MALTOZĖ: STRUKTŪRA, FUNKCIJA, MAISTAS, METABOLIZMAS - BIOLOGIJA - 2025

Maltozė (4-O- (α-D-gliukopiranozil) -β-D-gliukopiranozės) yra disacharidas, sudarytas iš dviejų gliukozės monomerų, sujungtų glikozidine jungties α-1,4 tipo. Natūralu, kad tai yra vienas iš svarbiausių fermentinės amilozės, kuri yra krakmolo gliukozės homolizacharidas, hidrolizės produktų.

Maltozė komerciškai gaminama iš krakmolo, apdoroto miežių salyklu. Šis disacharidas yra labai svarbus gaminant fermentuotus alkoholinius gėrimus, tokius kaip alus ar viskis, kuriuose naudojami sirupai, kuriuose gausu maltozės, ekstraktų, pagamintų su daigintais arba „salyklo“ miežių grūdais, gamyboje.

Maltozės cheminė struktūra (Šaltinis: Zippanova per Wikimedia Commons)

Kadangi maltozę sudaro du gliukozės likučiai, šio disacharido hidrolizė daugelio gyvūnų, taip pat ir žmonių, žarnyne yra nepaprastai svarbi norint gauti energijos iš augalinių krakmolų, iš kurių jis gaunamas.

Tačiau per didelis maltozės vartojimas gali būti draudžiamas pacientams, sergantiems diabetu ar turintiems polinkį į šią ligą, nes šis cukrus gali greitai padidinti gliukozės kiekį kraujyje (glikemiją).

Daugybė tyrimų taip pat parodė, kad, pavyzdžiui, mikroorganizmai, tokie kaip bakterijos, gali metabolizuoti maltozę tiesiogiai kaip anglies ir energijos šaltinį, tam naudodami įvairių tipų specifinius fermentus ir nešiotojus.

Maltozės struktūra

Maltozės sintezės reakcija. Javieras Velasco

Maltozė yra disacharidas, susidedantis iš dviejų gliukozės liekanų, sujungtų per α-1,4 tipo gliukozidinį ryšį, per kurį α-D-gliukopiranozilo vieneto hemiacetalinė forma yra sujungta su β liekana. -D-gliukopiranozė, vadinama „aglikonu“.

Deguonies atomas, kuris yra glikozidinio ryšio dalis, yra daugiau ar mažiau struktūros centre, tiesiai tarp dviejų gliukozės žiedų.

Maltozės molekulinė struktūra 3D. „AbcdKolya“

Jo molekulinė masė yra 342,3 g / mol, o tai atitinka cheminę formulę C12H22O11. Tai yra redukuojantis cukrus ir gali būti modifikuojamas, todėl jis gali būti α arba β-maltozės pavidalu.

Be to, šį disacharidą gali hidrolizuoti įvairios rūgštys arba specifinis fermentas, žinomas kaip maltazė.

Tai junginys, kuris paprastai yra kristaliniai arba balkšvi milteliai. Jis tirpsta vandenyje ir turi šiek tiek saldaus skonio (apie 50% sacharozės, kuri yra stalo cukrus, saldinimo galios). Jis nėra lengvai kristalizuojamas ir yra fermentuojamas.

Maltozė yra labai higroskopinis disacharidas, tai yra, ji turi didelę savybę absorbuoti drėgmę iš aplinkos, kurioje yra. Jo lydymosi temperatūra yra artima 120 ° C ir jis gali karamelizuotis esant 180 ° C.

Maltozės veikimas ir paskirtis

Maitinimo šaltinis

Maltozę galima apibūdinti kaip gerą energijos šaltinį, nes hidrolizuojant glikozidinį ryšį, kuris sudaro šį disacharidą (tarpininkaujant maltazei), išsiskiria dvi gliukozės molekulės, kurias ląstelės efektyviai naudoja per glikolitinį kelią.

Kadangi daugelyje augalinės kilmės maisto produktų krakmolą sudaro homopolisaharidai amilozė ir amilopektinas, kurie yra gliukozės liekanų polimerai, sujungti gliukozidiniais ryšiais, tai yra svarbi hidrolizė maltozėje, o vėliau ir liekanose be gliukozės. įvairių gyvų organizmų kalorijų energijos šaltinis.

Gėrimų gamyba

Komerciniai sirupai, kuriuose gausu maltozės, ypač tie, kurie gaunami fermentuojant krakmolo hidrolizę, yra plačiai naudojami alkoholinių gėrimų, tokių kaip alus ir viskis, gamyboje, kur jie pirmiausia skirti pagerinti šių gėrimų „burnos pojūtį“. .

Be to, šie ir kiti fermentuoti alkoholiniai gėrimai gaminami naudojant žaliavą, vadinamą „salykliniai miežiai“, kuri gaunama daiginant šiuos grūdus, naudojant procesą, vadinamą salyklu, kuriame natūralūs fermentai yra sėklų hidrolizės krakmolas.

Be to, maltozė ir jos dariniai, kurių yra daug sirupeliuose, kuriuose gausu šio disacharido, turi savybių, kurios neleidžia susidaryti medžiagoms, kurios ištirpsta, sugerti ir kristalizuotis.

Maltozės maistas

Maltozės sirupo nuotrauka (Šaltinis: www.aziatische-ingredienten.nl per „Wikimedia Commons“)

Nors maltozė nelaikoma „pagrindine maistine medžiaga“, tai yra, jos vartojimas žmogui nėra būtinas, jos yra daugelyje įprastų maisto produktų:

- Maltozė gaunama pramoniniu būdu iš krakmolo hidrolizės, tačiau ji yra natūralus tarpinis produktas virškinimo procese.

- Saldžiosios bulvės ir kai kurios kviečių rūšys turi daug maltozės, būdamos „laisvos“.

- Salyklo sirupe ir kituose kukurūzų sirupuose gausu maltozės, taip pat rudųjų ryžių sirupe.

- Kai kurie alus, citrinai ir kiti „salyklo“ gėrimai turi vidutinį maltozės kiekį, nes jis metabolizuojamas alkoholinės fermentacijos metu.

- Tam tikri pramoniniu būdu perdirbti grūdai, kompotai, saldainiai, saldainiai ir šokoladai taip pat turi daug maltozės.

- Taip pat jo yra miežiuose, kukurūzų hidrolizatuose ir įvairių rūšių krakmoluose.

Maltozės metabolizmas

Gyvūnams krakmolo skaidymas prasideda nuo seilėse esančių α-amilazės fermentų, o paskui tęsiasi plonojoje žarnoje. Šio pradinio skilimo produktą sudaro „ribinių dekstrinų“, maltozės ir kai kurių liekanų be gliukozės mišinys.

Gauti gliukozės disacharidai (maltozės liekanos) hidrolizuojami maltazės fermento pagalba. Tai procesas, pasibaigiantis tuo, kad kiekvienoje maltozės molekulėje išsiskiria dvi gliukozės molekulės, kurias galima pernešti į kraują ir iš ten į kūno audinius. .

Maltazės katalizuojama reakcija. Kairėje maltozės molekulė ir dešinėje - dvi gliukozės molekulės, susidariusios hidrolizės metu (Šaltinis: Dapantazis .jpg per Wikimedia Commons)

Atsižvelgiant į tai, kad maltozė ir gliukozė yra labai tirpūs ir osmosiškai aktyvūs produktai, kai jų suvartojama daugiau (daugiau kaip 120 gramų per dieną), jie gali „pritraukti“ vandenį į žarnyną ir sukelti nedidelį viduriavimą.

Cukriniu diabetu sergantiems pacientams ar pacientams, turintiems polinkį į šią ligą, draudžiama vartoti per daug maltozės, nes šis cukrus turi savybę greitai padidinti gliukozės kiekį kraujyje (glikemiją), o tai šiems asmenims sukelia neproduktyvų reiškinį.

Bakterijose, kurios yra prokariotiniai organizmai, polisacharidai, tokie kaip krakmolas, skaidomi fermentų pagalba, kurie eksportuojami į ląstelės išorę ir kurių kataliziniai produktai į citozolį patenka specifiniais pernešėjais, įskaitant maltozę.

Patekę į citozolį, fermentai, tokie kaip amilomaltazė, maltodekstrino fosforilazė ir gliukokinazė, dalyvauja vėlesniame šio disacharido metabolizme. Gaudami tokias molekules, kaip gliukozės 1-fosfatas ir gliukozės 6-fosfatas, patenka į glikolizę.

Nuorodos

1. Badui Dergalas, S. (2016). Maisto chemija. Meksika, Pearson Education.
2. Crow, RR, Kumar, S., ir Varela, MF (2012). Maltozės chemija ir biochemija. Dietiniuose cukruose (101–114 psl.).
3. Doudoroff, M., Hassid, WZ, Putman, EW, Potter, AL, & Lederberg, J. (1949). Escherichia coli tiesiogiai sunaudoja maltozę. Journal of Biological Chemistry, 179 (2), 921–934.
4. Ehrmann, M., Ehrle, R., Hofmann, E., Boos, W., ir Schlösser, A. (1998). ABC maltozės transporteris. Molekulinė mikrobiologija, 29 (3), 685–694.
5. „Ouellette“, R. J. ir „Rawn“, JD (2014). Organinė chemija: struktūra, mechanizmas ir sintezė. Elsevier.
6. Stick, RV, & Williams, S. (2010). Angliavandeniai: gyvybiškai svarbios molekulės. Elsevier.