Izomalt (6- O -α-D-glukopiranozil-glukopiranoze) je regiosiómero disaharid maltoza (disaharid drugo proizvede med encimsko hidrolizo škroba) navadno najdemo v razvejanja polisaharidov kot amilopektin in glikogena.
Kot pove že njegovo ime, je disaharid, sestavljen iz dveh ostankov D-glukopiranoze in ima različne funkcije pri presnovi sesalcev. Etimološko gledano se predpona "iso" besede izomalt nanaša na "enako" maltozi.
Založba Haworth za Isomaltose (Vir: NEUROtiker prek Wikimedia Commons)
Ta disaharid je bil odkrit v začetku šestdesetih let prejšnjega stoletja, njegova industrijska sinteza pa je bila prvič dosežena leta 1980. Vendar pa je bil za prehrano ljudi odobren šele leta 1900.
Izomalt je tudi disaharid, ki se šteje za nekariogeno nadomestilo saharoze v nekaterih izdelkih, oblikovanih za bolnike s sladkorno boleznijo ali preddiabetikom.
Med prebavo škroba se izomaltoza in številni izomaltozni oligosaharidi proizvajajo s hidrolizo, ki jo posredujejo različne vrste encimov, zlasti α-amilaze in α-glukozidaze.
Omenjeni disaharid je glavna sestavina izomaltoznih oligosaharidov, znanih tudi kot IMO, ki se pridelujejo naravno v fermentirani hrani, kot sta sojina omaka in saka.
značilnosti
Izomaltoza je disaharid, ki ga uvrščamo v skupino redukcijskih disaharidov, skupaj z laktozo, celobizo in maltozo. Ko je podvržen hidrolizi, tvori dve molekuli glukoze iz sestavnih monosaharidov.
V celicah mejnih krtačkov črevesja sesalca se izomalt predhodno prebavi ali hidrolizira encim disaharidaza, povezan s plazemsko membrano, ki je enaka znaku suharaza-izomaltaza.
Ta disaharid se proizvaja industrijsko iz saharoze, s katalitično redukcijo v prisotnosti niklja ali s segrevanjem glukoze (zato je prisoten v različnih vrstah sirupov).
Izomalt in izomaltuloza
Obstaja še en disaharid, podoben izomaltozi, znan kot izomaltuloza, vendar je razlika med obema povezana z disaharidom, iz katerega sta pridobljena, saj je izomalt izomer, ki izhaja iz maltoze, izomaltuloza pa izhaja iz saharoze.
Izomaltuloza je dejansko disaharid glukoze in fruktoze, ki ju povezuje glikozidna vez α-1,6 (enaka vrsta vezi, ki se pridruži ostankom glukoze v izomaltu).
Ta disaharid se široko uporablja v prehrambeni industriji in ga umetno pridobivajo iz saharoze in z encimskim delovanjem trehalulozne sintaze, kar povzroča strukturno preureditev med monosaharidi, ki ga tvorijo.
Struktura
Kot smo že omenili, je izomalt izomer maltoze, zato ga sestavljata dve molekuli glukoze.
Sestavni monosaharidi so povezani z glukozidnimi vezmi tipa α-1,6, kar ga razlikuje od maltoze, katere vez je tipa α-1,4.
Ta vrsta vezi znatno poveča prožnost molekule in ji da več konformacijskih možnosti kot druge.
Zaradi prisotnosti vezi α-1,6 se izomalt v raztopini ne kristalizira tako enostavno kot drugi disaharidi, vendar je njegova komercialna predstavitev v obliki kristalnega praška.
Njegova splošna kemijska formula je C12H22O11. Ima molekulsko maso 342,3 g / mol in je poznana tudi kot α-D-glukopiranozil-glukopiranoza. Tališče je med 98 in 160 ° C, topno je v vodi in spada v skupino fermentirajočih sladkorjev.
Lastnosti
Čeprav ni tako prebavljiv, je izomalt kot stranski produkt encimske razgradnje škroba bistveni disaharid za prehrano sesalcev.
Njegova hidroliza, posredovana z encimom, ki je prisoten v mejni membrani ščetke, znani kot suharaza-izomaltaza, je vir ogljika in energije, saj se glukoza zlahka prenese v citosol in usmeri v bistvene katabolične poti.
V plesni Aspergillus nidulans je izomalt eden najučinkovitejših induktorjev pri indukciji sinteze encimov amilaze, kar ima pomembne posledice v biologiji tega mikroorganizma.
Industrijske aplikacije
Glavni vir izomalta ni naraven, saj ga zahvaljujoč delovanju encima transglukozidaze industrijsko pridobivajo iz sirupov, bogatih z maltozo.
Drugi bakterijski encim, ki se biotehnološko uporablja za proizvodnjo izomalta, je izharoza saharoze.
Tako proizveden izomalt je kot sladilo vključen v več užitnih pripravkov, med katerimi izstopajo džemi, čokolade ali sladkarije ter nekaj konzervirane hrane. Poleg tega se uporablja kot konzervans v hrani, kot so žitarice, piškoti in kruh.
Uporablja se z nadomestkom saharoze za sladkorne bolnike, saj ni tako prebavljiv kot običajni sladkor in zato ne poveča občutno ravni glukoze v krvi (zagotavlja tudi nižjo kalorično vsebnost).
Za svoje užitne namene ga je treba na splošno mešati z drugimi sladkorji, saj nima enakih lastnosti kot običajni sladkor (pri segrevanju se ne karamelizira in ga ni mogoče uporabiti za pečene pripravke).
Ker imajo njeni pripravki svetlejši in preglednejši videz, se izomalt običajno uporablja v dekorativne gastronomske namene.
Uporabe ima tudi v farmacevtski in kozmetični industriji. Poleg tega velja za pripravke za hrano, ki jih oblikujejo udomačene ali domače živali.
Sorodne bolezni
Pri ljudeh obstaja prirojena avtosomalna bolezen, znana kot pomanjkanje suharaze-izomaltaze ali CSID (prirojena pomanjkljivost suraze-izomaltaze), ki je povezana s pomanjkljivostmi v prebavi osmotsko aktivnih oligosaharidov in disaharidov.
Ugotovljeno je bilo, da gre pri tej bolezni za več hkratnih dejavnikov, med katerimi so genske mutacije encimov, vključenih v postopek, na primer suharaza-izomaltaza.
Ne-prebava disaharidov, kot sta saharoza in izomalt, povzroča "nestrpnost". Za patološko stanje je značilen razvoj trebušnih krčev, driske, bruhanja, glavobolov, hipoglikemije, prekomerne proizvodnje plina itd.
Reference
- Badui, S. (2006). Kemija hrane. (E. Quintanar, ur.) (4. izd.). Mehika DF: Pearson Education.
- Finch, P. (1999). Ogljikovi hidrati: strukture, sinteze in dinamika. London, Združeno kraljestvo: Springer-Science + Business Media, BV
- Kato, N., Murakoshi, Y., Kato, M., Kobayashi, T., & Tsukagoshi, N. (2002). Izomaltoza, ki jo tvori α-glukozidaza, sproži indukcijo amilaze v Aspergillus nidulans. Trenutna genetika, 42 (1), 43–50.
- PubChem. (2005). Pridobljeno 6. avgusta 2019 s spletnega mesta www.pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Stick, R. (2001). Ogljikovi hidrati. Sladki molekuli življenja. Akademski tisk.
- Stick, R., & Williams, S. (2009). Ogljikovi hidrati: bistvene molekule življenja (2. izd.) Elsevier.
- Treem, W. (1995). Prirojena pomanjkljivost sukrase-izomaltaze. Časopis za otroško gastroenterologijo in prehrano, 21, 1–14.