МАЛТОЗА: СТРУКТУРА, ФУНКЦИЈА, ХРАНА, МЕТАБОЛИЗАМ - БИОЛОГИЈА - 2025

Малтозе (4-О- (α-Д-глукопиранозил) -β-Д-глукопираноза) је дисахарид састављен од два мономера глукозе повезани преко гликозидних везом α-1,4 типа. Природно, то је један од главних производа ензиматске хидролизе амилозе, а то је хомополисахарид глукозе присутан у скробу.

Малтоза се комерцијално производи од шкроба који је третиран јечменим сладом. Овај дисахарид је веома важан за производњу ферментираних алкохолних пића, попут пива или вискија, у којима се користе сирупи богати малтозом, производ екстраката направљених од проклијалих или „слађених“ зрна јечма.

Хемијска структура малтозе (Извор: Зиппанова виа Викимедиа Цоммонс)

С обзиром да је малтоза састављена од два остатка глукозе, хидролиза овог дисахарида у цревима многих животиња, укључујући човека, је од највеће важности за добијање енергије из биљних шкроба из којих је добијен.

Међутим, прекомерна конзумација малтозе може бити контраиндицирана за дијабетичаре или оне са предиспозицијом за ову болест, јер овај шећер може брзо да повећа ниво глукозе у крви (гликемија).

Многе студије су такође показале да су, на пример, микроорганизми, попут бактерија, способни директно метаболизовати малтозу као извор угљеника и енергије, користећи различите врсте специфичних ензима и транспортера за ову сврху.

Структура малтозе

Реакција синтезе малтозе. Јавиер Веласцо

Малтоза је дисахарид састављен од два остатка глукозе повезаних заједно путем глукозидне везе типа α-1,4, кроз који је хемиацетални облик а-Д-глукопиранозилне јединице повезан са β остатком -Д-глукопираноза позната као "агликон".

Атом кисеоника који је део гликозидне везе смештен је више или мање у центру структуре, тачно између два глукозна прстена.

Молекуларна структура малтозе у 3Д-у. АбцдКолиа

Има молекулску масу од 342,3 г / мол, што одговара хемијској формули Ц12Х22О11. То је редукциони шећер и може подвргнути мутарротацији, па се може наћи у облику α- или β-малтозе.

Даље, овај дисахарид се може хидролизовати различитим киселинама или специфичним ензимом познатим као малтаза.

То је једињење које се обично налази као кристални или беличасти прах. Растворљив је у води и има благо сладак укус (око 50% снаге заслађивања сахарозе, што је стони шећер). Није лако кристалисати и ферментирати је.

Малтоза је веома хигроскопски дисахарид, односно има велику способност упијања влаге из окружења у коме се налази. Тачка топљења има близу 120 ° Ц и може карамелизирати на 180 ° Ц.

Функција и употреба малтозе

Извор напајања

Малтоза се може описати као добар извор енергије, јер хидролиза гликозидне везе која чини овај дисахарид (посредована малтазом) ослобађа два молекула глукозе, која ћелије ефикасно користе гликолизним путем.

Будући да је скроб присутан у многим намирницама биљног порекла састављен је од хомополизахарида амилозе и амилопектина, који су полимери остатака глукозе повезане глукозидним везама, хидролиза тога у малтози и после тога у остацима без глукозе представља важно извор калоријске енергије за различите живе организме.

Производња пића

Комерцијални сирупи богати малтозом, посебно они који се добијају ензимском хидролизом шкроба, широко се користе за производњу алкохолних пића попут пива и вискија, где првенствено делују на побољшању „оралног осећаја“ ових напитака. .

Штавише, производња ових и других ферментисаних алкохолних пића врши се са сировином познатом под називом „слади јечам“, која се добија клијањем ове житарице, поступком који се назива слад, при чему су матични ензими семенски хидролизу скроб.

Поред тога, малтоза и њени деривати, они који се налазе у великом проценту у сирупима богатим овим дисахаридом, имају својства која спречавају геловање и кристализацију материја у којима се раствара.

Храна са малтозом

Фотографија сирупа малтозе (Извор: ввв.азиатисцхе-ингредиентен.нл виа Викимедиа Цоммонс)

Иако се малтоза не сматра „неопходним хранљивим материјама“, односно њена конзумација није битна за човека, она је присутна у многим уобичајеним намирницама:

- Малтоза се добија индустријски из хидролизе скроба, али је природни интермедијарни производ процеса варења.

- Слатки кромпир и неке врсте пшенице богате су малтозом у „слободном“ стању.

- Сируп од слада и други кукурузни сируп богати су малтозом, као и сирупом од смеђег пиринча, између осталог.

- Нека пива, цитрони и друга пића од слада имају умерен садржај малтозе, јер се то метаболише током алкохолне ферментације.

- Одређене индустријски прерађене житарице, компоти, бомбоне, бомбоне и чоколаде такође имају доста малтозе.

- Такође се налази у јечму, у хидролатима кукуруза и у различитим врстама скроба.

Метаболизам малтозе

У животиња, варење шкроба започиње ензимима α-амилазе који су присутни у слини, а затим се наставља у танком цреву. Производ ове почетне разградње састоји се од мешавине „граничних декстрина“, малтозе и неких остатака без глукозе.

Настали дисахариди глукозе (остаци малтозе) хидролизују ензим малтаза, процес који се завршава ослобађањем два молекула глукозе по молекули малтозе, који се могу превести у крвоток, а одатле у телесна ткива .

Реакција катализирана малтазом. Са леве молекуле малтозе, а са десне стране два молекула глукозе која је последица хидролизе (Извор: Дапантазис .јпг виа Викимедиа Цоммонс)

С обзиром да су малтоза и глукоза високо растворљиви и осмотски активни производи, ако их конзумирамо у вишку (више од 120 грама дневно) могу „привући“ воду у црева, узрокујући мању пролив.

Пацијентима дијабетичарима или пацијентима са предиспозицијом за ову болест контраиндицирана је прекомерна конзумација малтозе, јер овај шећер има способност да брзо повећа ниво глукозе у крви (гликемија), што је контрапродуктивни догађај за ове особе.

У бактеријама, прокариотским организмима, варење полисахарида попут шкроба настаје захваљујући ензимима који се извозе изван ћелије и чији се каталитички производи у цитосол уносе специфичним превозницима, укључујући малтозу.

Једном када уђу у цитосол, ензими као што су амиломалтаза, малтодекстрин фосфорилаза и глукокиназа учествују у следећем метаболизму овог дисахарида, дајући молекуле попут глукозе 1-фосфата и глукозе 6-фосфата, који улазе у гликолизу.

Референце

1. Бадуи Дергал, С. (2016). Хемија хране. Мексико, Пеарсон Едуцатион.
2. Цров, РР, Кумар, С., & Варела, МФ (2012). Малтоза Хемија и биохемија. У дијеталним шећерима (стр. 101-114).
3. Доудорофф, М., Хассид, ВЗ, Путман, ЕВ, Поттер, АЛ и Ледерберг, Ј. (1949). Директна употреба малтозе од Есцхерицхиа цоли. Часопис за биолошку хемију, 179 (2), 921-934.
4. Ехрманн, М., Ехрле, Р., Хофманн, Е., Боос, В. и Сцхлоссер, А. (1998). Превозник малтозе АБЦ. Молекуларна микробиологија, 29 (3), 685-694.
5. Оуеллетте, РЈ, и Равн, ЈД (2014). Органска хемија: структура, механизам и синтеза. Елсевиер.
6. Стицк, РВ и Виллиамс, С. (2010). Угљикохидрати: основни молекули живота. Елсевиер.