MALTOS: STRUKTUR, FUNKTION, MAT, ÄMNESOMSÄTTNING - BIOLOGI - 2025

Den maltos (4-O- (α-D-glukopyranosyl) -β-D-glukopyranos) är en disackarid sammansatt av två glukosmonomerer kopplade genom en glykosidbindning av α-1,4-typ. Naturligtvis är det en av huvudprodukterna i den enzymatiska hydrolysen av amylos, som är en homopolysackarid av glukos som finns i stärkelse.

Maltos produceras kommersiellt av stärkelse som har behandlats med kornmalt. Denna disackarid är mycket viktig för produktion av jäsade alkoholhaltiga drycker som öl eller whisky, i vilka sirap som är rika på maltos används, en produkt av extrakt gjord med grodd eller "malted" kornkorn.

Kemisk struktur för maltos (Källa: Zippanova via Wikimedia Commons)

Eftersom maltos består av två glukosrester, är hydrolysen av denna disackarid i tarmen hos många djur, inklusive människor, av yttersta vikt för att erhålla energi från de grönsaksstärkelser från vilka den erhålls.

Emellertid kan överdriven konsumtion av maltos kontraindiceras för diabetespatienter eller de med en predisposition för denna sjukdom, eftersom detta socker snabbt kan öka blodglukosnivån (glykemi).

Många studier har också visat att mikroorganismer, till exempel bakterier, kan metabolisera maltos direkt som en källa för kol och energi, med användning av olika typer av specifika enzymer och transportörer för detta ändamål.

Strukturen av maltos

Maltosyntesreaktion. Javier Velasco

Maltos är en disackarid som består av två glukosrester kopplade samman genom en glukosidisk bindning av typen a-1,4, genom vilken hemiacetalformen av en a-D-glukopyranosylenhet är kopplad till en p-rest -D-glukopyranos känd som "aglykon".

Syreatom som är en del av glykosidbindningen ligger mer eller mindre i mitten av strukturen, precis mellan de två glukosringarna.

Molekylstruktur av maltos i 3D. AbcdKolya

Den har en molekylvikt av 342,3 g / mol, vilket motsvarar den kemiska formeln C12H22O11. Det är ett reducerande socker och kan genomgå mutarrotation, så det kan hittas i a- eller ß-maltosformen.

Vidare kan denna disackarid hydrolyseras med olika syror eller med ett specifikt enzym känt som maltas.

Det är en förening som vanligtvis finns som ett kristallint eller benvitt pulver. Den är löslig i vatten och har en något söt smak (cirka 50% av sötningskraften hos sackaros, som är bordsocker). Det är inte lätt kristalliserbart och är jäsbart.

Maltos är en mycket hygroskopisk disackarid, det vill säga den har en stor kapacitet att absorbera fukt från miljön där den finns. Den har en smältpunkt nära 120 ° C och kan karamellisera vid 180 ° C.

Funktion och användning av maltos

Kraftkälla

Maltos kan beskrivas som en bra energikälla, eftersom hydrolysen av den glykosidiska bindningen som utgör denna disackarid (förmedlad av maltas) frisätter två glukosmolekyler, som effektivt används av cellerna genom den glykolytiska vägen.

Eftersom stärkelsen som finns i många livsmedel av växtursprung består av homopolysackariderna amylos och amylopektin, som är polymerer av glukosrester som är kopplade genom glukosidiska bindningar, representerar hydrolysen av detta i maltos och därefter i glukosfria rester en viktig källa till kalorienergi för olika levande organismer.

Drycksproduktion

Kommersiella siraper som är rika på maltos, särskilt de som produceras från enzymatisk hydrolys av stärkelse, används ofta för produktion av alkoholhaltiga drycker som öl och whisky, där de främst arbetar för att förbättra den "orala känslan" av dessa drycker. .

Dessutom utförs produktionen av dessa och andra jäsade alkoholhaltiga drycker med ett råmaterial som kallas "malted korn", vilket erhålls genom att gro på detta spannmål genom ett förfarande som kallas maltning, där de ursprungliga enzymerna från fröhydrolysera stärkelse.

Dessutom har maltos och dess derivat, de som finns i en stor andel i sirap som är rika på denna disackarid, egenskaper som förhindrar gelning och kristallisering av ämnena där det upplöses.

Maltosmat

Fotografi av maltosesirap (Källa: www.aziatische-ingredienten.nl via Wikimedia Commons)

Även om maltos inte anses vara ett "väsentligt näringsämne", det vill säga att konsumtionen inte är nödvändig för människan, finns den i många vanliga livsmedel:

- Maltos erhålls industriellt från hydrolys av stärkelse, men det är en naturlig mellanprodukt i matsmältningsprocessen.

- Sötpotatis och vissa typer av vete är rika på maltos i ett "fritt" tillstånd.

- Malt sirap och andra majssirap är rika på maltos, liksom brun ris sirap, bland andra.

- Vissa öl, citroner och andra "malt" drycker har ett måttligt maltosinnehåll, eftersom detta metaboliseras under alkoholhaltig jäsning.

- Vissa industriellt bearbetade spannmål, kompott, godis, godis och choklad har också mycket maltos.

- Det finns också i korn, i majshydrolysat och i olika typer av stärkelse.

Maltosmetabolism

Hos djur börjar stärkelse-matsmältningen med a-amylas-enzymerna som finns i saliv och fortsätter sedan i tunntarmen. Produkten från denna initiala nedbrytning består av en blandning av "begränsade dextriner", maltos och några glukosfria rester.

De resulterande glukosdisackariderna (maltosrester) hydrolyseras av maltasenzym, en process som slutar med frisättningen av två glukosmolekyler per maltosmolekyl, som kan transporteras till blodomloppet och därifrån till kroppsvävnader .

Maltaskatalyserad reaktion. Till vänster en maltosemolekyl och till höger de två glukosmolekylerna som härrör från hydrolys (Källa: Dapantazis .jpg via Wikimedia Commons)

Med tanke på att maltos och glukos är mycket lösliga och osmotiskt aktiva produkter, när de konsumeras i överflöd (mer än 120 gram per dag) kan de "locka" vatten i tarmen och orsaka mindre diarré.

Diabetespatienter eller patienter med en predisposition för denna sjukdom är kontraindicerade för mycket konsumtion av maltos, eftersom detta socker har förmågan att snabbt öka blodsockernivån (glykemi), en motproduktiv händelse för dessa individer.

Hos bakterier, som är prokaryotiska organismer, sker matsmältningen av polysackarider, såsom stärkelse, tack vare enzymer som exporteras till utsidan av cellen och vars katalytiska produkter introduceras till cytosolen av specifika transportörer, inklusive maltos.

En gång i cytosolen deltar enzymer såsom amylomaltas, maltodextrin-fosforylas och glukokinas i den efterföljande metabolismen av denna disackarid, vilket ger molekyler såsom glukos 1-fosfat och glukos 6-fosfat, som kommer in i glykolys.

referenser

1. Badui Dergal, S. (2016). Matkemi. Mexico, Pearson Education.
2. Crow, RR, Kumar, S., & Varela, MF (2012). Maltoskemi och biokemi. I Dietary Sugar (sid. 101-114).
3. Doudoroff, M., Hassid, WZ, Putman, EW, Potter, AL, & Lederberg, J. (1949). Direkt användning av maltos av Escherichia coli. Journal of Biologisk kemi, 179 (2), 921-934.
4. Ehrmann, M., Ehrle, R., Hofmann, E., Boos, W., & Schlösser, A. (1998). ABC-maltostransportören. Molekylär mikrobiologi, 29 (3), 685-694.
5. Ouellette, RJ, & Rawn, JD (2014). Organisk kemi: struktur, mekanism och syntes. Elsevier.
6. Stick, RV, & Williams, S. (2010). Kolhydrater: livets essentiella molekyler. Elsevier.