ISOMALT: ĐẶC ĐIỂM, CẤU TRÚC, CHỨC NĂNG - SINH HỌC - 2025

Các isomalt (6- O -α-D-glucopyranosyl-glucopyranose) là một regiosiómero disacarit maltose (disacarit khác được sản xuất trong quá trình thủy phân enzyme của tinh bột) thường được tìm thấy trong các điểm chi nhánh của polysaccharides như amylopectin và glycogen.

Như tên gọi của nó, nó là một disaccharide bao gồm hai gốc D-glucopyranose và có nhiều chức năng khác nhau trong quá trình trao đổi chất của động vật có vú. Nói về mặt từ nguyên, tiền tố "iso" của từ isomalt dùng để chỉ "bằng" với maltose.

Đại diện của Haworth cho Isomaltose (Nguồn: NEUROtiker qua Wikimedia Commons)

Disaccharide này được phát hiện vào đầu những năm 1960 và sự tổng hợp công nghiệp của nó lần đầu tiên đạt được vào năm 1980. Tuy nhiên, cho đến năm 1900, nó mới được chấp thuận cho con người sử dụng.

Còn được gọi là isogentobiose, isomalt là một disaccharide được coi là chất thay thế không gây cario cho sucrose trong một số sản phẩm được bào chế cho bệnh nhân tiểu đường hoặc tiền tiểu đường.

Trong quá trình tiêu hóa tinh bột, isomaltose và nhiều oligosaccharide isomaltose được tạo ra bằng cách thủy phân qua trung gian của các loại enzym khác nhau, đặc biệt là α-amylase và α-glucosidases.

Disaccharide đã nói là thành phần chính của isomaltose oligosaccharides, còn được gọi là IMO, được sản xuất tự nhiên trong thực phẩm lên men như nước tương và rượu sake.

nét đặc trưng

Isomaltose là một disaccharide được phân loại trong nhóm disaccharide khử, cùng với lactose, cellobiose và maltose. Khi bị thủy phân, nó tạo ra hai phân tử glucose từ các monosaccharide cấu thành của nó.

Trong các tế bào viền bàn chải của ruột động vật có vú, isomalt được tiêu hóa trước hoặc bị thủy phân bởi một enzym disaccharidase liên kết với màng sinh chất của cùng một loại gọi là sucrase-isomaltase.

Disaccharide này được sản xuất công nghiệp từ sucrose, bằng cách xúc tác khử với sự hiện diện của niken hoặc bằng cách đun nóng glucose (đó là lý do tại sao nó có mặt trong các loại siro khác nhau).

Isomalt và Isomaltulose

Có một disaccharide khác tương tự như isomaltose được gọi là isomaltulose, nhưng sự khác biệt giữa hai loại này liên quan đến disaccharide mà chúng được tạo ra, vì isomalt là một đồng phân có nguồn gốc từ maltose và isomaltulose có nguồn gốc từ sucrose.

Isomaltulose thực chất là một disaccharide của glucose và fructose được liên kết với nhau bằng liên kết glycosidic loại α-1,6 (cùng một loại liên kết nối các gốc glucose trong isomalt).

Disaccharide này được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp thực phẩm và được thu nhận nhân tạo từ sucrose và nhờ tác dụng của enzym tổng hợp trehalulose, gây ra sự sắp xếp lại cấu trúc giữa các monosaccharide tạo thành nó.

Kết cấu

Như đã đề cập, isomalt là một đồng phân của maltose, vì vậy nó được tạo thành từ hai phân tử glucose.

Các monosaccharide cấu thành của nó được liên kết với nhau thông qua liên kết glucosidic loại α-1,6, phân biệt nó với maltose, có liên kết là loại α-1,4.

Loại liên kết này làm tăng đáng kể tính linh hoạt của phân tử và mang lại cho nó nhiều khả năng phù hợp hơn các loại khác.

Nhờ sự hiện diện của liên kết loại α-1,6, isomalt trong dung dịch không dễ dàng kết tinh như các disaccharide khác, tuy nhiên, sự trình bày thương mại của nó là ở dạng bột kết tinh.

Công thức hóa học chung của nó là C12H22O11. Nó có trọng lượng phân tử là 342,3 g / mol và còn được gọi là α-D-glucopyranosyl-glucopyranose. Điểm nóng chảy của nó là từ 98 đến 160 ° C, hòa tan trong nước và thuộc nhóm đường có thể lên men.

Đặc trưng

Mặc dù không dễ tiêu hóa, isomalt, là sản phẩm phụ của quá trình phân hủy tinh bột do enzym, là một disaccharide cần thiết cho dinh dưỡng của động vật có vú.

Quá trình thủy phân của nó, qua trung gian của một enzym có trong màng biên giới bàn chải được gọi là sucrase-isomaltase, là nguồn cung cấp carbon và năng lượng, vì glucose có thể dễ dàng vận chuyển đến tế bào và hướng đến các con đường dị hóa thiết yếu.

Ở nấm mốc Aspergillus nidulans, isomalt là một trong những chất cảm ứng hiệu quả nhất trong việc cảm ứng tổng hợp enzym amylase, có ý nghĩa quan trọng trong sinh học của vi sinh vật này.

Ứng dụng công nghiệp

Nguồn chính của isomaltose không phải tự nhiên, vì nó được lấy trong công nghiệp từ xi-rô giàu maltose nhờ hoạt động của enzym transglucosidase.

Một enzyme vi khuẩn khác được sử dụng về mặt công nghệ sinh học để sản xuất isomalt là sucrose isomerase.

Do đó, isomalt được tạo ra, được kết hợp vào nhiều chế phẩm ăn được như một chất tạo ngọt, trong đó nổi bật là mứt, sôcôla hoặc đồ ngọt và một số thực phẩm đóng hộp. Ngoài ra, nó còn được sử dụng làm chất bảo quản trong các loại thực phẩm như ngũ cốc, bánh quy và bánh mì.

Nó được sử dụng để thay thế cho sucrose cho bệnh nhân tiểu đường, vì nó không tiêu hóa được như đường thông thường và do đó, không làm tăng đáng kể lượng đường huyết (nó cũng góp phần làm giảm lượng calo).

Đối với các ứng dụng ăn được, nó thường phải được trộn với các loại đường khác, vì nó không có các đặc tính giống như đường thông thường (nó không caramel hóa khi đun nóng và không thể sử dụng cho các chế phẩm nướng).

Bởi vì các chế phẩm của nó có vẻ ngoài sáng hơn và trong suốt hơn, isomalt thường được sử dụng cho các mục đích ẩm thực trang trí.

Nó cũng có công dụng trong ngành dược phẩm và mỹ phẩm. Ngoài ra, nó có hiệu lực đối với các công thức thực phẩm được thiết kế bởi động vật thuần hóa hoặc trang trại.

Các bệnh liên quan

Có một bệnh autosomal bẩm sinh ở người được gọi là thiếu hụt sucrase-isomaltase hoặc CSID (thiếu hụt sucrase-isomaltase bẩm sinh), có liên quan đến các khiếm khuyết trong quá trình tiêu hóa các oligosaccharid và disaccharid hoạt động thẩm thấu.

Người ta đã xác định rằng bệnh này liên quan đến một số yếu tố đồng thời, trong số đó là đột biến gen của các enzym tham gia vào quá trình này, chẳng hạn như sucrase-isomaltase.

Việc không tiêu hóa các disaccharide như sucrose và isomalt tạo ra chứng "không dung nạp" của nó. Tình trạng bệnh lý được đặc trưng bởi sự phát triển của các cơn đau quặn bụng, tiêu chảy, nôn mửa, đau đầu, hạ đường huyết, sinh ra nhiều khí, v.v.

Người giới thiệu

1. Badui, S. (2006). Hóa thực phẩm. (E. Quintanar, Ed.) (Xuất bản lần thứ 4). Mexico DF: Pearson Education.
2. Finch, P. (1999). Carbohydrate: Cấu trúc, Tổng hợp và Động lực học. London, Vương quốc Anh: Springer-Science + Business Media, BV
3. Kato, N., Murakoshi, Y., Kato, M., Kobayashi, T., & Tsukagoshi, N. (2002). Isomaltose được tạo thành bởi các α-glucosidases gây cảm ứng amylase ở Aspergillus nidulans. Di truyền học hiện tại, 42 (1), 43–50.
4. PubChem. (2005). Truy cập ngày 6 tháng 8 năm 2019, từ www.pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Stick, R. (2001). Carbohydrate. Các phân tử ngọt ngào của cuộc sống. Báo chí Học thuật.
6. Stick, R., & Williams, S. (2009). Carbohydrate: Các phân tử thiết yếu của sự sống (xuất bản lần 2). Elsevier.
7. Treem, W. (1995). Thiếu Sucrase-Isomaltase bẩm sinh. Tạp chí Dinh dưỡng và Tiêu hóa Nhi khoa, 21, 1–14.