- Struktura maltoze
- Djelovanje i upotreba maltoze
- Izvor napajanja
- Proizvodnja pića
- Hrana sa maltozom
- Metabolizam maltoze
- Reference
Maltozu (4-O- (α-D-glukopiranozil) -β-D-glukopiranoza) je disaharid sastoji od dva monomera glukoze povezanih glikozidnom vezom α-1,4 tipa. Prirodno, to je jedan od glavnih proizvoda enzimatske hidrolize amiloze, a to je homopolisaharid glukoze prisutan u škrobu.
Maltoza se proizvodi na tržištu iz škroba koji je obrađen ječmenim sladom. Ovaj disaharid je vrlo važan za proizvodnju fermentiranih alkoholnih pića, poput piva ili viskija, u kojima se koriste sirupi bogati maltozom, proizvod ekstrakata napravljenih od proklijalih ili „maltediranih“ zrna ječma.
Kemijska struktura maltoze (Izvor: Zippanova via Wikimedia Commons)
Budući da je maltoza sastavljena od dva ostatka glukoze, hidroliza ovog disaharida u crijevima mnogih životinja, uključujući čovjeka, je od najveće važnosti za dobivanje energije iz biljnih škroba iz kojih se dobiva.
Međutim, prekomjerna konzumacija maltoze može biti kontraindicirana za dijabetičare ili one koji imaju predispoziciju za ovu bolest, jer ovaj šećer može brzo povećati razinu glukoze u krvi (glikemiju).
Mnoga su istraživanja također pokazala da su, na primjer, mikroorganizmi poput bakterija sposobni metabolizirati maltozu izravno kao izvor ugljika i energije, koristeći različite vrste specifičnih enzima i prijenosnika u tu svrhu.
Struktura maltoze
Reakcija sinteze maltoze. Javier Velasco
Maltoza je disaharid sastavljen od dva ostatka glukoze povezanih zajedno glukozidnom vezom tipa α-1,4, kroz koji je hemiacetalni oblik a-D-glukopiranozilne jedinice povezan s β ostatkom -D-glukopiranoza poznata kao "aglikon".
Atom kisika koji je dio glikozidne veze nalazi se više ili manje u središtu strukture, točno između dvaju glukoznih prstenova.
Molekularna struktura maltoze u 3D-u. AbcdKolya
Ima molekulsku masu od 342,3 g / mol, što odgovara kemijskoj formuli C12H22O11. To je reducirajući šećer i može podnijeti mutarrotaciju, pa ga se može naći u obliku α- ili β-maltoze.
Nadalje, ovaj disaharid se može hidrolizirati u različitim kiselinama ili posebnim enzimom poznatim kao maltaza.
To je spoj koji se obično nalazi kao kristalni ili gotovo bijeli prah. Topiv je u vodi i ima blago slatkast okus (oko 50% snage zaslađivanja saharoze, što je stolni šećer). Nije lako kristalizirati i fermentirano je.
Maltoza je vrlo higroskopski disaharid, to jest ima veliku sposobnost apsorbiranja vlage iz okoline u kojoj se nalazi. Ima talište blizu 120 ° C i može karamelizirati na 180 ° C.
Djelovanje i upotreba maltoze
Izvor napajanja
Maltoza se može opisati kao dobar izvor energije, jer hidroliza glikozidne veze koja čini ovaj disaharid (posredovana maltazom) oslobađa dvije molekule glukoze, koje stanice koriste učinkovito putem glikolitičkog puta.
Budući da je škrob prisutan u mnogim namirnicama biljnog podrijetla sastavljen je od homopolisaharida amiloze i amilopektina, koji su polimeri ostataka glukoze povezane glukozidnim vezama, hidroliza toga u maltozi, a potom i u ostacima bez glukoze, predstavlja važnu ulogu izvor kalorijske energije za različite žive organizme.
Proizvodnja pića
Komercijalni sirupi bogati maltozom, posebno oni proizvedeni enzimskom hidrolizom škroba, naširoko se koriste za proizvodnju alkoholnih pića poput piva i viskija, gdje djeluju prvenstveno na poboljšanju „oralnog osjećaja“ ovih napitaka., Nadalje, proizvodnja ovih i ostalih fermentiranih alkoholnih pića vrši se sa sirovinom poznatom kao "ječmeni slad", koja se dobiva klijanjem ove žitarice, postupkom nazvanim slanjem, pri čemu su izvorni enzimi sjeme hidrolizira škrob.
Uz to, maltoza i njeni derivati, oni koji se nalaze u velikom udjelu u sirupima bogatim ovim disaharidom, imaju svojstva koja sprečavaju geliranje i kristalizaciju tvari u kojima se otapa.
Hrana sa maltozom
Fotografija sirupa od maltoze (Izvor: www.aziatische-ingredienten.nl putem Wikimedia Commons)
Iako se maltoza ne smatra "bitnim hranjivim tvarima", odnosno, njezina konzumacija nije bitna za čovjeka, ona je prisutna u mnogim uobičajenim namirnicama:
- Maltoza se dobiva industrijski iz hidrolize škroba, ali je prirodni posredni produkt procesa probave.
- Slatki krumpir i neke vrste pšenice bogate su maltozom u „slobodnom“ stanju.
- Sirup od slada i drugi kukuruzni sirup bogati su maltozom, kao i smeđim rižinim sirupom.
- Neka piva, citroni i druga pića od slada imaju umjeren sadržaj maltoze jer se to metabolizira tijekom alkoholnog vrenja.
- Određene industrijski prerađene žitarice, kompoti, bomboni, bomboni i čokolade također imaju puno maltoze.
- Nalazi se i u ječmu, u hidrolatima kukuruza i u različitim vrstama škroba.
Metabolizam maltoze
Digestiranje škroba kod životinja započinje enzimima α-amilaze koji se nalaze u slini, a zatim se nastavlja u tankom crijevu. Proizvod ove početne razgradnje sastoji se od mješavine "graničnih dekstrina", maltoze i nekih ostataka bez glukoze.
Rezultirajući disaharidi glukoze (ostaci maltoze) hidroliziraju se enzimom maltaze, proces koji se završava oslobađanjem dvije molekule glukoze po molekuli maltoze, a koje se mogu prenijeti u krvotok, a odatle u tjelesna tkiva, 
Reakcija katalizirana maltazom. S lijeve strane molekula maltoze, a na desnoj strani dvije molekule glukoze koje su posljedica hidrolize (Izvor: Dapantazis.jpg via Wikimedia Commons)
S obzirom da su maltoza i glukoza topljivi i osmotski aktivni proizvodi, ako ih konzumiramo u višku (više od 120 grama dnevno) mogu "privući" vodu u crijeva, uzrokujući manju proljev.
Bolesnicima s dijabetesom ili bolesnicima s predispozicijom za ovu bolest kontraindicirana je pretjerana konzumacija maltoze, jer taj šećer ima sposobnost brzog porasta razine glukoze u krvi (glikemije), što je kontraproduktivni događaj za ove osobe.
U bakterijama, prokariotskim organizmima, do digestije polisaharida poput škroba dolazi zahvaljujući enzimima koji se izvoze izvan stanice i čiji se katalitički proizvodi unose u citosol specifičnim transporterima, uključujući maltozu.
Jednom kada uđu u citosol, enzimi kao amilolomtaza, maltodekstrin fosforilaza i glukokinaza sudjeluju u naknadnom metabolizmu ovog disaharida, dajući molekule poput glukoze 1-fosfata i glukoze 6-fosfata, koji ulaze u glikolizu.
Reference
- Badui Dergal, S. (2016). Kemija hrane. Meksiko, Pearson Education.
- Crow, RR, Kumar, S., & Varela, MF (2012). Kemija i biokemija maltoze. U dijetalnim šećerima (str. 101-114).
- Doudoroff, M., Hassid, WZ, Putman, EW, Potter, AL i Lederberg, J. (1949). Izravna upotreba maltoze Escherichia coli. Časopis za biološku kemiju, 179 (2), 921-934.
- Ehrmann, M., Ehrle, R., Hofmann, E., Boos, W. i Schlösser, A. (1998). ABC prevoznik maltoze. Molekularna mikrobiologija, 29 (3), 685-694.
- Ouellette, RJ, & Rawn, JD (2014). Organska kemija: struktura, mehanizam i sinteza. Elsevier.
- Stick, RV, i Williams, S. (2010). Ugljikohidrati: bitne molekule života. Elsevier.