IZOMALT: CARACTERISTICI, STRUCTURĂ, FUNCȚII - BIOLOGIE - 2025

Isomalt (6 - O--α D-glucopiranozil-glucopiranoză) este un regiosiómero dizaharid maltoza (dizaharid un alt produs în timpul hidrolizei enzimatice a amidonului) , de obicei găsite în punctele de ramură de polizaharide , cum ar fi amilopectină și glicogen.

După cum îi spune și numele, este un dizaharid compus din două reziduuri de D-glucopirană și are diverse funcții în metabolismul mamiferelor. Etimologic vorbind, prefixul „iso” al cuvântului izomalt se referă la „egal” cu maltoză.

Reprezentare Haworth pentru Isomaltose (Sursa: NEUROtiker prin Wikimedia Commons)

Această dizaharidă a fost descoperită la începutul anilor 1960 și sinteza sa industrială a fost realizată pentru prima dată în 1980. Cu toate acestea, nu a fost aprobată până în 1900 pentru consumul uman.

Cunoscută și sub denumirea de izogentobioză, izomaltul este un dizaharid considerat un înlocuitor non-cariogen pentru zaharoză în unele produse formulate pentru pacienții diabetici sau prediabetici.

În timpul digestiei amidonului, izomaltul și multe oligozaharide de izomalt sunt produse prin hidroliză mediată de diferite tipuri de enzime, în special α-amilaze și α-glucozidase.

Această dizaharidă este constituentul principal al oligozaharidelor de izomaltoză, cunoscute și sub denumirea de IMO, care sunt produse în mod natural în alimentele fermentate, cum ar fi sosul de soia și sake.

caracteristici

Izomaltoza este un dizaharid clasificat în grupul reducătoarelor, împreună cu lactoză, celobioză și maltoză. Când este supus hidrolizei, produce două molecule de glucoză din monosacharidele sale constitutive.

În celulele de graniță ale periei din intestinul mamiferului, izomaltul este digerat în prealabil sau hidrolizat de o enzimă disacharidază, asociată cu membrana plasmatică a aceleiași cunoscute sub denumirea de sucrase-izomaltaza.

Acest dizaharid este produs industrial din zaharoză, prin reducerea catalitică a prezenței nichelului sau prin încălzirea glicemiei (motiv pentru care este prezent în diferite tipuri de siropuri).

Izomalt și izomaltuloză

Există o altă dizaharidă similară cu izomaltoza cunoscută sub denumirea de izomaltuloză, dar diferența dintre cei doi are legătură cu dizaharidul din care sunt derivate, deoarece izomaltul este un izomer derivat din maltoză și izomaltuloza este derivată din zaharoză.

Izomaltuloza este de fapt un dizaharid de glucoză și fructoză care sunt legate între ele printr-o legătură glicozidică tip α-1,6 (același tip de legătură care leagă resturile de glucoză în izomalt).

Această dizaharidă este utilizată pe scară largă în industria alimentară și este obținută artificial din zaharoză și prin acțiunea enzimatică a unei trehaloză sintază, care determină rearanjarea structurală între monosacharidele care o constituie.

Structura

Așa cum am menționat deja, izomaltul este un izomer al maltozei, deci este format din două molecule de glucoză.

Monosacharidele sale constitutive sunt legate între ele prin legături glucozidice de tip α-1,6, care îl diferențiază de maltoză, a cărui legătură este de tip α-1,4.

Acest tip de legătură crește în mod semnificativ flexibilitatea moleculei și îi conferă mai multe posibilități conformaționale decât celelalte.

Datorită prezenței unei legături de tip α-1,6, izomaltul în soluție nu se cristalizează la fel de ușor ca alte dizaharide, cu toate acestea, prezentarea sa comercială are forma unei pulberi cristaline.

Formula sa chimică generală este C12H22O11. Are o greutate moleculară de 342,3 g / mol și este cunoscută și sub denumirea de α-D-glucopiranosil-glucopiranoză. Punctul său de topire este cuprins între 98 și 160 ° C, fiind solubil în apă și aparținând grupului de zaharuri fermentabile.

Caracteristici

Deși nu este la fel de ușor digerabil, izomaltul, ca produs secundar al degradării enzimatice a amidonului, este un dizaharid esențial pentru alimentația mamiferelor.

Hidroliza sa, mediată de o enzimă prezentă în membrana de bordură a periei cunoscută sub denumirea de sucrase-izomaltaza, este o sursă de carbon și energie, deoarece glucoza poate fi transportată cu ușurință la citosol și direcționată către căile catabolice esențiale.

În mucegaiul Aspergillus nidulans, izomaltul este unul dintre cei mai eficienți inductori în inducerea sintezei enzimelor amilazei, care are implicații importante în biologia acestui microorganism.

Aplicații industriale

Principala sursă de izomaltoză nu este naturală, deoarece este obținută industrial din siropuri bogate în maltoză, datorită acțiunii unei enzime transglucozidaza.

O altă enzimă bacteriană folosită biotehnologic pentru producerea izomaltului este zaharoza izomerază.

Izomaltul, astfel produs, este încorporat în mai multe preparate comestibile ca îndulcitor, printre care se evidențiază gemuri, bomboane de ciocolată sau dulciuri și unele conserve. În plus, este utilizat ca conservant în alimente precum cereale, prăjituri și pâine.

Este utilizat cu un substitut pentru zaharoză pentru pacienții diabetici, deoarece nu este la fel de digerabil ca zahărul obișnuit și, prin urmare, nu crește semnificativ nivelul glicemiei (contribuie, de asemenea, la un conținut caloric mai mic).

Pentru aplicațiile sale comestibile, în general, trebuie amestecat cu alte zaharuri, deoarece nu are aceleași proprietăți ca zahărul obișnuit (nu se caramelizează când este încălzit și nu poate fi utilizat pentru preparate coapte).

Deoarece preparatele sale au un aspect mai luminos și mai transparent, izomaltul este utilizat în mod obișnuit în scopuri gastronomice decorative.

Are, de asemenea, utilizări în industria farmaceutică și cosmetică. În plus, este valabil pentru formulări alimentare concepute de animale domestice sau de fermă.

Boli conexe

Există o boală autosomală congenitală la om cunoscută sub denumirea de deficiență de sucraza-izomaltaza sau CSID (deficit congenital de zaharasă-izomaltaza), care este legată de defecte în digestia oligozaharidelor și dizaharidelor active osmotic.

S-a stabilit că această boală are legătură cu mai mulți factori simultan, printre care se numără mutațiile genice ale enzimelor implicate în proces, cum ar fi sucraza-izomaltaza.

Neregerarea dizaharidelor, cum ar fi zaharoza și izomaltul își produce „intoleranța”. Starea patologică se caracterizează prin dezvoltarea crampelor abdominale, diaree, vărsături, dureri de cap, hipoglicemie, producerea excesivă de gaze etc.

Referințe

1. Badui, S. (2006). Chimia alimentară. (E. Quintanar, Ed.) (Ediția a 4-a). Mexico DF: Pearson Education.
2. Finch, P. (1999). Carbohidrați: structuri, sinteze și dinamică. Londra, Marea Britanie: Springer-Science + Business Media, BV
3. Kato, N., Murakoshi, Y., Kato, M., Kobayashi, T., & Tsukagoshi, N. (2002). Izomaltoza formată din α-glucozidazele declanșează inducerea amilazei în Aspergillus nidulans. Genetică curentă, 42 (1), 43–50.
4. Extract. (2005). Preluat pe 6 august 2019, de pe www.pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Stick, R. (2001). Hidrati de carbon. Dulcele molecule ale vieții. Presă academică.
6. Stick, R., & Williams, S. (2009). Carbohidrați: Moleculele esențiale ale vieții (ediția a II-a). Elsevier.
7. Treem, W. (1995). Deficiență congenitală de zaharoză-izomaltază. Journal of Pediatric Gastroenterology and Nutrition, 21, 1-14.