ไอโซมอลต์ (6- O -α-D-glucopyranosyl-glucopyranose) เป็นมอลโตสไดแซ็กคาไรด์regiosiómero (disaccharide อื่นที่ผลิตในระหว่างการย่อยด้วยเอนไซม์ของแป้ง) ซึ่งมักพบในจุดแตกแขนงของโพลีแซ็กคาไรด์เช่นอะไมโลเพคตินและไกลโคเจน
ตามความหมายของชื่อมันคือไดแซ็กคาไรด์ที่ประกอบด้วย D-glucopyranose ตกค้าง 2 ชนิดและมีหน้าที่หลากหลายในการเผาผลาญของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ในทางนิรุกติศาสตร์คำนำหน้า "iso" ของคำว่า isomalt หมายถึง "เท่ากับ" กับมอลโตส
การเป็นตัวแทนของ Haworth สำหรับ Isomaltose (ที่มา: NEUROtiker ผ่าน Wikimedia Commons)
ไดแซ็กคาไรด์นี้ถูกค้นพบในต้นทศวรรษที่ 1960 และการสังเคราะห์ทางอุตสาหกรรมได้รับการยอมรับครั้งแรกในปี 1980 อย่างไรก็ตามมันไม่ได้รับการอนุมัติจนถึงปี 1900 สำหรับการบริโภคของมนุษย์
หรือที่เรียกว่า isogentobiose isomalt เป็นไดแซ็กคาไรด์ที่ถือว่าไม่ใช่สารก่อมะเร็งแทนน้ำตาลซูโครสในผลิตภัณฑ์บางอย่างสำหรับผู้ป่วยเบาหวานหรือผู้ป่วยโรคเบาหวาน
ในระหว่างการย่อยแป้งไอโซมอลต์และไอโซมอลต์โอลิโกแซ็กคาไรด์จำนวนมากถูกผลิตขึ้นโดยการไฮโดรไลซิสโดยอาศัยเอนไซม์ประเภทต่างๆโดยเฉพาะα-amylases และα-glucosidases
ไดแซ็กคาไรด์นี้เป็นส่วนประกอบหลักของ isomaltose oligosaccharides หรือที่เรียกว่า IMO ซึ่งผลิตตามธรรมชาติในอาหารหมักเช่นซีอิ๊วและสาเก
ลักษณะเฉพาะ
Isomaltose เป็นไดแซ็กคาไรด์ที่จัดอยู่ในกลุ่มรีดิวซ์ไดแซคคาไรด์ร่วมกับแลคโตสเซลโลไบโอสและมอลโตส เมื่ออยู่ภายใต้ไฮโดรไลซิสจะสร้างโมเลกุลกลูโคสสองโมเลกุลจากโมโนแซ็กคาไรด์ที่เป็นส่วนประกอบ
ในเซลล์ขอบแปรงของลำไส้ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม isomalt จะถูกย่อยก่อนหรือไฮโดรไลซ์โดยเอนไซม์ disaccharidase ที่เกี่ยวข้องกับพลาสมาเมมเบรนที่เรียกว่า sucrase-isomaltase
ไดแซ็กคาไรด์นี้ผลิตในอุตสาหกรรมจากซูโครสโดยการลดการเร่งปฏิกิริยาเมื่อมีนิกเกิลหรือโดยการให้ความร้อนกลูโคส (ซึ่งเป็นสาเหตุที่มีอยู่ในน้ำเชื่อมประเภทต่างๆ)
Isomalt และ Isomaltulose
มีไดแซ็กคาไรด์อีกชนิดหนึ่งที่คล้ายกับ isomaltose ซึ่งเรียกว่า isomaltulose แต่ความแตกต่างระหว่างทั้งสองเกี่ยวข้องกับ disaccharide ที่ได้มาเนื่องจาก isomalt เป็นไอโซเมอร์ที่ได้จากมอลโตสและ isomaltulose ได้มาจากซูโครส
Isomaltulose เป็นไดแซ็กคาไรด์ของกลูโคสและฟรุกโตสที่เชื่อมโยงกันด้วยพันธะไกลโคซิดิกชนิดα-1,6 (พันธะชนิดเดียวกับที่รวมกลูโคสตกค้างในไอโซมอลต์)
ไดแซ็กคาไรด์นี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมอาหารและได้มาจากซูโครสเทียมและโดยการทำงานของเอนไซม์ของเทรฮาโลโลสซินเทสซึ่งทำให้เกิดการจัดเรียงโครงสร้างใหม่ระหว่างโมโนแซ็กคาไรด์ที่ประกอบขึ้น
โครงสร้าง
ดังที่ได้กล่าวไปแล้วไอโซมอลต์เป็นไอโซเมอร์ของมอลโตสดังนั้นจึงประกอบด้วยกลูโคสสองโมเลกุล
โมโนแซ็กคาไรด์ที่เป็นส่วนประกอบของมันเชื่อมโยงกันผ่านพันธะกลูโคซิดิกชนิดα-1,6 ซึ่งแตกต่างจากมอลโตสซึ่งพันธะเป็นของชนิดα-1,4
พันธะประเภทนี้ช่วยเพิ่มความยืดหยุ่นของโมเลกุลอย่างมีนัยสำคัญและให้ความเป็นไปได้ในการปรับโครงสร้างมากกว่าแบบอื่น
เนื่องจากมีพันธะชนิดα-1,6 ไอโซมอลต์ในสารละลายจึงไม่ตกผลึกได้ง่ายเหมือนกับไดแซ็กคาไรด์อื่น ๆ อย่างไรก็ตามการนำเสนอเชิงพาณิชย์จึงอยู่ในรูปของผงผลึก
สูตรทางเคมีทั่วไปคือ C12H22O11 มีน้ำหนักโมเลกุล 342.3 กรัม / โมลและเรียกอีกอย่างว่าα-D-glucopyranosyl-glucopyranose จุดหลอมเหลวอยู่ระหว่าง 98 ถึง 160 ° C ละลายได้ในน้ำและอยู่ในกลุ่มของน้ำตาลที่หมักได้
คุณสมบัติ
แม้ว่าจะไม่ย่อยง่าย แต่ไอโซมอลต์ซึ่งเป็นผลพลอยได้จากการย่อยสลายแป้งด้วยเอนไซม์ แต่ก็เป็นไดแซ็กคาไรด์ที่จำเป็นสำหรับโภชนาการของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม
ไฮโดรไลซิสซึ่งเป็นสื่อกลางโดยเอนไซม์ที่มีอยู่ในเมมเบรนขอบแปรงที่เรียกว่าซูโครส - ไอโซมอลเทสเป็นแหล่งของคาร์บอนและพลังงานเนื่องจากน้ำตาลกลูโคสสามารถขนส่งไปยังไซโตซอลได้อย่างง่ายดายและนำไปสู่เส้นทางการเร่งปฏิกิริยาที่จำเป็น
ในเชื้อรา Aspergillus nidulans ไอโซมอลต์เป็นหนึ่งในตัวกระตุ้นที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดในการชักนำให้เกิดการสังเคราะห์เอนไซม์อะไมเลสซึ่งมีผลกระทบที่สำคัญในชีววิทยาของจุลินทรีย์นี้
งานอุตสาหกรรม
แหล่งที่มาหลักของไอโซมอลต์ไม่ได้มาจากธรรมชาติเนื่องจากได้มาจากน้ำเชื่อมที่อุดมไปด้วยมอลโตสในระดับอุตสาหกรรมเนื่องจากการทำงานของเอนไซม์ทรานส์กลูโคซิเดส
เอนไซม์แบคทีเรียอีกชนิดที่ใช้ในการผลิตไอโซมอลต์คือซูโครสไอโซเมอเรส
ไอโซมอลต์ที่ผลิตขึ้นจึงถูกรวมเข้ากับการเตรียมการที่กินได้หลายอย่างเป็นสารให้ความหวานซึ่งแยมช็อคโกแลตหรือขนมหวานและอาหารกระป๋องบางชนิดก็โดดเด่น นอกจากนี้ยังใช้เป็นสารกันบูดในอาหารเช่นธัญพืชคุกกี้และขนมปัง
ใช้แทนน้ำตาลซูโครสสำหรับผู้ป่วยเบาหวานเนื่องจากไม่สามารถย่อยได้เหมือนน้ำตาลทั่วไปดังนั้นจึงไม่เพิ่มระดับน้ำตาลในเลือดอย่างมีนัยสำคัญ (นอกจากนี้ยังมีส่วนช่วยลดปริมาณแคลอรี่)
สำหรับการใช้งานที่กินได้โดยทั่วไปจะต้องผสมกับน้ำตาลอื่น ๆ เนื่องจากไม่มีคุณสมบัติเช่นเดียวกับน้ำตาลทั่วไป (ไม่คาราเมลเมื่อถูกความร้อนและไม่สามารถใช้ในการเตรียมอบได้)
เนื่องจากการเตรียมการมีลักษณะที่สว่างและโปร่งใสมากขึ้นจึงนิยมใช้ไอโซมอลต์เพื่อวัตถุประสงค์ในการทำอาหารเพื่อการตกแต่ง
นอกจากนี้ยังใช้ในอุตสาหกรรมยาและเครื่องสำอาง นอกจากนี้ยังใช้ได้กับสูตรอาหารที่ออกแบบโดยสัตว์เลี้ยงในบ้านหรือในฟาร์ม
โรคที่เกี่ยวข้อง
มีโรคออโตโซมอลที่มีมา แต่กำเนิดในมนุษย์ที่เรียกว่าการขาดซูโครส - ไอโซมอลเทสหรือ CSID (การขาดซูโครส - ไอโซมัลเทส แต่กำเนิด) ซึ่งเกี่ยวข้องกับข้อบกพร่องในการย่อยอาหารของโอลิโกแซ็กคาไรด์และไดแซ็กคาไรด์
มีการพิจารณาแล้วว่าโรคนี้เกี่ยวข้องกับปัจจัยหลายอย่างพร้อมกันซึ่ง ได้แก่ การกลายพันธุ์ของยีนของเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องในกระบวนการนี้เช่น sucrase-isomaltase
การไม่ย่อยไดแซ็กคาไรด์เช่นซูโครสและไอโซมอลต์ทำให้เกิด "การแพ้" เงื่อนไขทางพยาธิวิทยาเป็นลักษณะของการเกิดตะคริวในช่องท้องท้องเสียอาเจียนปวดหัวภาวะน้ำตาลในเลือดต่ำการผลิตก๊าซมากเกินไปเป็นต้น
อ้างอิง
- Badui, S. (2549). เคมีอาหาร. (E. Quintanar, Ed.) (ฉบับที่ 4) เม็กซิโก DF: การศึกษาของเพียร์สัน
- ฟินช์พี (2542). คาร์โบไฮเดรต: โครงสร้างการสังเคราะห์และพลวัต ลอนดอนสหราชอาณาจักร: Springer-Science + Business Media, BV
- Kato, N. , Murakoshi, Y. , Kato, M. , Kobayashi, T. , & Tsukagoshi, N. (2002). Isomaltose ที่สร้างขึ้นโดยα-glucosidases กระตุ้นการเหนี่ยวนำอะไมเลสใน Aspergillus nidulans พันธุศาสตร์ปัจจุบัน, 42 (1), 43–50.
- PubChem (2005) สืบค้นเมื่อ 6 สิงหาคม 2019 จาก www.pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- สติ๊ก, อาร์. (2544). คาร์โบไฮเดรต โมเลกุลแห่งชีวิตที่หอมหวาน สำนักพิมพ์วิชาการ.
- Stick, R. , & Williams, S. (2009). คาร์โบไฮเดรต: โมเลกุลสำคัญของชีวิต (2nd ed.) เอลส์
- แต้ม, W. (1995). การขาด Sucrase-Isomaltase แต่กำเนิด Journal of Pediatric Gastroenterology and Nutrition, 21, 1–14