Isomalt (6- O -α-D-glucopyranosyl-glucopyranose) הוא regiosiómero סכרידיות מלטוז (סכרידיות אחר המיוצר במהלך הידרוליזה אנזימטית של עמילן) בדרך כלל נמצא נקודות הסניף של סוכרים כגון amylopectin וגליקוגן.
כשמו כן הוא, זהו דיסכריד המורכב משני שאריות D-glucopyranose ויש לו תפקידים שונים במטבוליזם של יונקים. מבחינה אטימולוגית, הקידומת "איזו" של המילה איזומלט מתייחסת ל"שווה "למלטוז.
ייצוג Haworth עבור איזומלטוז (מקור: NEUROtiker דרך ויקימדיה Commons)
דיסכריד זה התגלה בראשית שנות השישים והסינתזה התעשייתית שלו הושגה לראשונה בשנת 1980. עם זאת, היא לא אושרה עד שנת 1900 לצריכה אנושית.
הידוע גם בשם איזוגנטוביוז, איזומלט הוא דיסכריד הנחשב כתחליף לא-קרוגוגני לסוכרוז בחלק מהמוצרים שנוסחו לחולים סוכרתיים או טרום-סוכרתיים.
במהלך עיכול העמילן מיוצרים איזומלטוז והרבה אוליגוסכרידים איזומלטוזים על ידי הידרוליזה המתווכת על ידי סוגים שונים של אנזימים, במיוחד α-amylases ו- α-glucosidases.
דיסכריד זה הוא המרכיב העיקרי באוליגוסכרידים איזומלטוזיים, הידועים גם בשם IMO, המיוצרים באופן טבעי במזון מותסס כמו רוטב סויה וסאקה.
מאפיינים
איזומלטוז הוא דיסכריד המסווג בקבוצת הפחתת הדיסכרידים יחד עם לקטוז, צלוביוז ומלטוז. כאשר הוא נתון להידרוליזה, הוא מייצר שתי מולקולות גלוקוזה ממונוסכרידים המרכיבים אותו.
בתאי גבול המברשת של המעי היונק, איזומלט מתעכל או מתייבש מראש על ידי אנזים דיסכרידאז הקשור לקרום הפלזמה של אותו המכונה סוכרז-איזומלטאז.
דיסכריד זה מיוצר באופן תעשייתי מסוכרוז, על ידי הפחתה קטליטית בנוכחות ניקל או על ידי חימום גלוקוז (וזו הסיבה שהוא קיים בסירופים מסוגים שונים).
איזומלט ואיזומלטולוזה
יש עוד דיסכריד הדומה לאיזומלטוז המכונה איזומלטולוזה, אך ההבדל בין השניים קשור לדיסכריד שממנו הם נגזרים, מכיוון שאיזומלט הוא איזומר שמקורו במלטוז ואיזומלטולוזה נגזרת מסוכרוז.
איזומלטולוזה היא למעשה דיסכריד של גלוקוז ופרוקטוז המקושרים זה לזה על ידי קשר גליקוזידי מסוג α-1,6 (אותו סוג של קשר שמצטרף לשאריות גלוקוז באיזומלט).
דיסכריד זה נמצא בשימוש נרחב בתעשיית המזון ומתקבל באופן מלאכותי מסוכרוז ועל ידי פעולה אנזימטית של סינטאז טרלהולוזה, הגורם לסידור מחדש של המבנה בין המונוסכרידים המהווים אותו.
מִבְנֶה
כאמור, איזומלט הוא איזומר של מלטוז, וזו הסיבה שהוא מורכב משתי מולקולות גלוקוז.
המונוזכרידים המרכיבים אותה קשורים זה לזה דרך קשרים גלוקוזידיים מסוג α-1,6, המבדיל אותו ממלטוז, שקשרו הוא מסוג α-1,4.
קשר מסוג זה מגדיל באופן משמעותי את הגמישות של המולקולה ומעניק לו אפשרויות קונפורמציה יותר מהאחרות.
בשל נוכחותו של קשר מסוג α-1,6, איזומלט בתמיסה לא מתגבש באותה קלות כמו דיסכרידים אחרים, אולם הצגתו המסחרית היא בצורת אבקה גבישית.
הנוסחה הכימית הכללית שלה היא C12H22O11. יש לו משקל מולקולרי של 342.3 גרם למול ומכונה גם α-D-glucopyranosyl-glucopyranose. נקודת ההיתוך שלה היא בין 98 ל 160 מעלות צלזיוס, מסיסה במים ושייכת לקבוצת הסוכרים המותססים.
מאפיינים
למרות שאינו ניתן לעיכול בקלות רבה פחות, איזומלט, כתוצר לוואי של השפלה אנזימטית של עמילן, הוא דיסכריד חיוני לתזונה של יונקים.
ההידרוליזה שלו, המתווכת על ידי אנזים הקיים בקרום גבול המברשת המכונה סוכרז-איזומלטאז, היא מקור לפחמן ואנרגיה, שכן ניתן להעביר את הגלוקוז בקלות לציטוזול ולהפנות אותו למסלולי קטבוליים חיוניים.
בעובש Aspergillus nidulans, האיזומלט הוא אחד מהגורמים המעוררים היעילים ביותר בהשראת הסינתזה של אנזימי אמילאז, שיש לה השלכות חשובות על הביולוגיה של מיקרואורגניזם זה.
יישומים תעשייתיים
המקור העיקרי לאיזומלט אינו טבעי, מכיוון שהוא מתקבל באופן תעשייתי מסירופים עשירים במלטוז בזכות פעולתו של אנזים טרנסגלוקוזידאז.
אנזים חיידקי נוסף המשמש ביוטכנולוגית לייצור איזומלט הוא איזומרז סוכרוז.
האיזומלט, המיוצר כך, משולב בתכשירים אכילים מרובים כממתיק, וביניהם בולטות ריבות, שוקולדים או ממתקים וכמה מזון משומר. בנוסף, הוא משמש כחומר משמר במזונות כמו דגני בוקר, עוגיות ולחמים.
הוא משמש כתחליף לסוכרוז לחולי סוכרת, מכיוון שהוא אינו ניתן לעיכול כמו סוכר נפוץ, ולכן הוא אינו מעלה משמעותית את רמות הגלוקוז בדם (הוא מספק גם תכולת קלוריות נמוכה יותר).
ליישומים אכילים שלו, בדרך כלל יש לערבב אותו בסוכרים אחרים, מכיוון שאין לו את אותם תכונות כמו סוכר נפוץ (הוא אינו מתקרמל כאשר הוא מחומם ולא ניתן להשתמש בו לתכשירים אפויים).
מכיוון שלתכשירים יש מראה בהיר ושקוף יותר, משתמשים באיזומלט לרוב למטרות גסטרונומיות דקורטיביות.
יש לו שימושים גם בתעשיית התרופות והקוסמטיקה. בנוסף, זה תקף לפורמולות מזון שתוכננו על ידי חיות מבויתות או חיות משק.
מחלות קשורות
קיימת מחלה אוטוזומלית מולדת בבני אדם המכונה מחסור בסוכרז-איזומלטז או CSID (חסר מולדת סוכרז-איזומלטאז), הקשורה למומים בעיכול אוליגוסכרידים ופסכרידים פעילים באוסמוטיקה.
נקבע כי מחלה זו קשורה לכמה גורמים בו זמנית, ביניהם מוטציות גנים של האנזימים המעורבים בתהליך, כגון סוכרז-איזומלטאז.
אי העיכול של דיסכרידים כמו סוכרוז ואיזומלט מייצר את "חוסר הסובלנות" שלו. המצב הפתולוגי מאופיין בהתפתחות של התכווצויות בטן, שלשול, הקאות, כאבי ראש, היפוגליקמיה, ייצור מוגזם של גז וכו '.
הפניות
- Badui, S. (2006). כימיה של מזון. (א. קווינטנאר, עורכת) (מהדורה רביעית). מקסיקו DF: פירסון חינוך.
- Finch, P. (1999). פחמימות: מבנים, סינתזות ודינמיקה. לונדון, בריטניה: Springer-Science + Media Media, BV
- קאטו, נ., מוראקושי, י., קאטו, מ., קובאיאשי, ט. וצוקאגושי, נ. (2002). איזומלטוזה הנוצרת על ידי α- גלוקוזידאזים מעוררת השראת עמילאז באספרגילוס nidulans. גנטיקה נוכחית, 42 (1), 43–50.
- PubChem. (2005). הוחזר ב -6 באוגוסט 2019 מ- www.pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- סטיק, ר '(2001). פחמימות. מולקולות החיים המתוקות. עיתונות אקדמית.
- סטיק, ר. וויליאמס, ס. (2009). פחמימות: המולקולות החיוניות של החיים (מהדורה שנייה). אלזביאר.
- Treem, W. (1995). חסר מולקולת-מולדת-איזומלטאז. כתב העת לגסטרואנטרולוגיה ילדים ותזונה, 21, 1–14.