ISOMALT: EGENSKAPER, STRUKTUR, FUNKSJONER - BIOLOGI - 2025

Den isomalt (6-O--α-D-glukopyranosyl-glukopyranose) er et disakkarid regiosiómero maltose (disakkarid en annen produsert under den enzymatiske hydrolyse av stivelse) som vanligvis finnes i forgreningspunktene av polysakkarider som amylopektin og glykogen.

Som navnet tilsier, er det et disakkarid som består av to D-glukopyranoserester og har forskjellige funksjoner i pattedyrmetabolismen. Etymologisk sett refererer prefikset "iso" av ordet isomalt til "lik" maltose.

Haworth-representasjon for Isomaltose (Kilde: NEUROtiker via Wikimedia Commons)

Dette disakkaridet ble oppdaget på begynnelsen av 1960-tallet, og dets industrielle syntese ble først oppnådd i 1980. Imidlertid ble det ikke godkjent før 1900 til konsum.

Også kjent som isogentobiose, er isomalt et disakkarid som anses som en ikke-kariogen erstatning for sukrose i noen produkter formulert for diabetiske eller prediabetiske pasienter.

Under fordøyelsen av stivelse produseres isomaltose og mange isomaltose oligosakkarider ved hydrolyse mediert av forskjellige typer enzymer, spesielt a-amylaser og a-glukosidaser.

Dette disakkaridet er hovedbestanddelen av isomaltoseoligosakkarider, også kjent som IMO, som produseres naturlig i gjæret mat som soyasaus og sake.

kjennetegn

Isomaltose er et disakkarid klassifisert i gruppen med reduserende disakkarider, sammen med laktose, cellobiose og maltose. Når den blir utsatt for hydrolyse, produserer den to glukosemolekyler fra dens bestanddeler monosakkarider.

I børstens grenseceller i pattedyrtarmen blir isomalt pre-fordøyd eller hydrolysert av et disakkaridaseenzym assosiert med plasmamembranen til det samme kjent som sukrase-isomaltase.

Dette disakkaridet produseres industrielt fra sukrose, ved katalytisk reduksjon i nærvær av nikkel eller ved oppvarming av glukose (som er grunnen til at det er til stede i forskjellige typer sirup).

Isomalt og Isomaltulose

Det er et annet disakkarid som ligner på isomaltose kjent som isomaltulose, men forskjellen mellom de to har å gjøre med disakkaridet som de er avledet fra, siden isomalt er en isomer avledet fra maltose og isomaltulose er avledet fra sukrose.

Isomaltulose er faktisk et disakkarid av glukose og fruktose som er koblet sammen av en α-1,6-type glykosidbinding (samme type binding som forbinder glukoserester i isomalt).

Dette disakkaridet er mye brukt i næringsmiddelindustrien og oppnås kunstig fra sukrose og ved enzymatisk virkning av en trehalulosesyntase, noe som forårsaker strukturell omorganisering mellom monosakkaridene som utgjør den.

Struktur

Som allerede nevnt er isomalt en isomer av maltose, og det er derfor den består av to glukosemolekyler.

Dens bestanddeler monosakkarider er bundet sammen gjennom glukosidiske bindinger av typen a-1,6, som skiller den fra maltose, hvis binding er av typen a-1,4.

Denne typen binding øker molekylets fleksibilitet betydelig og gir den mer konformasjonsmuligheter enn de andre.

Takket være tilstedeværelsen av en binding av a-1,6-type, krystalliseres ikke isomalt i løsning like lett som andre disakkarider, men den kommersielle fremstillingen er i form av krystallinsk pulver.

Den generelle kjemiske formelen er C12H22O11. Den har en molekylvekt på 342,3 g / mol og er også kjent som α-D-glukopyranosyl-glukopyranose. Smeltepunktet er mellom 98 og 160 ° C, er oppløselig i vann og tilhører gruppen gjærbare sukkerarter.

Egenskaper

Selv om det ikke er like lettfordøyelig, er isomalt, som et biprodukt av den enzymatiske nedbrytningen av stivelse, et viktig disakkarid for pattedyrernæring.

Dens hydrolyse, formidlet av et enzym som er til stede i penselgrensemembranen kjent som sukrase-isomaltase, er en kilde til karbon og energi, siden glukose lett kan transporteres til cytosol og ledes mot viktige kataboliske veier.

I formen Aspergillus nidulans er isomalt en av de mest effektive indusatorene i induksjon av syntese av amylaseenzymer, noe som har viktige implikasjoner i biologien til denne mikroorganismen.

Industrielle applikasjoner

Hovedkilden til isomaltose er ikke naturlig, siden den er oppnådd industrielt fra sirup som er rik på maltose takket være virkningen av et transglukosidaseenzym.

Et annet bakterieenzym brukt bioteknologisk for produksjon av isomalt er sukroseisomerase.

Dermed produsert isomalt blir innlemmet i flere spiselige preparater som et søtningsmiddel, blant annet syltetøy, sjokolade eller søtsaker og noe hermetikk skiller seg ut. I tillegg brukes det som konserveringsmiddel i matvarer som korn, kaker og brød.

Det brukes som erstatning for sukrose for diabetespasienter, siden det ikke er like fordøyelig som vanlig sukker, og derfor øker det ikke blodsukkernivået betydelig (det gir også lavere kaloriinnhold).

For spiselige bruksområder må den vanligvis blandes med andre sukkerarter, da den ikke har de samme egenskapene som vanlig sukker (den karamelliseres ikke når den varmes opp og kan ikke brukes til bakte preparater).

Fordi preparatene har et lysere og mer gjennomsiktig utseende, brukes isomalt ofte til dekorative gastronomiske formål.

Det har også bruksområder i farmasøytisk og kosmetisk industri. I tillegg er det gyldig for matformuleringer designet av husdyr eller husdyr.

Beslektede sykdommer

Det er en medfødt autosomal sykdom hos mennesker kjent som sukrase-isomaltasemangel eller CSID (medfødt sukrase-isomaltasemangel), som er relatert til defekter i fordøyelsen av osmotisk aktive oligosakkarider og disakkarider.

Det har blitt bestemt at denne sykdommen har å gjøre med forskjellige samtidige faktorer, blant hvilke genmutasjoner av enzymene som er involvert i prosessen, slik som sukrase-isomaltase, skiller seg ut.

Ikke-fordøyelsen av disakkarider som sukrose og isomalt gir sin "intoleranse". Den patologiske tilstanden er preget av utvikling av magekramper, diaré, oppkast, hodepine, hypoglykemi, overdreven gassproduksjon, etc.

referanser

1. Badui, S. (2006). Matkjemi. (E. Quintanar, red.) (4. utg.). Mexico DF: Pearson Education.
2. Finch, P. (1999). Karbohydrater: Strukturer, synteser og dynamikk. London, Storbritannia: Springer-Science + Business Media, BV
3. Kato, N., Murakoshi, Y., Kato, M., Kobayashi, T., & Tsukagoshi, N. (2002). Isomaltose dannet av a-glukosidaser utløser amylaseinduksjon i Aspergillus nidulans. Current Genetics, 42 (1), 43–50.
4. Pubchem. (2005). Hentet 6. august 2019, fra www.pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Stick, R. (2001). Karbohydrater. Livets søte molekyler. Academic Press.
6. Stick, R., & Williams, S. (2009). Karbohydrater: Livets essensielle molekyler (2. utg.). Elsevier.
7. Treem, W. (1995). Medfødt sukrase-isomaltase mangel. Journal of Pediatric Gastroenterology and Nutrition, 21, 1–14.