ИЗОМАЛТ: ХАРАКТЕРИСТИКИ, СТРУКТУРА, ФУНКЦИИ - БИОЛОГИЯ - 2026

В изомалц (6-О--α-D-глюкопиранозил-глюкопираноза) е regiosiómero дизахарид малтоза (дизахарид друг произведени по време на ензимната хидролиза на нишесте) обикновено се намират в бранша точките на полизахариди като амилопектин и гликоген.

Както подсказва името му, той е дизахарид, съставен от два D-глюкопиранозни остатъка и има различни функции в метаболизма на бозайниците. Етимологично казано, префиксът "iso" на думата изомалт се отнася до "равен" на малтоза.

Представяне на Хауърт за Изомалтоза (Източник: NEUROtiker през Wikimedia Commons)

Този дизахарид е открит в началото на 60-те години на миналия век, а индустриалният му синтез е постигнат за първи път през 1980 г. Той обаче е одобрен до 1900 г. за консумация от човека.

Известен също като изогентобиоза, изомалтът е дизахарид, считан за некариогенен заместител на захарозата в някои продукти, формулирани за пациенти с диабет или преддиабет.

По време на храносмилането на нишесте, изомалт и много изомалтови олигозахариди се получават чрез хидролиза, медиирана от различни видове ензими, особено α-амилази и α-глюкозидази.

Този дизахарид е основната съставна част на изомалтозните олигозахариди, известни още като IMO, които се произвеждат естествено във ферментирали храни като соев сос и саке.

характеристики

Изомалтозата е дизахарид, класифициран в групата на редуциращите дизахариди, заедно с лактоза, целобиоза и малтоза. Когато се подлага на хидролиза, той произвежда две молекули глюкоза от съставните си монозахариди.

В четките на граничните клетки на червата на бозайниците изомалт се усвоява или хидролизира от ензим дизахаридаза, свързан с плазмената мембрана от същия, известен като сукраза-изомалтаза.

Този дизахарид се произвежда индустриално от захароза, чрез каталитично редуциране в присъствието на никел или чрез нагряване на глюкоза (поради което присъства в различни видове сиропи).

Изомалт и Изомалтулоза

Съществува още един дизахарид, подобен на изомалтозата, известен като изомалтулоза, но разликата между двете има общо с дизахарида, от който са получени, тъй като изомалт е изомер, получен от малтоза, а изомалтулозата се получава от захароза.

Изомалтулозата всъщност е дезахарид на глюкоза и фруктоза, които са свързани заедно с глюкозидна връзка от α-1,6 (същия тип връзка, която се присъединява към глюкозни остатъци в изомалт).

Този дизахарид се използва широко в хранително-вкусовата промишленост и се получава изкуствено от захарозата и чрез ензимното действие на трехалулоза синтаза, което причинява структурно пренареждане между монозахаридите, които я съставляват.

структура

Както вече споменахме, изомалтът е изомер на малтозата, така че е съставен от две молекули глюкоза.

Съставните му монозахариди са свързани помежду си чрез глюкозидни връзки от α-1,6, което го отличава от малтозата, чиято връзка е от α-1,4 тип.

Този тип връзка значително увеличава гъвкавостта на молекулата и й дава повече конформационни възможности от останалите.

Поради наличието на връзка от тип α-1,6, изомалтът в разтвора не кристализира толкова лесно, колкото другите дизахариди, но търговското му представяне е под формата на кристален прах.

Общата му химична формула е C12H22O11. Той има молекулно тегло 342,3 g / mol и е известен още като α-D-глюкопиранозил-глюкопираноза. Точката на топене му е между 98 и 160 ° C, като е разтворима във вода и принадлежи към групата на ферментируемите захари.

Характеристика

Въпреки че не е толкова лесно смилаем, изомалтът, като страничен продукт от ензимното разграждане на нишестето, е основен дезахарид за храненето на бозайниците.

Хидролизата му, медиирана от ензим, присъстващ в граничната мембрана на четката, известен като сукраза-изомалтаза, е източник на въглерод и енергия, тъй като глюкозата може лесно да се транспортира до цитозола и да се насочи към основните катаболни пътища.

В матрицата Aspergillus nidulans, изомалтът е един от най-ефективните индуктори при индуцирането на синтеза на амилазни ензими, което има важно значение в биологията на този микроорганизъм.

Промишлени приложения

Основният източник на изомалт не е естествен, тъй като се получава индустриално от сиропи, богати на малтоза, благодарение на действието на ензима на трансглукозидаза.

Друг бактериален ензим, използван биотехнологично за производството на изомалт, е захарозата изомераза.

Така произведеният изомалт е включен в множество ядливи препарати като подсладител, сред които се открояват конфитюри, шоколадови бонбони или сладкиши и някои консервирани храни. В допълнение, той се използва като консервант в храни като зърнени храни, бисквитки и хляб.

Използва се със заместител на захарозата за пациенти с диабет, тъй като тя не е толкова смилаема, колкото обикновената захар, и следователно не повишава значително нивата на глюкоза в кръвта (допринася и за по-ниско съдържание на калории).

За своите ядливи приложения обикновено трябва да се смесва с други захари, тъй като няма същите свойства като обикновената захар (не се карамелизира при нагряване и не може да се използва за печени препарати).

Тъй като препаратите му имат по-ярък и прозрачен вид, изомалт обикновено се използва за декоративни гастрономически цели.

Той също има приложения във фармацевтичната и козметичната индустрия. В допълнение, той е валиден за хранителни състави, проектирани от домашни или селскостопански животни.

Свързани заболявания

При хората има вродена автозомна болест, известна като дефицит на сукраза-изомалтаза или CSID (вроден дефицит на сукраза-изомалтаза), която е свързана с дефекти в храносмилането на осмотично активни олигозахариди и дизахариди.

Определено е, че това заболяване има връзка с няколко едновременни фактора, сред които са генни мутации на ензимите, участващи в процеса, като сукраза-изомалтаза.

Несмилането на дизахариди като захароза и изомалт произвежда неговата "непоносимост". Патологичното състояние се характеризира с развитието на коремни спазми, диария, повръщане, главоболие, хипогликемия, прекомерно производство на газ и др.

Препратки

1. Badui, S. (2006). Химия на храните. (Е. Куинтанар, изд.) (4-то изд.). Мексико DF: Pearson Education.
2. Финч, П. (1999). Въглехидрати: структури, синтези и динамика. Лондон, Великобритания: Springer-Science + Business Media, BV
3. Kato, N., Murakoshi, Y., Kato, M., Kobayashi, T., & Tsukagoshi, N. (2002). Изомалтозата, образувана от α-глюкозидази, предизвиква индукция на амилаза в Aspergillus nidulans. Текуща генетика, 42 (1), 43–50.
4. PubChem. (2005 г.). Произведено на 6 август 2019 г. от www.pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Stick, R. (2001). Въглехидрати. Сладките молекули на живота. Академична преса.
6. Stick, R., & Williams, S. (2009). Въглехидрати: Основните молекули на живота (2-ро издание). Elsevier.
7. Treem, W. (1995). Вродена дефицит на сукраза-изомалтаза. Списание за детска гастроентерология и хранене, 21, 1–14.