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.
Seperti namanya, itu 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: NUROtiker [Domain publik] melalui Wikimedia Commons)
Disakarida ini ditemukan pada awal 1960-an dan sintesis industrinya pertama kali dicapai pada 1980. Namun, tidak disetujui sampai 1900 untuk konsumsi manusia.
Juga dikenal sebagai isogentobiose, isomalt adalah disakarida yang dianggap sebagai pengganti sukrosa non-kariogenik dalam beberapa produk yang diformulasikan untuk pasien diabetes atau pradiabetes.
Selama pencernaan pati, isomaltosa dan banyak oligosakarida isomaltosa diproduksi oleh hidrolisis yang dimediasi oleh berbagai jenis enzim, terutama -amilase dan -glukosidase.
Disakarida ini merupakan konstituen utama dari isomaltose oligosaccharides, juga dikenal sebagai IMO, yang diproduksi secara alami dalam makanan fermentasi seperti kecap dan sake.
Indeks artikel
Karakteristik
Isomaltosa adalah disakarida yang diklasifikasikan dalam kelompok disakarida pereduksi, bersama dengan laktosa, selobiosa dan maltosa. Ketika mengalami hidrolisis, menghasilkan dua molekul glukosa dari monosakarida penyusunnya.
Dalam sel brush border usus mamalia, isomalt dicerna sebelumnya atau dihidrolisis oleh enzim disakaridase yang terkait dengan membran plasmanya 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 hadir 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 satu sama lain oleh ikatan glikosidik tipe -1,6 (jenis ikatan yang sama yang menghubungkan residu glukosa dalam isomalt).
Disakarida ini banyak digunakan dalam industri makanan dan diperoleh secara artifisial dari sukrosa dan oleh aksi enzimatik dari trehalulosa sintase, yang menyebabkan penataan ulang struktural antara monosakarida yang menyusunnya.
Struktur
Seperti yang telah disebutkan, isomalt adalah isomer maltosa, itulah sebabnya ia terdiri dari dua molekul glukosa.
Monosakarida penyusunnya dihubungkan satu sama lain melalui ikatan glukosidik tipe -1,6, yang membedakannya dari maltosa, yang ikatannya bertipe -1,4.
Jenis ikatan ini secara signifikan meningkatkan fleksibilitas molekul dan memberikan lebih banyak kemungkinan konformasi daripada yang lain.
Berkat adanya ikatan tipe -1,6, isomalt dalam larutan tidak mudah mengkristal seperti disakarida lainnya, namun, presentasi komersialnya adalah dalam bentuk bubuk kristal.
Rumus kimia umumnya adalah C12H22O11. Ia memiliki berat molekul 342,3 g / mol dan juga dikenal sebagai -D-glucopyranosyl-glucopyranose. 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 enzimatik pati, merupakan disakarida penting untuk nutrisi mamalia.
Hidrolisisnya, dimediasi oleh enzim yang ada di membran brush border yang dikenal sebagai sukrase-isomaltase, merupakan sumber karbon dan energi, karena glukosa dapat dengan mudah diangkut ke sitosol dan diarahkan ke jalur katabolik esensial.
Pada kapang Aspergillus nidulans , isomaltosa adalah salah satu penginduksi yang paling efektif dalam menginduksi sintesis enzim amilase, yang memiliki implikasi penting dalam biologi mikroorganisme ini.
Kegunaan industri
Sumber utama isomaltosa tidak alami, karena diperoleh secara industri dari sirup yang kaya maltosa berkat aksi enzim transglucosidase.
Enzim bakteri lain yang digunakan secara bioteknologi untuk produksi isomalt adalah sukrosa isomerase.
Isomalt, yang dihasilkan, digabungkan ke dalam beberapa olahan yang dapat dimakan sebagai pemanis, di antaranya adalah selai, coklat atau permen dan beberapa makanan kaleng. 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 (juga memberikan kandungan kalori yang lebih rendah).
Untuk aplikasi yang dapat dimakan, umumnya harus dicampur dengan gula lain, karena tidak memiliki sifat yang sama dengan gula biasa (tidak menjadi karamel saat dipanaskan dan tidak dapat digunakan untuk persiapan panggang).
Karena sediaannya tampak lebih cerah dan lebih transparan, isomalt biasanya digunakan untuk keperluan gastronomi dekoratif.
Ini juga memiliki kegunaan dalam industri farmasi dan kosmetik. Selain itu, ini berlaku untuk formulasi makanan yang dirancang oleh hewan peliharaan atau hewan ternak.
Penyakit terkait
Ada penyakit autosomal bawaan pada manusia yang dikenal sebagai defisiensi sucrase-isomaltase atau CSID (Defisiensi sucrase-isomaltase bawaan ), yang terkait dengan cacat dalam 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 tersebut, 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-4). Meksiko DF: Pendidikan Pearson.
- Finch, P. (1999). Karbohidrat: Struktur, Sintesis dan Dinamika . London, Inggris: Springer-Science + Media Bisnis, BV
- Kato, N., Murakoshi, Y., Kato, M., Kobayashi, T., & Tsukagoshi, N. (2002). Isomaltosa yang dibentuk oleh -glukosidase memicu induksi amilase pada Aspergillus nidulans. Genetika Saat Ini , 42 (1), 43–50.
- PubChem. (2005). Diakses pada 6 Agustus 2019, dari www.pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Tongkat, R. (2001). Karbohidrat. Molekul Manis Kehidupan . Pers Akademik.
- Tongkat, R., & Williams, S. (2009). Karbohidrat: Molekul Penting Kehidupan (Edisi ke-2). lain.
- Treem, W. (1995). Defisiensi Sukrase-Isomaltase Bawaan. Jurnal Gastroenterologi dan Nutrisi Anak , 21 , 1–14.
