MALTOZ: YAPI, IŞLEV, YIYECEK, METABOLIZMA - BIYOLOJI - 2024

Maltoz (4-O- (α-D-glukopiranosil) -β-D-glukopiranoz) α-1,4 tipte bir glikosidik bağ ile bağlanmış iki glukoz monomerlerinden oluşan bir disakkarittir. Doğal olarak, nişastada bulunan bir glikoz homopolisakkariti olan amilozun enzimatik hidrolizinin ana ürünlerinden biridir.

Maltoz, ticari olarak arpa maltı ile işlenmiş nişastadan üretilir. Bu disakkarit, filizlenmiş veya "maltlı" arpa tanelerinden yapılan bir ekstrakt ürünü olan maltoz bakımından zengin şurupların kullanıldığı bira veya viski gibi fermente alkollü içeceklerin üretimi için çok önemlidir.

Maltozun kimyasal yapısı (Kaynak: Zippanova, Wikimedia Commons)

Maltoz iki glikoz kalıntısından oluştuğu için bu disakkaridin insan dahil birçok hayvanın bağırsaklarında hidrolizi, elde edildiği sebze nişastalarından enerji elde edilmesi açısından büyük önem taşımaktadır.

Bununla birlikte, aşırı maltoz tüketimi diyabetik hastalar veya bu hastalığa yatkınlığı olanlar için kontrendike olabilir, çünkü bu şeker kan şekeri seviyelerini (glisemi) hızla artırabilir.

Pek çok çalışma, örneğin bakteriler gibi mikroorganizmaların, bu amaç için çeşitli spesifik enzimler ve taşıyıcılar kullanarak, bir karbon ve enerji kaynağı olarak doğrudan maltozu metabolize edebildiklerini göstermiştir.

Maltozun yapısı

Maltoz sentez reaksiyonu. Javier Velasco

Maltoz, bir α-D-glikopiranosil biriminin hemiasetal formunun bir β kalıntısı ile bağlandığı, α-1,4 tipi bir glukozidik bağ yoluyla birbirine bağlanmış iki glikoz kalıntısından oluşan bir disakkarittir. -D-glukopiranoz "aglikon" olarak bilinir.

Glikosidik bağın bir parçası olan oksijen atomu, iki glikoz halkasının hemen arasında, yapının merkezinde aşağı yukarı bulunur.

Maltozun 3 boyutlu moleküler yapısı. AbcdKolya

C12H22O11 kimyasal formülüne karşılık gelen 342.3 g / mol moleküler ağırlığa sahiptir. İndirgeyen bir şekerdir ve mutarrotasyona uğrayabilir, bu nedenle α- veya β-maltoz formunda bulunabilir.

Ayrıca bu disakkarit, farklı asitlerle veya maltaz olarak bilinen spesifik bir enzimle hidrolize edilebilir.

Genellikle kristalli veya kirli beyaz bir toz olarak bulunan bir bileşiktir. Suda çözünür ve hafif tatlı bir tada sahiptir (sofra şekeri olan sükrozun tatlandırma gücünün yaklaşık% 50'si). Kolayca kristalleşmez ve fermente edilebilir.

Maltoz çok higroskopik bir disakkarittir yani bulunduğu ortamdan nem alma kapasitesi büyüktür. 120 ° C'ye yakın erime noktasına sahiptir ve 180 ° C'de karamelize olabilir.

Maltozun işlevi ve kullanımı

Güç kaynağı

Maltoz, iyi bir enerji kaynağı olarak tanımlanabilir, çünkü bu disakkaridi oluşturan glikosidik bağın hidrolizi (maltazın aracılık ettiği), hücreler tarafından glikolitik yoldan etkili bir şekilde kullanılan iki glikoz molekülünü serbest bırakır.

Pek çok bitki kökenli gıdada bulunan nişasta, glikozidik bağlarla bağlanmış glikoz kalıntılarının polimerleri olan homopolisakkarit amiloz ve amilopektinden oluştuğu için, bunun maltozda ve ardından glikozsuz kalıntılarda hidrolizi önemli bir farklı canlı organizmalar için kalori enerjisi kaynağı.

İçecek üretimi

Maltoz yönünden zengin ticari şuruplar, özellikle nişastanın enzimatik hidrolizinden üretilenler, bira ve viski gibi alkollü içeceklerin üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır ve burada esas olarak bu içeceklerin "ağız hissini" iyileştirmek için çalışmaktadırlar. .

Ayrıca bu ve diğer fermente alkollü içeceklerin üretimi, bu tahılın, malt adı verilen bir işlemle çimlendirilmesi ile elde edilen "maltlı arpa" olarak bilinen bir hammadde ile, burada bulunan doğal enzimlerin üretilmesi gerçekleştirilmektedir. tohum, nişastayı hidrolize eder.

Ayrıca bu disakkaritten zengin şuruplarda büyük oranda bulunan maltoz ve türevleri, çözündüğü maddelerin jelleşmesini ve kristalleşmesini önleyen özelliklere sahiptir.

Maltozlu yiyecekler

Maltoz şurubunun fotoğrafı (Kaynak: www.aziatische-ingredienten.nl, Wikimedia Commons aracılığıyla)

Maltoz "temel besin" olarak görülmese de, yani tüketimi insanlar için gerekli değildir, birçok yaygın gıdada bulunur:

- Maltoz, endüstriyel olarak nişastanın hidrolizinden elde edilir, ancak sindirim sürecinin doğal bir ara ürünüdür.

- Tatlı patatesler ve bazı buğday türleri "serbest" durumda maltoz açısından zengindir.

- Malt şurubu ve diğer mısır şurupları maltoz açısından zengindir, ayrıca kahverengi pirinç şurubu ve diğerleri.

- Bazı biralar, limon suyu ve diğer "malt" içecekleri, alkollü fermantasyon sırasında metabolize olduğundan, orta derecede maltoz içeriğine sahiptir.

- Bazı endüstriyel olarak işlenmiş tahıllar, kompostolar, şekerler, şekerler ve çikolatalar da çok miktarda maltoz içerir.

- Arpada, mısır hidrolizatlarında ve farklı nişasta türlerinde de bulunur.

Maltoz metabolizması

Hayvanlarda nişasta sindirimi tükürükte bulunan α-amilaz enzimleriyle başlar ve daha sonra ince bağırsakta devam eder. Bu ilk bozunmanın ürünü, "limit dekstrinler", maltoz ve bazı glikozsuz kalıntıların bir karışımından oluşur.

Elde edilen glikoz disakkaritler (maltoz artıkları), maltoz molekülü başına iki glikoz molekülünün salınmasıyla sona eren ve kan dolaşımına ve oradan vücut dokularına taşınabilen bir süreç olan maltaz enzimi tarafından hidrolize edilir. .

Maltaz katalizli reaksiyon. Solda bir maltoz molekülü ve sağda hidrolizden kaynaklanan iki glikoz molekülü (Kaynak: Dapantazis .jpg, Wikimedia Commons)

Maltoz ve glikozun çözünürlüğü yüksek ve ozmotik olarak aktif ürünler olduğu düşünüldüğünde, fazla tüketildiğinde (günde 120 gramdan fazla) suyu bağırsağa "çekerek" küçük ishale neden olabilirler.

Diyabetik hastalar veya bu hastalığa yatkınlığı olan hastalar, aşırı maltoz tüketimine kontrendikedir, çünkü bu şeker, bu bireyler için ters etki yaratan bir olay olan kan glikoz seviyelerini (glisemi) hızlı bir şekilde artırma kabiliyetine sahiptir.

Prokaryotik organizma olan bakterilerde, nişasta gibi polisakkaritlerin sindirimi, hücre dışına ihraç edilen ve katalitik ürünleri, maltoz da dahil olmak üzere belirli taşıyıcılar tarafından sitozole verilen enzimler sayesinde gerçekleşir.

Sitozole girdikten sonra, amilomaltaz, maltodekstrin fosforilaz ve glukokinaz gibi enzimler bu disakkaridin müteakip metabolizmasına katılarak glikolize giren glikoz 1-fosfat ve glukoz 6-fosfat gibi moleküller üretir.

Referanslar

1. Badui Dergal, S. (2016). Gıda Kimyası. Meksika, Pearson Education.
2. Crow, RR, Kumar, S. ve Varela, MF (2012). Maltoz Kimyası ve Biyokimya. Diyet Şekerlerinde (s. 101-114).
3. Doudoroff, M., Hassid, WZ, Putman, EW, Potter, AL ve Lederberg, J. (1949). Maltozun Escherichia coli tarafından doğrudan kullanımı. Biyolojik Kimya Dergisi, 179 (2), 921-934.
4. Ehrmann, M., Ehrle, R., Hofmann, E., Boos, W. ve Schlösser, A. (1998). ABC maltoz taşıyıcısı. Moleküler mikrobiyoloji, 29 (3), 685-694.
5. Ouellette, RJ ve Rawn, JD (2014). Organik kimya: yapı, mekanizma ve sentez. Elsevier.
6. Stick, RV ve Williams, S. (2010). Karbonhidratlar: yaşamın temel molekülleri. Elsevier.