MALTOZĂ: STRUCTURĂ, FUNCȚIE, ALIMENTE, METABOLISM - BIOLOGIE - 2025

Maltoza (4-O- (α-D-glucopiranozil) -β-D-glucopiranoză) este un dizaharid compus din doi monomeri de glucoză legate printr - o legătură glicozidică a α-1,4 tip. În mod natural, este unul dintre principalele produse ale hidrolizei enzimatice a amilozei, care este un omopolizaharid de glucoză prezent în amidon.

Maltoza este produsă din amidon care a fost tratat cu malț de orz. Această dizaharidă este foarte importantă pentru producerea de băuturi alcoolice fermentate, cum ar fi berea sau whisky-ul, în care se folosesc siropuri bogate în maltoză, un produs din extracte făcute cu boabe de orz încolțite sau „maltrate”.

Structura chimică a maltozei (Sursa: Zippanova prin Wikimedia Commons)

Întrucât maltoza este compusă din două reziduuri de glucoză, hidroliza acestei dizaharide în intestinul multor animale, inclusiv omul, este de cea mai mare importanță pentru obținerea de energie din amidonurile vegetale din care este obținută.

Cu toate acestea, consumul excesiv de maltoză poate fi contraindicat pacienților diabetici sau celor cu predispoziție la această boală, deoarece acest zahăr poate crește rapid nivelul glicemiei (glicemie) rapid.

Multe studii au arătat că microorganismele, cum ar fi bacteriile, de exemplu, sunt capabile să metabolizeze maltoza direct ca sursă de carbon și energie, folosind diferite tipuri de enzime și transportoare specifice în acest scop.

Structura maltozei

Reacție de sinteză de maltoză. Javier Velasco

Maltoza este un dizaharid compus din două reziduuri de glucoză legate între ele printr-o legătură glucozidică de tip α-1,4, prin care forma hemiacetală a unei unități α-D-glucopiranosil este legată cu un reziduu β -D-glucopiranoza cunoscut sub numele de "aglycone".

Atomul de oxigen care face parte din legătura glicozidică este situat mai mult sau mai puțin în centrul structurii, chiar între cele două inele de glucoză.

Structura moleculară a maltozei în 3D. AbcdKolya

Are o greutate moleculară de 342,3 g / mol, care corespunde formulei chimice C12H22O11. Este un zahăr reducător și poate suferi mutarrotație, astfel încât poate fi găsit în forma α- sau β-maltoză.

Mai mult, această dizaharidă poate fi hidrolizată de acizi diferiți sau de o enzimă specifică cunoscută sub numele de maltază.

Este un compus care se găsește în mod obișnuit sub formă de pulbere cristalină sau albă. Este solubil în apă și are un gust ușor dulce (aproximativ 50% din puterea de îndulcire a zaharozei, care este zahărul de masă). Nu este ușor cristalizabil și este fermentabil.

Maltoza este un dizaharid foarte higroscopic, adică are o capacitate mare de a absorbi umezeala din mediul în care se găsește. Are un punct de topire aproape de 120 ° C și se poate carameliza la 180 ° C.

Funcția și utilizările maltozei

Sursa de putere

Maltoza poate fi descrisă ca o sursă bună de energie, deoarece hidroliza legăturii glicozidice care formează această dizaharidă (mediază de maltază), eliberează două molecule de glucoză, care sunt utilizate în mod eficient de celule prin calea glicolitică.

Întrucât amidonul prezent în multe alimente de origine vegetală este compus din amiloza homopolizaharide amiloză și amilopectină, care sunt polimeri de reziduuri de glucoză legate de legături glucozidice, hidroliza acestora în maltoză și, ulterior, în reziduuri fără glucoză, reprezintă o importanță importantă sursă de energie calorică pentru diferite organisme vii.

Producția de băuturi

Siropurile comerciale bogate în maltoză, în special cele produse din hidroliza enzimatică a amidonului, sunt utilizate pe scară largă pentru producerea de băuturi alcoolice precum berea și whisky-ul, unde lucrează în principal pentru îmbunătățirea „senzației orale” a acestor băuturi. .

Mai mult, producerea acestor și a altor băuturi alcoolice fermentate se realizează cu o materie primă cunoscută sub denumirea de „orz maltrat”, care se obține prin germinarea acestei cereale, printr-un proces numit malț, în care enzimele native ale semințe hidrolizează amidon.

În plus, maltoza și derivații săi, cei care se găsesc într-o proporție mare în siropurile bogate în acest dizaharid, au proprietăți care împiedică gelifierea și cristalizarea substanțelor unde se dizolvă.

Alimente maltoase

Fotografia siropului de maltoză (Sursa: www.aziatische-ingredienten.nl prin Wikimedia Commons)

Deși maltoza nu este considerată un „nutrient esențial”, adică consumul său nu este esențial pentru om, este prezent în multe alimente comune:

- Maltoza este obținută industrial din hidroliza amidonului, dar este un produs intermediar natural al procesului de digestie.

- Cartofii dulci și unele tipuri de grâu sunt bogate în maltoză în stare „liberă”.

- Siropul de malț și alte siropuri de porumb sunt bogate în maltoză, precum și sirop de orez brun, printre altele.

- Unele beri, citroni și alte băuturi „malț” au un conținut moderat de maltoză, deoarece aceasta este metabolizată în timpul fermentației alcoolice.

- Anumite cereale, compoturi, bomboane, bomboane și ciocolată prelucrate industrial au, de asemenea, multă maltoză.

- Se găsește și în orz, în hidrolizați de porumb și în diferite tipuri de amidon.

Metabolizarea maltozei

La animale, digestia amidonului începe cu enzimele α-amilază prezente în salivă și continuă apoi în intestinul subțire. Produsul acestei degradări inițiale constă dintr-un amestec de "dextrine limită", maltoză și unele resturi fără glucoză.

Dizaharidele de glucoză rezultate (reziduuri de maltoză) sunt hidrolizate de enzima maltază, proces care se încheie cu eliberarea a două molecule de glucoză per moleculă de maltoză, care pot fi transportate în fluxul sanguin și de acolo către țesuturile corpului. .

Reacție catalizată de malază. În stânga o moleculă de maltoză și în dreapta cele două molecule de glucoză rezultate din hidroliză (Sursa: Dapantazis .jpg via Wikimedia Commons)

Având în vedere că maltoza și glucoza sunt produse foarte solubile și active osmotic, atunci când sunt consumate în exces (mai mult de 120 de grame pe zi), acestea pot „atrage” apa în intestin, provocând diaree minoră.

Pacienții diabetici sau pacienții cu predispoziție la această boală sunt contraindicați consumul excesiv de maltoză, deoarece acest zahăr are capacitatea de a crește rapid nivelul glicemiei (glicemie), un eveniment contraproductiv pentru acești indivizi.

În bacteriile, care sunt organisme procariote, digestia polizaharidelor, cum ar fi amidonul, are loc datorită enzimelor care sunt exportate în exteriorul celulei și ale căror produse catalitice sunt introduse în citosol de către transportatori specifici, inclusiv maltoză.

Odată ajunsă în citosol, enzime precum amilomaltaza, maltodextrina fosforilază și glucokinaza participă la metabolismul ulterior al acestei dizaharide, producând molecule precum glucoza 1-fosfat și glucoza 6-fosfat, care intră în glicoliză.

Referințe

1. Badui Dergal, S. (2016). Chimia alimentară. Mexic, Pearson Education.
2. Crow, RR, Kumar, S., & Varela, MF (2012). Maltose Chimie și Biochimie. În Zaharuri dietetice (pp. 101-114).
3. Doudoroff, M., Hassid, WZ, Putman, EW, Potter, AL, & Lederberg, J. (1949). Utilizarea directă a maltozei de Escherichia coli. Journal of Biological Chemistry, 179 (2), 921-934.
4. Ehrmann, M., Ehrle, R., Hofmann, E., Boos, W., & Schlösser, A. (1998). Transportor de maltoză ABC. Microbiologie moleculară, 29 (3), 685-694.
5. Ouellette, RJ, & Rawn, JD (2014). Chimie organică: structură, mecanism și sinteză. Elsevier.
6. Stick, RV, & Williams, S. (2010). Carbohidrați: moleculele esențiale ale vieții. Elsevier.