The isomalt (6- O -α-D-glucopyranosyl-glukopiranosa) adalah regiosiómero disakarida maltosa (disakarida lain yang dihasilkan selama hidrolisis enzimatik pati) biasanya ditemukan di titik-titik cabang polisakarida seperti amilopektin dan glikogen.
Sesuai dengan namanya, ini adalah disakarida yang terdiri dari dua residu D-glukopiranosa dan memiliki berbagai fungsi dalam metabolisme mamalia. Secara etimologis, awalan "iso" dari kata isomalt mengacu pada "sama" dengan maltosa.
Representasi Haworth untuk Isomaltose (Sumber: NEUROtiker via Wikimedia Commons)
Disakarida ini ditemukan pada awal 1960-an dan sintesis industrinya pertama kali dicapai pada 1980. Namun, tidak disetujui hingga 1900 untuk dikonsumsi manusia.
Juga dikenal sebagai isogentobiose, isomalt adalah disakarida yang dianggap sebagai pengganti sukrosa non-kariogenik dalam beberapa produk yang diformulasikan untuk pasien diabetes atau prediabetik.
Selama pencernaan pati, isomalt dan banyak oligosakarida isomalt diproduksi oleh hidrolisis yang dimediasi oleh berbagai jenis enzim, terutama α-amilase dan α-glukosidase.
Disakarida ini adalah penyusun utama oligosakarida isomaltosa, juga dikenal sebagai IMO, yang diproduksi secara alami dalam makanan fermentasi seperti kecap dan sake.
karakteristik
Isomaltosa adalah disakarida yang diklasifikasikan dalam kelompok disakarida pereduksi, bersama dengan laktosa, selobiosa dan maltosa. Ketika mengalami hidrolisis, ia menghasilkan dua molekul glukosa dari monosakarida penyusunnya.
Dalam sel perbatasan sikat usus mamalia, isomalt dicerna sebelumnya atau dihidrolisis oleh enzim disakaridase yang terkait dengan membran plasma yang sama yang dikenal sebagai sukrase-isomaltase.
Disakarida ini diproduksi secara industri dari sukrosa, dengan reduksi katalitik dengan adanya nikel atau dengan memanaskan glukosa (itulah sebabnya ia ada dalam berbagai jenis sirup).
Isomalt dan Isomaltulosa
Ada disakarida lain yang mirip dengan isomaltosa yang dikenal sebagai isomaltulosa, tetapi perbedaan antara keduanya berkaitan dengan disakarida dari mana mereka berasal, karena isomalt adalah isomer yang berasal dari maltosa dan isomaltulosa berasal dari sukrosa.
Isomaltulosa sebenarnya adalah disakarida glukosa dan fruktosa yang dihubungkan bersama oleh ikatan glikosidik tipe-1,6 (jenis ikatan yang sama yang menggabungkan residu glukosa dalam isomalt).
Disakarida ini banyak digunakan dalam industri makanan dan diperoleh secara artifisial dari sukrosa dan dengan aksi enzimatik dari sintase trehalulosa, yang menyebabkan penataan ulang struktural antara monosakarida yang menyusunnya.
Struktur
Seperti yang telah disebutkan, isomalt adalah isomer maltosa, sehingga terdiri dari dua molekul glukosa.
Monosakarida penyusunnya dihubungkan bersama melalui ikatan glukosidik tipe α-1,6, yang membedakannya dari maltosa, yang ikatannya berjenis α-1,4.
Jenis ikatan ini secara signifikan meningkatkan fleksibilitas molekul dan memberinya kemungkinan konformasi yang lebih banyak daripada yang lain.
Karena adanya ikatan tipe α-1,6, isomalt dalam larutan tidak mengkristal semudah disakarida lainnya, namun presentasi komersialnya dalam bentuk bubuk kristal.
Rumus kimia umumnya adalah C12H22O11. Ini memiliki berat molekul 342,3 g / mol dan juga dikenal sebagai α-D-glukopiranosil-glukopiranosa. Titik lelehnya antara 98 dan 160 ° C, larut dalam air dan termasuk dalam kelompok gula yang dapat difermentasi.
fitur
Meskipun tidak mudah dicerna, isomalt, sebagai produk sampingan dari degradasi pati secara enzimatis, merupakan disakarida penting untuk nutrisi mamalia.
Hidrolisasinya, dimediasi oleh enzim yang ada di membran perbatasan sikat yang dikenal sebagai sukrase-isomaltase, adalah sumber karbon dan energi, karena glukosa dapat dengan mudah diangkut ke sitosol dan diarahkan ke jalur katabolik esensial.
Dalam jamur Aspergillus nidulans, isomaltosa adalah salah satu penginduksi paling efektif dalam induksi sintesis enzim amilase, yang memiliki implikasi penting dalam biologi mikroorganisme ini.
Aplikasi industri
Sumber utama isomaltosa tidak alami, karena diperoleh secara industri dari sirup yang kaya akan maltosa berkat aksi enzim transglucosidase.
Enzim bakteri lain yang digunakan secara bioteknologi untuk produksi isomalt adalah sukrosa isomerase.
Isomalt, yang diproduksi, dimasukkan ke dalam beberapa olahan yang dapat dimakan sebagai pemanis, di antaranya adalah selai, coklat atau manisan dan beberapa makanan kaleng menonjol. Selain itu, digunakan sebagai pengawet dalam makanan seperti sereal, kue, dan roti.
Ini digunakan dengan pengganti sukrosa untuk pasien diabetes, karena tidak dapat dicerna seperti gula biasa dan, oleh karena itu, tidak secara signifikan meningkatkan kadar glukosa darah (ini juga berkontribusi pada kandungan kalori yang lebih rendah).
Untuk aplikasi yang dapat dimakan, umumnya harus dicampur dengan gula lain, karena tidak memiliki khasiat yang sama dengan gula biasa (tidak karamel saat dipanaskan dan tidak dapat digunakan untuk sediaan yang dipanggang).
Karena olahannya memiliki tampilan yang lebih cerah dan transparan, isomalt biasanya digunakan untuk keperluan gastronomi dekoratif.
Ini juga memiliki kegunaan dalam industri farmasi dan kosmetik. Selain itu, valid untuk formulasi makanan yang dirancang oleh hewan peliharaan atau hewan ternak.
Penyakit terkait
Ada penyakit autosomal bawaan pada manusia yang dikenal sebagai defisiensi sukrase-isomaltase atau CSID (defisiensi sukrase-isomaltase kongenital), yang berhubungan dengan defek pada pencernaan oligosakarida dan disakarida yang aktif secara osmotik.
Telah ditentukan bahwa penyakit ini berkaitan dengan beberapa faktor simultan, di antaranya adalah mutasi gen dari enzim yang terlibat dalam proses, seperti sukrase-isomaltase.
Non-pencernaan disakarida seperti sukrosa dan isomalt menghasilkan "intoleransi". Kondisi patologis ditandai dengan perkembangan kram perut, diare, muntah, sakit kepala, hipoglikemia, produksi gas yang berlebihan, dll.
Referensi
- Badui, S. (2006). Kimia makanan. (E. Quintanar, Ed.) (Edisi ke-4th). Mexico DF: Pearson Education.
- Finch, P. (1999). Karbohidrat: Struktur, Sintesis dan Dinamika. London, Inggris: Springer-Science + Business Media, BV
- Kato, N., Murakoshi, Y., Kato, M., Kobayashi, T., & Tsukagoshi, N. (2002). Isomaltosa yang dibentuk oleh α-glukosidase memicu induksi amilase di Aspergillus nidulans. Genetika Saat Ini, 42 (1), 43-50.
- PubChem. (2005). Diakses 6 Agustus 2019, dari www.pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Stick, R. (2001). Karbohidrat. Molekul Manis Kehidupan. Pers Akademik.
- Stick, R., & Williams, S. (2009). Carbohydrates: The Essential Molecules of Life (edisi ke-2nd). Elsevier.
- Treem, W. (1995). Defisiensi Sukrase-Isomaltase Bawaan. Journal of Pediatric Gastroenterology and Nutrition, 21, 1-14.