The isomalt (6- O -α-D-glucopyranosyl-glucopyranose) adalah regiosiómero disaccharide maltosa (disaccharide lain yang dikemukakan semasa hidrolisis enzim kanji) biasanya ditemui dalam mata cawangan polisakarida seperti Amilopektin dan glikogen.
Seperti namanya, itu adalah disakarida yang terdiri dari dua residu D-glucopyranose dan mempunyai pelbagai fungsi dalam metabolisme mamalia. Secara etimologi, awalan "iso" dari perkataan isomalt merujuk kepada "sama" dengan maltosa.
Perwakilan Haworth untuk Isomaltose (Sumber: NEUROtiker melalui Wikimedia Commons)
Disakarida ini ditemui pada awal 1960-an dan sintesis perindustriannya pertama kali dicapai pada tahun 1980. Namun, ia tidak disetujui sehingga tahun 1900 untuk penggunaan manusia.
Juga dikenali sebagai isogentobiose, isomalt adalah disakarida yang dianggap sebagai pengganti bukan kariogenik untuk sukrosa dalam beberapa produk yang diformulasikan untuk pesakit diabetes atau prediabetik.
Semasa pencernaan kanji, isomalt dan banyak oligosakarida isomalt dihasilkan oleh hidrolisis yang dimediasi oleh pelbagai jenis enzim, terutamanya α-amilase dan α-glukosidase.
Disakarida ini adalah penyusun utama oligosakarida isomaltosa, juga dikenal sebagai IMO, yang dihasilkan secara semula jadi dalam makanan yang diperam seperti kicap dan sake.
ciri
Isomaltose adalah disakarida yang dikelaskan dalam kumpulan pengurangan disakarida, bersama dengan laktosa, selobiose dan maltosa. Apabila menjalani hidrolisis, ia menghasilkan dua molekul glukosa dari monosakarida penyusunnya.
Di sel perbatasan berus usus mamalia, isomalt dicerna atau dihidrolisis oleh enzim disakarida yang berkaitan dengan membran plasma yang dikenali sebagai sukrase-isomaltase.
Disakarida ini dihasilkan secara industri dari sukrosa, dengan pengurangan pemangkin pada kehadiran nikel atau dengan pemanasan glukosa (sebab itulah ia terdapat dalam pelbagai jenis sirap).
Isomalt dan Isomaltulose
Terdapat disakarida lain yang serupa dengan isomaltosa yang dikenali sebagai isomaltulosa, tetapi perbezaan antara keduanya ada hubungannya dengan disakarida dari mana mereka berasal, kerana isomalt adalah isomer yang berasal dari maltosa dan isomaltulosa berasal dari sukrosa.
Isomaltulosa sebenarnya adalah disakarida glukosa dan fruktosa yang dihubungkan bersama oleh ikatan glikosidik α-1,6-jenis (jenis ikatan yang sama yang bergabung dengan residu glukosa dalam isomalt).
Disakarida ini digunakan secara meluas dalam industri makanan dan diperoleh secara buatan dari sukrosa dan oleh tindakan enzimatik sintase trehalulosa, yang menyebabkan penyusunan semula struktur antara monosakarida yang membentuknya.
Struktur
Seperti yang telah disebutkan, isomalt adalah isomer maltosa, jadi terdiri dari dua molekul glukosa.
Monosakarida penyusunnya dihubungkan satu sama lain melalui ikatan glukosidik jenis α-1,6, yang membezakannya daripada maltosa, yang ikatannya adalah jenis α-1,4.
Ikatan jenis ini meningkatkan fleksibiliti molekul dengan ketara dan memberikan kemungkinan konformasi lebih banyak daripada yang lain.
Oleh kerana adanya ikatan jenis α-1,6, isomalt dalam larutan tidak dikristalisasi semudah disakarida lain, namun, persembahan komersialnya adalah dalam bentuk serbuk kristal.
Formula kimia amnya ialah C12H22O11. Berat molekulnya 342.3 g / mol dan juga dikenal sebagai α-D-glucopyranosyl-glucopyranose. Titik leburnya antara 98 dan 160 ° C, larut dalam air dan termasuk dalam kumpulan gula yang dapat ditapai.
ciri-ciri
Walaupun tidak mudah dicerna, isomalt, sebagai produk sampingan dari degradasi enzimatik pati, adalah disakarida penting untuk pemakanan mamalia.
Hidrolisisnya, dimediasi oleh enzim yang terdapat dalam membran sempadan berus yang dikenali sebagai sukrase-isomaltase, adalah sumber karbon dan tenaga, kerana glukosa dapat dengan mudah diangkut ke sitosol dan diarahkan ke jalur katabolik penting.
Dalam acuan Aspergillus nidulans, isomalt adalah salah satu pemicu yang paling berkesan dalam induksi sintesis enzim amilase, yang mempunyai implikasi penting dalam biologi mikroorganisma ini.
Aplikasi industri
Sumber utama isomaltosa tidak semula jadi, kerana ia diperoleh secara industri dari sirap yang kaya dengan maltosa berkat tindakan enzim transglucosidase.
Enzim bakteria lain yang digunakan secara bioteknologi untuk penghasilan isomalt adalah isomerase sukrosa.
Isomalt, yang dihasilkan, dimasukkan ke dalam pelbagai persediaan yang boleh dimakan sebagai pemanis, di antaranya jem, coklat atau gula-gula dan beberapa makanan dalam tin menonjol. Di samping itu, ia digunakan sebagai pengawet dalam makanan seperti bijirin, kue dan roti.
Ia digunakan sebagai pengganti sukrosa untuk pesakit diabetes, kerana tidak mudah dicerna seperti gula biasa dan, oleh itu, tidak meningkatkan kadar glukosa darah secara signifikan (ia juga menyumbang kandungan kalori yang lebih rendah).
Untuk penggunaannya yang boleh dimakan, biasanya mesti dicampurkan dengan gula lain, kerana ia tidak mempunyai sifat yang sama dengan gula biasa (ia tidak karamel ketika dipanaskan dan tidak dapat digunakan untuk penyediaan bakar).
Oleh kerana penyediaannya mempunyai penampilan yang lebih cerah dan telus, isomalt biasanya digunakan untuk tujuan gastronomi hiasan.
Ia juga mempunyai kegunaan dalam industri farmasi dan kosmetik. Selain itu, ini berlaku untuk formulasi makanan yang dirancang oleh binatang peliharaan atau ternak.
Penyakit yang berkaitan
Terdapat penyakit autosomal kongenital pada manusia yang dikenal sebagai kekurangan sukrase-isomaltase atau CSID (kekurangan sukrase-isomaltase kongenital), yang berkaitan dengan kecacatan pencernaan oligosakarida dan disakarida yang aktif secara osmotik.
Telah ditentukan bahawa penyakit ini ada hubungannya dengan beberapa faktor serentak, di antaranya adalah mutasi gen enzim yang terlibat dalam proses tersebut, seperti sukrase-isomaltase.
Penghadaman disakarida seperti sukrosa dan isomalt menghasilkan "intoleransi". Keadaan patologi dicirikan oleh perkembangan kekejangan perut, cirit-birit, muntah, sakit kepala, hipoglikemia, pengeluaran gas yang berlebihan, dll.
Rujukan
- Badui, S. (2006). Kimia makanan. (E. Quintanar, Ed.) (Edisi ke-4.) Mexico DF: Pendidikan Pearson.
- Finch, P. (1999). Karbohidrat: Struktur, Sintesis dan Dinamik. London, UK: Springer-Science + Business Media, BV
- Kato, N., Murakoshi, Y., Kato, M., Kobayashi, T., & Tsukagoshi, N. (2002). Isomaltosa yang dibentuk oleh α-glukosidase mencetuskan induksi amilase di Aspergillus nidulans. Genetik Semasa, 42 (1), 43–50.
- PubChem. (2005). Diakses pada 6 Ogos 2019, dari www.pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Stick, R. (2001). Karbohidrat. Molekul Manis Kehidupan. Akhbar Akademik.
- Stick, R., & Williams, S. (2009). Karbohidrat: Molekul Penting Kehidupan (edisi ke-2). Elsevier.
- Treem, W. (1995). Kekurangan Sukrase-Isomaltase kongenital. Jurnal Gastroenterologi dan Pemakanan Pediatrik, 21, 1–14.