و إسومالت (6- O -α-D-glucopyranosyl-غلوكوبيرانوز) هو regiosiómero ديساكهارايد المالتوز (ديساكهارايد آخر أنتجت خلال الإنزيمية من النشا) وجدت عادة في النقاط فرع من السكريات مثل الأميلوبكتين والجليكوجين.
كما يوحي اسمه ، فهو ثنائي السكاريد يتكون من بقايا D-glucopyranose وله وظائف مختلفة في التمثيل الغذائي للثدييات. من الناحية اللغوية ، تشير البادئة "iso" لكلمة isomalt إلى "يساوي" المالتوز.
تمثيل هاوورث لـ Isomaltose (المصدر: NEUROtiker عبر ويكيميديا كومنز)
تم اكتشاف هذا السكاريد في أوائل الستينيات وتم تصنيعه لأول مرة في عام 1980. ومع ذلك ، لم تتم الموافقة عليه حتى عام 1900 للاستهلاك البشري.
يُعرف الإيزومالت أيضًا باسم isogentobiose ، وهو عبارة عن ثنائي السكاريد يعتبر بديلاً غير مسرطنة للسكروز في بعض المنتجات المصممة لمرضى السكري أو مرضى السكري.
أثناء هضم النشا ، يتم إنتاج الأيزومالتوز والعديد من السكريات قليلة السكريات المتزامنة بواسطة التحلل المائي بوساطة أنواع مختلفة من الإنزيمات ، وخاصة α-amylases و α-glucosidases.
هذا السكاريد هو المكون الرئيسي للسكريات قليلة التوز ، المعروفة أيضًا باسم IMO ، والتي يتم إنتاجها بشكل طبيعي في الأطعمة المخمرة مثل صلصة الصويا ومشروب الساكي.
مميزات
Isomaltose هو ثنائي السكاريد المصنف ضمن مجموعة تقليل السكريات ، جنبًا إلى جنب مع اللاكتوز ، السيلوبيوز والمالتوز. عند تعرضه للتحلل المائي ، فإنه ينتج جزيئين من الجلوكوز من السكريات الأحادية المكونة له.
في خلايا حدود الفرشاة في أمعاء الثدييات ، يتم هضم الإيزومالت مسبقًا أو تحللها بالماء بواسطة إنزيم ديساكاريداز المرتبط بغشاء البلازما المعروف باسم سوكريز إيزومالتاز.
يتم إنتاج هذا السكاريد صناعياً من السكروز ، عن طريق الاختزال التحفيزي في وجود النيكل أو عن طريق تسخين الجلوكوز (وهذا هو سبب وجوده في أنواع مختلفة من العصائر).
Isomalt و Isomaltulose
هناك ثنائي آخر مشابه للإيزومالتوز يُعرف باسم إيزومالتولوز ، لكن الاختلاف بينهما يتعلق بثنائي السكاريد الذي تشتق منه ، لأن الإيزومالت هو أيزومر مشتق من المالتوز والإيزومالتولوز مشتق من السكروز.
Isomaltulose هو في الواقع ثنائي السكاريد من الجلوكوز والفركتوز المرتبطين معًا برابطة جليكوسيدية من النوع α-1،6 (نفس النوع من الرابطة التي تربط بقايا الجلوكوز في الأيزومالت).
يستخدم هذا السكاريد على نطاق واسع في صناعة المواد الغذائية ويتم الحصول عليه بشكل مصطنع من السكروز ومن خلال العمل الإنزيمي لسينثيز تريهالوز ، مما يتسبب في إعادة الترتيب الهيكلي بين السكريات الأحادية التي تتكون منه.
بناء
كما ذكرنا سابقًا ، فإن الإيزومالت هو أيزومر من المالتوز ، لذلك فهو يتكون من جزيئين من الجلوكوز.
ترتبط السكريات الأحادية المكونة لها ببعضها البعض من خلال روابط جلوكوزيدية من النوع α-1،6 ، والتي تميزها عن المالتوز ، الذي تكون الرابطة من النوع α-1،4.
هذا النوع من الروابط يزيد بشكل كبير من مرونة الجزيء ويمنحه المزيد من الاحتمالات التوافقية من الأنواع الأخرى.
نظرًا لوجود رابطة من النوع α-1،6 ، لا يتم تبلور الأيزومالت في المحلول بنفس سهولة تبلور ثنائي السكريات ، ومع ذلك ، يكون عرضه التجاري في شكل مسحوق بلوري.
صيغته الكيميائية العامة هي C12H22O11. يبلغ وزنه الجزيئي 342.3 جم / مول ويعرف أيضًا باسم α-D-glucopyranosyl-glucopyranose. تتراوح درجة انصهارها بين 98 و 160 درجة مئوية ، وهي قابلة للذوبان في الماء وتنتمي إلى مجموعة السكريات القابلة للتخمير.
المميزات
على الرغم من أنه ليس سهل الهضم ، إلا أن الأيزومالت ، كمنتج ثانوي للتحلل الأنزيمي للنشا ، هو ثنائي السكاريد الأساسي لتغذية الثدييات.
يعد التحلل المائي الخاص به ، الذي يتوسط فيه إنزيم موجود في غشاء حدود الفرشاة المعروف باسم سوكراز-إيزومالتاز ، مصدرًا للكربون والطاقة ، حيث يمكن نقل الجلوكوز بسهولة إلى العصارة الخلوية وتوجيهه نحو مسارات تقويضية أساسية.
في قالب Aspergillus nidulans ، يعتبر الإيزومالت أحد المحرضات الأكثر فعالية في تحريض تخليق إنزيمات الأميليز ، والتي لها آثار مهمة في بيولوجيا هذا الكائن الدقيق.
تطبيقات صناعية
المصدر الرئيسي للإيزومالتوز ليس طبيعياً ، حيث يتم الحصول عليه صناعياً من شراب غني بالمالتوز بفضل عمل إنزيم ترانسجلوكوزيداز.
إنزيم بكتيري آخر يستخدم تقنيًا حيويًا لإنتاج الإيزومالت هو إيزوميراز السكروز.
يتم دمج Isomalt ، الذي يتم إنتاجه على هذا النحو ، في العديد من المستحضرات الصالحة للأكل كمُحلي ، من بينها المربى والشوكولاتة أو الحلويات وبعض الأطعمة المعلبة. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدامه كمادة حافظة في الأطعمة مثل الحبوب والبسكويت والخبز.
يتم استخدامه كبديل للسكروز لمرضى السكري ، لأنه ليس قابلاً للهضم مثل السكر الشائع ، وبالتالي لا يزيد بشكل كبير من مستويات السكر في الدم (كما أنه يساهم في انخفاض محتوى السعرات الحرارية).
بالنسبة لتطبيقاته الصالحة للأكل ، يجب عمومًا مزجه مع السكريات الأخرى ، لأنه لا يحتوي على نفس خصائص السكر الشائع (لا يتكرمل عند تسخينه ولا يمكن استخدامه في المستحضرات المخبوزة).
نظرًا لأن مستحضراته تتمتع بمظهر أكثر إشراقًا وشفافية ، فإن الأيزومالت يستخدم بشكل شائع لأغراض تذوق الطعام.
كما أن لها استخدامات في صناعة الأدوية ومستحضرات التجميل. بالإضافة إلى ذلك ، فهي صالحة للتركيبات الغذائية المصممة من قبل الحيوانات الأليفة أو حيوانات المزرعة.
الأمراض ذات الصلة
يوجد مرض وراثي خلقي في البشر يُعرف باسم نقص السكروز-إيزومالتاز أو CSID (نقص السكروز-إيزومالتاز الخلقي) ، والذي يرتبط بعيوب في هضم السكريات قليلة السكاريد النشطة تناضحيًا والسكريات الثنائية.
لقد تم تحديد أن هذا المرض له علاقة بالعديد من العوامل المتزامنة ، من بينها الطفرات الجينية للإنزيمات المشاركة في العملية ، مثل سوكراز-إيزومالتاز.
يؤدي عدم هضم السكاريد مثل السكروز والأيزومالت إلى "عدم تحمله". تتميز الحالة المرضية بتطور تقلصات البطن والإسهال والقيء والصداع ونقص السكر في الدم والإفراط في إنتاج الغاز وما إلى ذلك.
المراجع
- بادوي ، س. (2006). كيمياء الغذاء. (إي كوينتانار ، محرر) (الطبعة الرابعة). المكسيك دي إف: بيرسون للتعليم.
- فينش ، ب. (1999). الكربوهيدرات: الهياكل والتركيبات والديناميات. لندن ، المملكة المتحدة: Springer-Science + Business Media ، BV
- كاتو ، إن ، موراكوشي ، واي ، كاتو ، إم ، كوباياشي ، ت. ، وتسوكاغوشي ، إن (2002). يتسبب Isomaltose الذي يتكون من α-glucosidases في تحريض الأميلاز في Aspergillus nidulans. علم الوراثة الحالي ، 42 (1) ، 43-50.
- بوبكيم. (2005). تم الاسترجاع في 6 أغسطس 2019 من www.pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- ستيك ، ر. (2001). الكربوهيدرات. جزيئات الحياة الحلوة. الصحافة الأكاديمية.
- ستيك ، ر. ، وويليامز ، س. (2009). الكربوهيدرات: الجزيئات الأساسية للحياة (الطبعة الثانية). إلسفير.
- تريم ، و. (1995). عوز سكراز - إيزومالتاز الخلقي. مجلة أمراض الجهاز الهضمي والتغذية للأطفال ، 21 ، 1-14.