maltosa (4-O- (α-D-glucopyranosyl) -β-D-glukopiranosa) adalah disakarida yang terdiri dari dua monomer glukosa dihubungkan oleh ikatan glikosidik α-1,4 jenis. Secara alami itu adalah salah satu produk utama dari hidrolisis enzimatik amilosa, yang merupakan homopolisakarida glukosa yang ada dalam pati.
Maltosa diproduksi secara komersial dari pati yang telah diolah dengan barley malt. Disakarida ini sangat penting untuk produksi minuman beralkohol yang difermentasi seperti bir atau wiski, di mana sirup kaya maltosa digunakan, produk ekstrak yang dibuat dengan biji-bijian jelai yang bertunas atau “malt”.
Struktur kimia maltosa (Sumber: Zippanova [Domain publik] melalui Wikimedia Commons)
Karena maltosa terdiri dari dua residu glukosa, hidrolisis disakarida ini dalam usus banyak hewan, termasuk manusia, sangat penting untuk memperoleh energi dari pati nabati yang diperolehnya.
Namun, konsumsi maltosa yang berlebihan dapat dikontraindikasikan untuk pasien diabetes atau mereka yang memiliki kecenderungan terhadap penyakit ini, karena gula ini dapat meningkatkan kadar glukosa darah (glikemia) dengan cepat.
Banyak penelitian juga menunjukkan bahwa mikroorganisme seperti bakteri, misalnya, mampu memetabolisme maltosa secara langsung sebagai sumber karbon dan energi, dengan menggunakan berbagai jenis enzim dan pengangkut khusus untuk tujuan ini.
Indeks artikel
Struktur maltosa
Reaksi sintesis maltosa Javier Velasco [CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)]
Maltosa adalah disakarida yang terdiri dari dua residu glukosa yang dihubungkan bersama melalui ikatan glukosidik tipe -1,4, di mana bentuk hemiasetal dari unit -D-glukopiranosil dihubungkan dengan residu -D-glukopiranosa yang dikenal sebagai ” aglikon”.
Atom oksigen yang merupakan bagian dari ikatan glikosidik terletak kurang lebih di tengah struktur, tepat di antara dua cincin glukosa.
Struktur molekul maltosa dalam 3D. AbcdKolya [CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]
Ini memiliki berat molekul 342,3 g / mol, yang sesuai dengan rumus kimia C12H22O11. Ini adalah gula pereduksi dan dapat mengalami mutarrotasi, sehingga dapat ditemukan dalam bentuk – atau -maltosa.
Selanjutnya, disakarida ini dapat dihidrolisis oleh asam yang berbeda atau oleh enzim spesifik yang dikenal sebagai maltase.
Ini adalah senyawa yang umumnya ditemukan sebagai bubuk kristal atau off-white. Ini larut dalam air dan memiliki rasa yang sedikit manis (sekitar 50% dari kekuatan pemanis sukrosa, yang merupakan gula meja). Tidak mudah mengkristal dan dapat difermentasi.
Maltosa adalah disakarida yang sangat higroskopis, yaitu memiliki kapasitas yang besar untuk menyerap kelembaban dari lingkungan di mana ia ditemukan. Ini memiliki titik leleh mendekati 120 ° C dan dapat menjadi karamel pada 180 ° C.
Fungsi dan kegunaan maltosa
Sumber daya
Maltosa dapat digambarkan sebagai sumber energi yang baik, karena hidrolisis ikatan glikosidik yang membentuk disakarida ini (dimediasi oleh maltase), melepaskan dua molekul glukosa, yang secara efektif digunakan oleh sel melalui jalur glikolitik.
Karena pati hadir dalam banyak makanan yang berasal dari tumbuhan terdiri dari homopolisakarida amilosa dan amilopektin, yang merupakan polimer residu glukosa yang dihubungkan oleh ikatan glukosidik, hidrolisis ini dalam maltosa dan, selanjutnya dalam residu bebas glukosa, merupakan sumber penting dari energi kalori untuk organisme hidup yang berbeda.
Produksi minuman
Sirup komersial kaya maltosa, terutama yang dihasilkan dari hidrolisis enzimatik pati, banyak digunakan untuk produksi minuman beralkohol seperti bir dan wiski, di mana mereka bekerja terutama untuk meningkatkan “rasa oral” minuman ini. .
Selain itu, produksi minuman beralkohol ini dan minuman beralkohol fermentasi lainnya dilakukan dengan bahan mentah yang dikenal sebagai “barli malt”, yang diperoleh dengan berkecambah sereal ini, melalui proses yang disebut malting, di mana enzim asli dari biji menghidrolisis pati.
Selain itu, maltosa dan turunannya, yang ditemukan dalam proporsi besar dalam sirup yang kaya akan disakarida ini, memiliki sifat yang mencegah pembentukan gel dan kristalisasi zat di mana ia larut.
Makanan yang mengandung maltosa
Foto sirup maltosa (Sumber: www.aziatische-ingredienten.nl [CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.0)] melalui Wikimedia Commons)
Meskipun maltosa tidak dianggap sebagai “nutrisi penting”, yaitu konsumsinya tidak penting bagi manusia, maltosa hadir dalam banyak makanan umum:
– Maltosa diperoleh secara industri dari hidrolisis pati, tetapi merupakan produk antara alami dari proses pencernaan.
– Ubi jalar dan beberapa jenis gandum kaya maltosa dalam keadaan “bebas”.
– Sirup malt dan sirup jagung lainnya kaya akan maltosa, serta sirup beras merah, antara lain.
– Beberapa bir, citron, dan minuman “malt” lainnya memiliki kandungan maltosa sedang, karena dimetabolisme selama fermentasi alkohol .
– Sereal, kolak, permen, permen, dan cokelat yang diproses secara industri tertentu juga mengandung banyak maltosa.
– Hal ini juga ditemukan di barley, di hidrolisat jagung dan dalam berbagai jenis pati.
Metabolisme maltosa
Pada hewan, pencernaan pati dimulai dengan enzim -amilase yang ada dalam air liur dan kemudian berlanjut di usus kecil. Produk dari degradasi awal ini terdiri dari campuran “batas dekstrin”, maltosa dan beberapa residu bebas glukosa.
Disakarida glukosa yang dihasilkan (residu maltosa) dihidrolisis oleh enzim maltase, suatu proses yang berakhir dengan pelepasan dua molekul glukosa per molekul maltosa, yang dapat diangkut ke aliran darah dan dari sana ke jaringan tubuh .
Reaksi yang dikatalisis maltase. Di sebelah kiri satu molekul maltosa dan di sebelah kanan dua molekul glukosa hasil hidrolisis (Sumber: Dapantazis [CC BY-SA 3.0 (httpscreativecommons.orglicensesby-sa3.0)]. Jpg via Wikimedia Commons)
Karena maltosa dan glukosa adalah produk yang sangat larut dan aktif secara osmotik, bila dikonsumsi secara berlebihan (lebih dari 120 gram per hari) mereka dapat “menarik” air ke dalam usus, menyebabkan diare ringan.
Pasien diabetes atau pasien dengan kecenderungan penyakit ini memiliki konsumsi maltosa yang dikontraindikasikan secara berlebihan, karena gula ini memiliki kemampuan untuk meningkatkan kadar glukosa darah (glikemia) dengan cepat, suatu kejadian yang kontraproduktif bagi individu-individu ini.
Pada bakteri, yang merupakan organisme prokariotik, pencernaan polisakarida seperti pati terjadi berkat enzim yang diekspor ke luar sel dan yang produk katalitiknya dimasukkan ke dalam sitosol oleh pengangkut spesifik, termasuk maltosa.
Begitu berada di sitosol, enzim seperti amilomaltase, maltodekstrin fosforilase, dan glukokinase berpartisipasi dalam metabolisme berikutnya disakarida ini, menghasilkan molekul seperti glukosa 1-fosfat dan glukosa 6-fosfat, yang memasuki glikolisis.
Referensi
- Badui Dergal, S. (2016). Kimia makanan. Meksiko, Pendidikan Pearson.
- Gagak, RR, Kumar, S., & Varela, MF (2012). Kimia Maltosa dan Biokimia. Dalam Gula Diet (hal. 101-114).
- Doudoroff, M., Hassid, WZ, Putman, EW, Potter, AL, & Lederberg, J. (1949). Pemanfaatan langsung maltosa oleh Escherichia coli. Jurnal Kimia Biologi, 179 (2), 921-934.
- Ehrmann, M., Ehrle, R., Hofmann, E., Boos, W., & Schlösser, A. (1998). Pengangkut maltosa ABC. Mikrobiologi molekuler, 29 (3), 685-694.
- Ouellette, RJ, & Rawn, JD (2014). Kimia organik: struktur, mekanisme, dan sintesis. lain.
- Tongkat, RV, & Williams, S. (2010). Karbohidrat: molekul penting kehidupan. lain.
