マルトース(4-O-(α-D-グルコピラノシル)-β-D-グルコピラノース)は、α-1,4型のグリコシド結合によって連結された2つのグルコースモノマーからなる二糖です。当然、澱粉中に存在するグルコースのホモ多糖であるアミロースの酵素的加水分解の主要産物の一つです。
マルトースは、大麦モルトで処理されたデンプンから商業的に生産されています。この二糖は、麦芽を多く含むシロップが使用されているビールやウイスキーなどの発酵アルコール飲料の製造に非常に重要です。
マルトースの化学構造(出典:Wikimedia CommonsのZippanova)
マルトースは2つのグルコース残基で構成されているため、人を含む多くの動物の腸でのこの二糖の加水分解は、マルトースが得られる植物デンプンからエネルギーを得るために最も重要です。
ただし、糖尿病患者や糖尿病の素因がある人には、マルトースの過剰摂取は禁忌の可能性があります。この糖は血糖値(血糖)を急速に上昇させる可能性があるためです。
多くの研究はまた、たとえばバクテリアなどの微生物が、この目的のためにさまざまなタイプの特定の酵素およびトランスポーターを使用して、炭素およびエネルギーの供給源としてマルトースを直接代謝できることを示しています。
マルトースの構造
マルトース合成反応。ハビエル・ベラスコ
マルトースは、α-1,4タイプのグルコシド結合を介して結合された2つのグルコース残基で構成される二糖で、ヘミアセタール型のα-D-グルコピラノシル単位がβ残基と結合されています。 「アグリコン」として知られている-D-グルコピラノース。
グリコシド結合の一部である酸素原子は、多かれ少なかれ構造の中心、2つのグルコース環の間に位置しています。
マルトースの3D分子構造。AbcdKolya
分子量は342.3 g / molで、化学式C12H22O11に対応しています。それは還元糖であり、回転回転することができるので、α-またはβ-マルトースの形で見つけることができます。
さらに、この二糖は、異なる酸またはマルターゼとして知られている特定の酵素によって加水分解することができます。
これは、結晶性またはオフホワイトの粉末として一般的に見られる化合物です。水に溶け、ほんのり甘みがあります(ショ糖の甘味の約50%、食用砂糖)。それは容易に結晶化できず、発酵可能です。
マルトースは非常に吸湿性の高い二糖類です。つまり、マルトースは、それが存在する環境から水分を吸収する優れた能力を持っています。それは120°Cに近い融点を持ち、180°Cでカラメル化することができます。
マルトースの機能と用途
電源
マルトースは、この二糖を構成するグリコシド結合の加水分解(マルターゼによって媒介される)が2つのグルコース分子を放出し、解糖経路を介して細胞によって効果的に使用されるため、優れたエネルギー源として説明できます。
植物起源の多くの食品に存在するデンプンは、グルコシド結合によってリンクされたグルコース残基のポリマーであるホモ多糖アミロースとアミロペクチンで構成されているので、マルトースとこれに続く無グルコース残基でのこれの加水分解は重要ですさまざまな生物のカロリーエネルギー源。
飲料製造
マルトースに富む市販のシロップ、特にデンプンの酵素的加水分解から製造されるシロップは、ビールやウイスキーなどのアルコール飲料の製造に広く使用されており、主にこれらの飲料の「口当たり」を改善する働きをします。 。
さらに、これらおよび他の発酵アルコール飲料の製造は、「麦芽大麦」と呼ばれる原料を使用して行われます。この麦芽は、この穀物の発芽によって、麦芽と呼ばれるプロセスを通じて得られます。種子は澱粉を加水分解します。
さらに、この二糖類が豊富なシロップに多く含まれているマルトースとその誘導体は、溶解する物質のゲル化と結晶化を防止する特性を持っています。
マルトース食品
マルトースシロップの写真(出典:www.aziatische-ingredienten.nl、Wikimedia Commons経由)
マルトースは「必須栄養素」とは見なされていません。つまり、マルトースは人間にとって必須ではありませんが、多くの一般的な食品に存在しています。
-マルトースは澱粉の加水分解から工業的に得られますが、消化プロセスの天然の中間生成物です。
-サツマイモといくつかの種類の小麦は、「遊離」状態のマルトースが豊富です。
-麦芽シロップと他のコーンシロップは、とりわけ、マルトースや玄米シロップが豊富です。
-一部のビール、シトロン、およびその他の「麦芽」飲料は、アルコール発酵中に代謝されるため、適度なマルトース含有量を持っています。
-特定の工業的に処理されたシリアル、コンポート、キャンディー、キャンディー、チョコレートにもマルトースがたくさん含まれています。
-オオムギ、トウモロコシの加水分解物、さまざまな種類のデンプンにも含まれています。
マルトース代謝
動物では、デンプン消化は唾液に存在するα-アミラーゼ酵素で始まり、小腸で続きます。この最初の分解の生成物は、「限界デキストリン」、マルトース、およびいくつかの無グルコース残留物の混合物からなる。
結果として生じるグルコース二糖類(マルトース残基)は、マルトース酵素によって加水分解されます。このプロセスは、マルトース分子ごとに2つのグルコース分子の放出で終わり、血流とそこから体組織に輸送されます。 。
マルターゼ触媒反応。左側はマルトース分子、右側は加水分解により生じた2つのグルコース分子(出典:Dapantazis .jpg(Wikimedia Commons経由))
マルトースとグルコースは非常に溶解性が高く浸透圧的に活性な製品であるため、過剰に摂取すると(1日あたり120グラム以上)、腸に水分を「引き寄せ」、軽度の下痢を引き起こします。
糖尿病患者またはこの疾患の素因がある患者は、マルトースの過剰摂取は禁忌です。この糖は、これらの個人にとって逆効果的なイベントである血糖値(血糖)を急速に増加させる能力があるためです。
原核生物である細菌では、澱粉などの多糖類の消化は、細胞外に排出され、マルトースなどの特定のトランスポーターによってその触媒産物がサイトゾルに導入される酵素のおかげで発生します。
細胞質ゾルに入ると、アミロマルターゼ、マルトデキストリンホスホリラーゼ、グルコキナーゼなどの酵素がこの二糖のその後の代謝に参加し、解糖系に入るグルコース1-リン酸やグルコース6-リン酸などの分子を生成します。
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