ISOMALT: EGENSKABER, STRUKTUR, FUNKTIONER - BIOLOGI - 2025

Den isomalt (6-O -α-D-glucopyranosyl-glucopyranose) er en regiosiómero disaccharid maltose (disakkarid andet produceres under den enzymatiske hydrolyse af stivelse) normalt findes i forgreningspunkterne af polysaccharider, såsom amylopectin og glycogen.

Som navnet antyder er det et disaccharid sammensat af to D-glucopyranoserester og har forskellige funktioner i pattedyrs metabolisme. Etymologisk set henviser præfikset "iso" af ordet isomalt til "lige" til maltose.

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

Dette disaccharid blev opdaget i begyndelsen af ​​1960'erne, og dets industrielle syntese blev først opnået i 1980. Det blev imidlertid først godkendt til 1900 til konsum.

Også kendt som isogentobiose, er isomalt et disaccharid, der betragtes som en ikke-kariogen erstatning for saccharose i nogle produkter formuleret til diabetiske eller prediabetiske patienter.

Under fordøjelsen af ​​stivelse produceres isomaltose og mange isomaltoseoligosaccharider ved hydrolyse medieret af forskellige typer enzymer, især a-amylaser og a-glucosidaser.

Nævnte disaccharid er den vigtigste bestanddel af isomaltoseoligosaccharider, også kendt som IMO, som produceres naturligt i gærede fødevarer såsom sojasovs og sake.

egenskaber

Isomaltose er et disaccharid klassificeret inden for gruppen af ​​reducerende disaccharider sammen med lactose, cellobiose og maltose. Når det udsættes for hydrolyse, producerer det to glukosemolekyler fra dets bestanddele monosaccharider.

I børstens grænseceller i pattedyrens tarm for-fordøjes eller hydrolyseres isomalt af et disaccharidase-enzym associeret med plasmamembranen af ​​det samme kendt som sucrase-isomaltase.

Dette disaccharid produceres industrielt fra sucrose ved katalytisk reduktion i nærvær af nikkel eller ved opvarmning af glukose (hvilket er grunden til, at det findes i forskellige typer sirupper).

Isomalt og Isomaltulose

Der er et andet disaccharid svarende til isomaltose, der er kendt som isomaltulose, men forskellen mellem de to har at gøre med det disaccharid, hvorfra de er afledt, da isomalt er en isomer afledt af maltose og isomaltulose er afledt af sucrose.

Isomaltulose er faktisk et disaccharid af glukose og fruktose, der er bundet sammen af ​​en α-1,6-type glykosidbinding (den samme type binding, der forbinder glukoserester i isomalt).

Dette disaccharid er vidt brugt i fødevareindustrien og opnås kunstigt fra sucrose og ved den enzymatiske virkning af en trehalulosesynthase, hvilket bevirker den strukturelle omlægning mellem monosacchariderne, der udgør den.

Struktur

Som allerede nævnt er isomalt en isomer af maltose, så den består af to glukosemolekyler.

Dens bestanddele monosaccharider er forbundet med hinanden gennem a-1,6-type glukosidbindinger, der adskiller det fra maltose, hvis binding er af typen a-1,4.

Denne type binding øger molekylets fleksibilitet markant og giver det flere konformationelle muligheder end de andre.

På grund af tilstedeværelsen af ​​en binding af a-1,6-type, krystalliseres isomalt i opløsning ikke så let som andre disaccharider, men dens kommercielle præsentation er i form af et krystallinsk pulver.

Dens generelle kemiske formel er C12H22O11. Det har en molekylvægt på 342,3 g / mol og er også kendt som a-D-glucopyranosyl-glucopyranose. Dets smeltepunkt er mellem 98 og 160 ° C, det er opløseligt i vand og tilhører gruppen af ​​gærbare sukkerarter.

Funktioner

Selvom det ikke er så letfordøjeligt, er isomalt som et biprodukt af den enzymatiske nedbrydning af stivelse et vigtigt disaccharid til pattedyrs ernæring.

Dets hydrolyse, formidlet af et enzym, der findes i børstegrænsemembranen kendt som sucrase-isomaltase, er en kilde til kulstof og energi, da glukose let kan transporteres til cytosol og ledes mod væsentlige kataboliske veje.

I formen Aspergillus nidulans er isomalt en af ​​de mest effektive inducerere til induktion af syntese af amylaseenzymer, hvilket har vigtige implikationer i biologien til denne mikroorganisme.

Industrielle applikationer

Den vigtigste kilde til isomalt er ikke naturlig, da den fremstilles industrielt fra sirup, der er rig på maltose takket være virkningen af ​​et transglucosidase-enzym.

Et andet bakterieenzym anvendt bioteknologisk til fremstilling af isomalt er sucroseisomerase.

Således produceres isomalt, inkorporeret i flere spiselige præparater som et sødestof, blandt hvilke syltetøj, chokolade eller slik og nogle dåse fødevarer skiller sig ud. Derudover bruges det som konserveringsmiddel i fødevarer som korn, småkager og brød.

Det bruges som erstatning for saccharose til diabetespatienter, da det ikke er så fordøjeligt som almindeligt sukker og derfor ikke markant øger blodsukkerniveauet (det bidrager også til lavere kaloriindhold).

Til dets spiselige anvendelser skal det generelt blandes med andre sukkerarter, da det ikke har de samme egenskaber som almindeligt sukker (det karamelliseres ikke, når det opvarmes og ikke kan bruges til bagt præparater).

Da præparaterne har et lysere og mere gennemsigtigt udseende, bruges isomalt ofte til dekorative gastronomiske formål.

Det har også anvendelser inden for den farmaceutiske og kosmetiske industri. Derudover gælder det for fødevareformuleringer designet af husdyr eller husdyr.

Relaterede sygdomme

Der er en medfødt autosomal sygdom hos mennesker kendt som sucrase-isomaltase-mangel eller CSID (Congenital sucrase-isomaltase deficiency), som er relateret til defekter i fordøjelsen af ​​osmotisk aktive oligosaccharider og disaccharider.

Det er blevet bestemt, at denne sygdom har at gøre med adskillige samtidige faktorer, blandt hvilke genmutationer af enzymerne involveret i processen, såsom sucrase-isomaltase.

Ikke-fordøjelsen af ​​disaccharider såsom sucrose og isomalt producerer dets "intolerance". Den patologiske tilstand er kendetegnet ved udvikling af magekramper, diarré, opkast, hovedpine, hypoglykæmi, overdreven gasproduktion osv.

Referencer

1. Badui, S. (2006). Madkemi. (E. Quintanar, red.) (4. udgave). Mexico DF: Pearson Education.
2. Finch, P. (1999). Kolhydrater: Strukturer, synteser og dynamik. London, UK: Springer-Science + Business Media, BV
3. Kato, N., Murakoshi, Y., Kato, M., Kobayashi, T., & Tsukagoshi, N. (2002). Isomaltose dannet af a-glucosidaser udløser amylase-induktion i Aspergillus nidulans. Nuværende genetik, 42 ​​(1), 43–50.
4. Pubchem. (2005). Hentet 6. august 2019 fra www.pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Stick, R. (2001). Kulhydrater. Livets søde molekyler. Academic Press.
6. Stick, R., & Williams, S. (2009). Carbohydrates: The Essential Molecules of Life (2. udgave). Elsevier.
7. Treem, W. (1995). Medfødt sukrase-isomaltase mangel. Journal of Pediatric Gastroenterology and Nutrition, 21, 1–14.