода и энергии, поскольку глюкоза может легко транспортироваться в цитозоль и направляться по основным катаболическим путям.

В плесени Aspergillus nidulans изомальт является одним из наиболее эффективных индукторов синтеза ферментов амилазы, который имеет важное значение в биологии этого микроорганизма.

Промышленное применение

Основной источник изомальта не является натуральным, так как его получают промышленным способом из сиропов, богатых мальтозой, благодаря действию фермента трансглюкозидазы.

Другой бактериальный фермент, используемый биотехнологически для производства изомальта, - это изомераза сахарозы.

Полученный таким образом изомальт включается в различные пищевые продукты в качестве подсластителя, среди которых выделяются джемы, шоколад или сладости и некоторые консервы. Кроме того, он используется в качестве консерванта в таких продуктах, как крупы, печенье и хлеб.

Он используется с заменителем сахарозы для пациентов с диабетом, поскольку он не так усваивается, как обычный сахар, и, следовательно, он не увеличивает значительно уровень глюкозы в крови (он также обеспечивает более низкую калорийность).

Для пищевых целей его обычно следует смешивать с другими сахарами, поскольку он не обладает такими же свойствами, как обычный сахар (он не карамелизируется при нагревании и не может использоваться для выпечки).

Поскольку его препараты имеют более яркий и прозрачный вид, изомальт обычно используется в декоративных гастрономических целях.

Он также используется в фармацевтической и косметической промышленности. Кроме того, он действителен для составов кормов, разработанных домашними или сельскохозяйственными животными.

Сопутствующие заболевания

У людей существует врожденное аутосомное заболевание, известное как дефицит сахаразы-изомальтазы или CSID (врожденный дефицит сахаразы-изомальтазы), которое связано с дефектами переваривания осмотически активных олигосахаридов и дисахаридов.

Было установлено, что это заболевание связано с различными одновременными факторами, среди которых выделяются генные мутации ферментов, участвующих в процессе, таких как сахароза-изомальтаза.

Непереваривание дисахаридов, таких как сахароза и изомальт, вызывает их «непереносимость». Патологическое состояние характеризуется развитием спазмов в животе, диареи, рвоты, головных болей, гипогликемии, избыточного газообразования и др.

Ссылки

1. Бадуи, С. (2006). Пищевая химия. (Э. Кинтанар, ред.) (4-е изд.). Мексика Д.Ф .: Образование Пирсона.
2. Финч, П. (1999). Углеводы: структура, синтез и динамика. Лондон, Великобритания: Springer-Science + Business Media, BV
3. Като, Н., Муракоши, Ю., Като, М., Кобаяши, Т., и Цукагоши, Н. (2002). Изомальтоза, образованная α-глюкозидазами, запускает индукцию амилазы в Aspergillus nidulans. Текущая генетика, 42 (1), 43–50.
4. PubChem. (2005). Получено 6 августа 2019 г. с сайта www.pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
5. Стик, Р. (2001). Углеводы. Сладкие молекулы жизни. Академическая пресса.
6. Стик, Р., и Уильямс, С. (2009). Углеводы: основные молекулы жизни (2-е изд.). Elsevier.
7. Treem, W. (1995). Врожденная недостаточность сахаразы-изомальтазы. Журнал детской гастроэнтерологии и питания, 21, 1–14.