Izomalt (6-O--α-D-glukopiranozil-glukopiranoza) je regiosiómero disaharid maltozu (disaharid drugi proizveden u enzimatskom hidrolizom škroba), obično se nalaze u grananja polisaharidi kao amilopektina i glikogena.
Kao što mu ime govori, to je disaharid sastavljen od dva ostatka D-glukopiranoze i ima različite funkcije u metabolizmu sisavaca. Etimološki gledano, prefiks "iso" riječi izomalt odnosi se na "jednak" maltozi.
Haworthova zastupljenost za Izomaltose (Izvor: NEUROtiker putem Wikimedia Commonsa)
Ovaj disaharid otkriven je početkom 1960-ih, a njegova industrijska sinteza prvi put je postignuta 1980. Međutim, za ljudsku prehranu odobren je tek 1900. godine.
Poznat i kao izogentobioza, izomalt je disaharid koji se smatra nekariogenom nadomjestkom saharoze u nekim proizvodima formuliranim za dijabetičke ili predijabetičke bolesnike.
Tijekom digestije škroba, izomalt i mnogi izomaltni oligosaharidi nastaju hidrolizom posredovanom različitim vrstama enzima, posebno α-amilazama i α-glukozidazama.
Ovaj disaharid je glavni sastojak izomaltoznih oligosaharida, također poznatih kao IMO, koji se prirodno proizvode u fermentiranim namirnicama poput sojinog umaka i sake.
karakteristike
Izomaltoza je disaharid razvrstan u skupinu redukcijskih disaharida, zajedno sa laktozom, cellobiozom i maltozom. Kada se podvrgne hidrolizi, stvara dvije molekule glukoze iz svojih sastavnih monosaharida.
U staničnim graničnim stanicama sisavaca, izomalt se prethodno probavlja ili hidrolizira enzim disaharidazom povezanom s plazma membranom poznatom kao suharaza-izomaltaza.
Taj disaharid se proizvodi industrijski iz saharoze, katalitičkom redukcijom u prisustvu nikla ili zagrijavanjem glukoze (zbog čega je prisutan u raznim vrstama sirupa).
Izomalt i izomaltuloza
Postoji još jedan disaharid sličan izomaltozi poznat kao izomaltuloza, ali razlika između njih ima veze s disaharidom iz kojeg su izvedeni, jer je izomalt izomer izveden iz maltoze, a izomaltuloza je izvedena iz saharoze.
Izomaltuloza je zapravo disaharid glukoze i fruktoze koji su povezani glikozidnom vezom tipa α-1,6 (ista vrsta veze koja spaja ostatke glukoze u izomaltu).
Ovaj disaharid se široko koristi u prehrambenoj industriji, a dobiva se umjetno iz saharoze i enzimatskim djelovanjem trehaluloza sintaze, što uzrokuje strukturno preuređivanje monosaharida koji ga čine.
Struktura
Kao što je već spomenuto, izomalt je izomer maltoze, pa ga čine dvije molekule glukoze.
Sastavni monosaharidi međusobno su povezani glukozidnim vezama tipa α-1,6, što ga razlikuje od maltoze čija je veza α-1,4 tipa.
Ova vrsta veze značajno povećava fleksibilnost molekule i daje joj više konformacijske mogućnosti od ostalih.
Zahvaljujući prisutnosti veze tipa α-1,6, izomalt u otopini ne kristalizira tako lako kao ostali disaharidi, međutim, njegova komercijalna prezentacija je u obliku kristalnog praha.
Njegova opća kemijska formula je C12H22O11. Ima molekulsku masu od 342,3 g / mol, a također je poznata i kao α-D-glukopiranozil-glukopiranoza. Talište mu je između 98 i 160 ° C, topivo je u vodi i pripada skupini fermentibilnih šećera.
Značajke
Iako nije lako probavljiv, izomalt, kao nusproizvod enzimske razgradnje škroba, bitan je disaharid u prehrani sisavaca.
Njegova hidroliza, posredovana enzimom koji je prisutan u granici četkice, poznat kao suharaza-izomaltaza, izvor je ugljika i energije, jer se glukoza može lako transportirati u citosol i usmjeriti prema bitnim kataboličkim putovima.
U kalupu Aspergillus nidulans, izomaltoza je jedan od najučinkovitijih induktora u indukciji sinteze enzima amilaze, što ima važne implikacije u biologiji ovog mikroorganizma.
Industrijske primjene
Glavni izvor izomaltoze nije prirodan, jer se dobiva industrijski iz sirupa bogatih maltozom zahvaljujući djelovanju enzima transglukozidaze.
Drugi bakterijski enzim koji se biotehnološki koristi za proizvodnju izomalta je izharoza saharoze.
Tako proizveden izomalt uključen je u više jestivih pripravaka kao zaslađivač, među kojima se ističu džemovi, čokolade ili slatkiši i neka konzervirana hrana. Osim toga, koristi se kao konzervans u hrani kao što su žitarice, kolačići i kruh.
Koristi se kao zamjena za saharozu za dijabetičare, jer nije probavljiv kao uobičajeni šećer i, stoga, ne povećava značajno razinu glukoze u krvi (doprinosi i nižem kaloričnom udjelu).
Za svoje jestive primjene općenito se mora miješati s ostalim šećerima, jer nema ista svojstva kao i obični šećer (ne karamelizira se kada se zagrijava i ne može se koristiti za pečene pripravke).
Budući da njegovi pripravci imaju svjetliji i prozirniji izgled, izomalt se obično koristi u dekorativne gastronomske svrhe.
Također ima koristi u farmaceutskoj i kozmetičkoj industriji. Osim toga, vrijedi za formulacije hrane dizajnirane od domaćih ili domaćih životinja.
Srodne bolesti
Kod ljudi postoji urođena autosomna bolest poznata kao nedostatak sukraze-izomaltaze ili CSID (kongenitalni nedostatak sukraze-izomaltaze), koja je povezana s oštećenjima u probavi osmotski aktivnih oligosaharida i disaharida.
Utvrđeno je da se ta bolest odnosi na nekoliko istodobnih faktora, među kojima su mutacije gena enzima koji su uključeni u proces, poput suharaze-izomaltaze.
Ne-probavljanje disaharida poput saharoze i izomalta uzrokuje njegovu "netoleranciju". Patološko stanje karakterizira razvoj trbušnih grčeva, proljeva, povraćanja, glavobolje, hipoglikemije, prekomjerne proizvodnje plina itd.
Reference
- Badui, S. (2006). Kemija hrane. (E. Quintanar, ur.) (4. izd.). Meksiko DF: Pearson Education.
- Finch, P. (1999). Ugljikohidrati: strukture, sinteze i dinamika. London, Velika Britanija: Springer-Science + Business Media, BV
- Kato, N., Murakoshi, Y., Kato, M., Kobayashi, T., i Tsukagoshi, N. (2002). Izomaltoza nastala α-glukozidazama pokreće indukciju amilaze u Aspergillus nidulansu. Trenutna genetika, 42 (1), 43–50.
- Pubchem. (2005). Preuzeto 6. kolovoza 2019. s www.pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Stick, R. (2001). Ugljikohidrata. Slatki molekuli života. Akademska štampa.
- Stick, R., i Williams, S. (2009). Ugljikohidrati: Esencijalne molekule života (2. izd.). Elsevier.
- Treem, W. (1995). Kongenitalni nedostatak sakraze i izomaltaze. Časopis za dječju gastroenterologiju i prehranu, 21, 1–14.