Isomalt (6-O--α-D-glukopyranosyl-glukopyranosa) je regiosiómero disacharid maltózu (disacharid další vznikající při enzymatické hydrolýzy škrobu) se obvykle nachází v bodů větvení polysacharidů, jako je amylopektinu a glykogenu.
Jak již název napovídá, jedná se o disacharid složený ze dvou zbytků D-glukopyranózy a má různé funkce v metabolismu savců. Etymologicky řečeno, předpona „iso“ slova isomalt označuje „rovná se maltóze“.
Haworth reprezentace pro Isomaltose (Zdroj: NEUROtiker přes Wikimedia Commons)
Tento disacharid byl objeven na počátku šedesátých let a jeho průmyslová syntéza byla poprvé dosažena v roce 1980. Až do roku 1900 však byla pro lidskou spotřebu schválena.
Isomalt, také známý jako isogentobióza, je disacharid považovaný za nekariogenní náhradu za sacharózu v některých výrobcích formulovaných pro diabetické nebo prediabetické pacienty.
Během trávení škrobu se isomaltóza a mnoho isomaltózových oligosacharidů produkuje hydrolýzou zprostředkovanou různými typy enzymů, zejména a-amylázy a a-glukosidasy.
Uvedený disacharid je hlavní složkou isomaltózových oligosacharidů, známých také pod názvem IMO, které se přirozeně produkují ve fermentovaných potravinách, jako je sójová omáčka a saké.
vlastnosti
Isomaltóza je disacharid zařazený do skupiny redukujících disacharidů spolu s laktózou, cellobiózou a maltózou. Když je podroben hydrolýze, vytváří ze svých monosacharidů dvě molekuly glukózy.
V kartáčových hraničních buňkách savčího střeva je isomalt předem štěpen nebo hydrolyzován enzymem disacharidázy asociovaným s plazmatickou membránou známou jako sukraláza-isomaltáza.
Tento disacharid je průmyslově vyráběn ze sacharózy, katalytickou redukcí v přítomnosti niklu nebo zahříváním glukózy (což je důvod, proč je přítomen v různých typech sirupů).
Isomalt a Isomaltulose
Existuje jiný disacharid podobný isomaltóze, známý jako isomaltulosa, ale rozdíl mezi nimi souvisí s disacharidem, ze kterého pocházejí, protože isomalt je izomer odvozený od maltózy a izomaltulosa je odvozena od sacharózy.
Isomaltulosa je ve skutečnosti disacharid glukózy a fruktózy, které jsou spojeny glykosidickou vazbou typu a-1,6 (stejný typ vazby, která spojuje zbytky glukózy v isomalt).
Tento disacharid je široce používán v potravinářském průmyslu a je získáván uměle ze sacharózy a enzymatickým působením trehalulosyntázy, která způsobuje strukturální přeskupení mezi monosacharidy, které ji tvoří.
Struktura
Jak již bylo zmíněno, isomalt je izomerem maltózy, takže je tvořen dvěma molekulami glukózy.
Její základní monosacharidy jsou navzájem spojeny glukosidickými vazbami typu a-1,6, což jej odlišuje od maltózy, jejíž vazba je typu a-1,4.
Tento typ vazby výrazně zvyšuje flexibilitu molekuly a dává jí více konformačních možností než ostatní.
V důsledku přítomnosti vazby typu a-1,6 nekrystalizuje isomalt v roztoku tak snadno jako jiné disacharidy, avšak jeho komerční prezentace je ve formě krystalického prášku.
Jeho obecný chemický vzorec je C12H22O11. Má molekulovou hmotnost 342,3 g / mol a je také známý jako a-D-glukopyranosyl-glukopyranóza. Jeho teplota tání je mezi 98 a 160 ° C, je rozpustná ve vodě a patří do skupiny fermentovatelných cukrů.
Funkce
I když není tak snadno stravitelný, isomalt, jako vedlejší produkt enzymatické degradace škrobu, je nezbytným disacharidem pro výživu savců.
Jeho hydrolýza, zprostředkovaná enzymem přítomným v membráně hraniční štětce známé jako sukraláza-isomaltáza, je zdrojem uhlíku a energie, protože glukóza může být snadno transportována do cytosolu a směřována k esenciálním katabolickým drahám.
Ve formě Aspergillus nidulans je isomalt jedním z nejúčinnějších induktorů při indukci syntézy enzymů amylázy, což má důležité důsledky v biologii tohoto mikroorganismu.
Průmyslové aplikace
Hlavní zdroj isomaltů není přirozený, protože se získává průmyslově ze sirupů bohatých na maltózu díky působení enzymu transglukosidázy.
Dalším bakteriálním enzymem, který se biotechnologicky používá pro výrobu isomaltů, je sacharosová isomeráza.
Takto vyrobený isomalt je včleněn do několika jedlých přípravků jako sladidlo, mezi nimiž vynikají džemy, čokolády nebo sladkosti a některá konzervovaná jídla. Kromě toho se používá jako konzervační látka v potravinách, jako jsou obiloviny, sušenky a pečivo.
Používá se jako náhrada sacharózy u diabetických pacientů, protože není tak stravitelná jako běžný cukr, a proto významně nezvyšuje hladinu glukózy v krvi (rovněž přispívá k nižšímu kalorickému obsahu).
Pro své jedlé aplikace musí být obecně smíchán s jinými cukry, protože nemá stejné vlastnosti jako běžný cukr (při zahřátí nemění karamelizaci a nemůže být použit pro pečené přípravky).
Protože jeho přípravky mají jasnější a průhlednější vzhled, isomalt se běžně používá pro dekorativní gastronomické účely.
Využívá se také ve farmaceutickém a kosmetickém průmyslu. Kromě toho platí pro potravinové přípravky navržené domácími nebo hospodářskými zvířaty.
Související nemoci
U lidí je vrozené autosomální onemocnění známé jako nedostatek sukraláza-isomaltáza nebo CSID (vrozený nedostatek sukraláza-isomaltáza), což souvisí s defekty trávení osmoticky aktivních oligosacharidů a disacharidů.
Bylo zjištěno, že toto onemocnění souvisí s různými simultánními faktory, mezi nimiž vynikají genové mutace enzymů zapojených do procesu, jako je sukraláza-isomaltáza.
Nestrávení disacharidů, jako je sacharóza a isomalt, způsobuje jeho „netoleranci“. Patologický stav je charakterizován vývojem břišních křečí, průjmem, zvracením, bolestmi hlavy, hypoglykémií, nadměrnou produkcí plynu atd.
Reference
- Badui, S. (2006). Potravinová chemie. (E. Quintanar, ed.) (4. vydání). Mexico DF: Pearson Education.
- Finch, P. (1999). Sacharidy: Struktury, syntéza a dynamika. Londýn, Velká Británie: Springer-Science + Business Media, BV
- Kato, N., Murakoshi, Y., Kato, M., Kobayashi, T., & Tsukagoshi, N. (2002). Isomaltóza tvořená α-glukosidázami vyvolává indukci amylázy v Aspergillus nidulans. Current Genetics, 42 (1), 43–50.
- PubChem. (2005). Získáno 6. srpna 2019, z www.pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Stick, R. (2001). Sacharidy. Sladké molekuly života. Academic Press.
- Stick, R., & Williams, S. (2009). Sacharidy: Esenciální molekuly života (2. vydání). Elsevier.
- Treem, W. (1995). Vrozená vada sukraláza-isomaltáza. Journal of Pediatric Gastroenterology and Nutrition, 21, 1-14.