- Struktura maltoze
- Delovanje in uporabe maltoze
- Vir energije
- Proizvodnja pijač
- Maltozna hrana
- Presnova maltoze
- Reference
Maltoza (4-O- (α-D-glukopiranozil) -β-D-glukopiranoze) disaharid sestavljen iz dveh monomerov glukoze, povezanih z glikozidno vezjo α-1,4 tipa. Seveda je eden glavnih produktov encimske hidrolize amiloze, ki je homopolisaharid glukoze, ki je prisoten v škrobu.
Maltoza se komercialno proizvaja iz škroba, obdelanega z ječmenovim sladom. Ta disaharid je zelo pomemben za proizvodnjo fermentiranih alkoholnih pijač, na primer piva ali viskija, v katerih se uporabljajo sirupi, bogati z maltozo, proizvod izvlečkov, narejenih z vzklilimi ali "sladilnimi" ječmenovimi zrni.
Kemična zgradba maltoze (Vir: Zippanova via Wikimedia Commons)
Ker je maltoza sestavljena iz dveh ostankov glukoze, je hidroliza tega disaharida v črevesju mnogih živali, tudi človeka, izrednega pomena za pridobivanje energije iz rastlinskih škrobov, iz katerih se pridobiva.
Vendar je prekomerno uživanje maltoze lahko kontraindicirano za sladkorne bolnike ali tiste, ki imajo nagnjenost k tej bolezni, saj lahko ta sladkor hitro zviša raven glukoze v krvi (glikemijo).
Številne študije so tudi pokazale, da so na primer mikroorganizmi, kot so bakterije, sposobni metabolizirati maltozo kot vir ogljika in energije, pri čemer uporabljajo različne vrste specifičnih encimov in prenašalcev.
Struktura maltoze
Reakcija sinteze maltoze Javier Velasco
Maltoza je disaharid, sestavljen iz dveh ostankov glukoze, povezanih skupaj z glukozidno vezjo tipa α-1,4, skozi katero je hemiacetalna oblika a-D-glukopiranozilne enote povezana z ostankom β -D-glukopiranoza, znana kot "aglikon".
Atom kisika, ki je del glikozidne vezi, se nahaja bolj ali manj v središču strukture, tik med obema glukoznima obročema.
Molekularna struktura maltoze v 3D. AbcdKolya
Ima molekulsko maso 342,3 g / mol, kar ustreza kemijski formuli C12H22O11. Je reducirajoči sladkor in lahko podvrže mutarrotaciji, zato ga lahko najdemo v obliki α- ali β-maltoze.
Poleg tega lahko ta disaharid hidroliziramo z različnimi kislinami ali s posebnim encimom, znanim kot maltaza.
Gre za spojino, ki jo običajno najdemo kot kristalni ali bel bel prah. Topen je v vodi in ima rahlo sladek okus (približno 50% moči slajenja saharoze, to je namizni sladkor). Ni lahko kristaliziran in je fermentiran.
Maltoza je zelo higroskopski disaharid, torej ima veliko sposobnost absorbiranja vlage iz okolja, kjer ga najdemo. Tališče ima blizu 120 ° C in se lahko karamelizira pri 180 ° C.
Delovanje in uporabe maltoze
Vir energije
Maltozo lahko opišemo kot dober vir energije, saj hidroliza glikozidne vezi, ki tvori ta disaharid (posredovana z maltazo), sprosti dve molekuli glukoze, ki ju celice učinkovito uporabljajo po glikolitični poti.
Ker je škrob, ki je prisoten v številnih živilih rastlinskega izvora, sestavljen iz homopolisaharidov amiloze in amilopektina, ki sta polimera ostankov glukoze, povezanih z glukozidnimi vezmi, predstavlja hidroliza tega v maltozi in posledično v ostankih brez glukoze vir kalorične energije za različne žive organizme.
Proizvodnja pijač
Komercialni sirupi, bogati z maltozo, zlasti tistimi, ki nastanejo z encimsko hidrolizo škroba, se pogosto uporabljajo za proizvodnjo alkoholnih pijač, kot sta pivo in viski, kjer delujejo predvsem na izboljšanje "ustnega občutka" teh pijač. .
Poleg tega se proizvodnja teh in drugih fermentiranih alkoholnih pijač izvaja s surovino, znano kot "sladni ječmen", ki se pridobiva s kalitvijo tega žita s postopkom, imenovanim sladiščem, kjer so domači encimi semenski hidrolizem škroba.
Poleg tega imajo maltoza in njeni derivati, ki jih v velikem deležu najdemo v sirupih, ki so bogati s tem disaharidom, lastnosti, ki preprečujejo želiranje in kristalizacijo snovi, kjer se raztopi.
Maltozna hrana
Fotografija sirupa z maltozo (Vir: www.aziatische-ingredienten.nl prek Wikimedia Commons)
Čeprav maltoza ne velja za "bistveno hranilo", torej zaužitje človeka ni nujno, je prisotno v številnih običajnih živilih:
- Maltoza se industrijsko pridobiva iz hidrolize škroba, vendar je naravni vmesni produkt procesa prebave.
- Sladki krompir in nekatere vrste pšenice so bogate z maltozo v "brezplačnem" stanju.
- Sladni sirup in drugi koruzni sirupi so bogati z maltozo, pa tudi z rjavim riževim sirupom.
- Nekatere pivo, citroni in druge pijače iz slada imajo zmerno vsebnost maltoze, saj se ta presnavlja med alkoholno fermentacijo.
- Nekatera industrijsko predelana žita, kompoti, bomboni, bomboni in čokolade imajo tudi veliko maltoze.
- Najdemo ga tudi v ječmenu, v koruznih hidrolizatih in v različnih vrstah škroba.
Presnova maltoze
Pri živalih se prebava škroba začne z encimi α-amilaze, ki so prisotni v slini, nato pa se nadaljuje v tankem črevesju. Proizvod te začetne razgradnje je sestavljen iz mešanice "mejnih dekstrinov", maltoze in nekaterih ostankov brez glukoze.
Nastali glukozni disaharidi (ostanki maltoze) hidrolizirajo encim maltaza, postopek, ki se konča s sproščanjem dveh molekul glukoze na molekulo maltoze, ki se lahko preneseta v krvni obtok in od tam v telesna tkiva .
Reakcija, katalizirana z maltazo. Na levi molekulo maltoze, na desni pa dve molekuli glukoze, ki sta posledica hidrolize (Vir: Dapantazis .jpg prek Wikimedia Commons)
Glede na to, da sta maltoza in glukoza zelo topni in osmotsko aktivni izdelki, lahko pri zaužitju v presežku (več kot 120 gramov na dan) "pritegne" vodo v črevesje in povzroči manjšo drisko.
Bolnikom s sladkorno boleznijo ali pacienti, ki imajo nagnjenost k tej bolezni, je kontraindicirano prekomerno uživanje maltoze, saj ima ta sladkor sposobnost hitrega zvišanja ravni glukoze v krvi (glikemije), kar je kontraproduktivni dogodek za te osebe.
Pri bakterijah, ki so prokariotski organizmi, pride do prebave polisaharidov, kot je škrob, zahvaljujoč encimom, ki se izvozijo v zunanji del celice in katerih katalitične produkte v citosol vnesejo specifični prevozniki, vključno z maltozo.
Enkrat, ko v citosolu sodelujejo encimi, kot amilolomataza, maltodekstrina fosforilaza in glukokinaza, sodelujejo pri nadaljnji presnovi tega disaharida, pri čemer nastanejo molekuli, kot sta glukozni 1-fosfat in glukozni 6-fosfat, ki vstopata v glikolizo.
Reference
- Badui Dergal, S. (2016). Kemija hrane. Mehika, Pearson Education.
- Crow, RR, Kumar, S., & Varela, MF (2012). Maltozna kemija in biokemija. V prehranskih sladkorjih (str. 101–114).
- Doudoroff, M., Hassid, WZ, Putman, EW, Potter, AL in Lederberg, J. (1949). Neposredna uporaba maltoze Escherichia coli. Časopis za biološko kemijo, 179 (2), 921-934.
- Ehrmann, M., Ehrle, R., Hofmann, E., Boos, W., & Schlösser, A. (1998). ABC prevoznik maltoze. Molekularna mikrobiologija, 29 (3), 685–694.
- Ouellette, RJ, & Rawn, JD (2014). Organska kemija: struktura, mehanizem in sinteza. Elsevier.
- Stick, RV in Williams, S. (2010). Ogljikovi hidrati: bistvene molekule življenja. Elsevier.