määritelmä

substantiivi
monikko: maltoosit
mal·tose, ˈmːːltəəz
pelkistävä disakkaridi, joka muodostuu kahden glukoosimonomeerin liittyessä yhteen α(1→4) glykosidisidoksen kautta; glykogeenin ja tärkkelyksen rakenneyksikkö

yksityiskohdat

maltoosin löytyminen

Augustin-Pierre dubrunfaut 1797 -1881, ranskalainen kemisti, löysi maltoosia. Hän oli myös ensimmäinen, joka löysi fruktoosin. Hänen löytönsä maltoosista ei kuitenkaan saanut laajaa hyväksyntää ennen kuin kemisti Cornelius O ’ Sullivan 1841 – 1907 vahvisti sen vuonna 1872.1 Nimi ”maltose” tulee sanasta malt (eli itänyt vilja, käytettäväksi panimossa, tislauksessa jne.) ja loppuliite-ose, joka ilmaisee sen olevan sokeria.

yleiskatsaus

Maltoosi on yksi yleisimmistä disakkaridihiilihydraateista; muita esimerkkejä ovat sakkaroosi ja laktoosi. Hiilihydraatit ovat biomolekyylien pääluokka, joka voidaan luokitella sakkaridin ainesosien perusteella. Disakkaridi on hiilihydraatti, joka koostuu kahdesta monosakkaridista, jotka ovat sidoksissa toisiinsa glykosidisidoksella (glykosidisidoksella).

ominaisuudet maltoosi

Maltoosi on valkoista kiteistä kiinteää ainetta. Sen moolimassa on 342,30 g * mol-1. Sen sulamispiste on (eli 102 °C). Se liukenee veteen. Sakkaroosin ja laktoosin tapaan maltoosin yleinen kaava on C12H22O11. Maltoosi on kuitenkin disakkaridi, joka koostuu kahdesta glukoosiyksiköstä. Glukoosin komponentit ovat sitoutuneet toisiinsa α-1→4 glykosidisidoksella, mikä tarkoittaa kovalenttista sidosta hiili-1: n (C-1) α-anomeerisen muodon ja C-4: n hydroksyylihappiatomin välillä toisella glukoosilla. Glykosidisidoksen ollessa β-(1→4) muodostuva yhdiste on sellobioosi. Isomaltoosi on toinen maltoosin isomeeri. Molemmat koostuvat kahdesta glukoosiyksiköstä, joita yhdistää glykosidisidos. Isomaltoosi kuitenkin eroaa maltoosista glykosidisidoksen perusteella: α-1→4 esiintyy maltoosissa ja α-1→6 isomaltoosissa.

Maltoosi vs. laktoosi vs. Sakkaroosi

Maltoosi (mallassokeri), laktoosi (maitosokeri) ja sakkaroosi (tavallinen pöytäsokeri) ovat kolme yleistä ravinnon disakkaridia. Kuten jo aiemmin todettiin, kolmella disakkaridilla on sama kemiallinen kaava: C12H22O11. Kaikilla kolmella on glukoosiainesosa. Maltoosissa yhdistettä muodostaa kaksi glukoosiyksikköä. Laktoosissa ja sakkaroosissa on kuitenkin vain yksi glukoosiyksikkö, joka yhdistyy toiseen monosakkaridiin – galaktoosiin ja fruktoosiin. Maltoosissa α-(1,4) glykosidisidos yhtyy kahteen sokeriin eli hiili-1: n ja hiili-4: n väliin. Laktoosissa β-(1,4) glykosidisidos tapahtuu galaktoosin hiili-1: n ja glukoosin hiili-4: n välillä. Sakkaroosissa sidos muodostuu glukoosin hiili-1: n ja fruktoosin hiili-2: n välille.
maltoosi ja laktoosi ovat pelkistäviä sokereita; sakkaroosi on pelkistämätön sokeri. Maltoosi ja laktoosi vähentävät sokeria, koska yksi monosakkaridiainesosa voisi esittää vapaan aldehydiryhmän. Sakkaroosilla glykosidisidos muodostuu kahden monosakkaridi-ainesosan pelkistävien päiden välille. Näin sakkaroosi ei voinut enää yhtyä muihin sakkaridiyksiköihin.
ravinnon maltoosia ei yleensä esiinny ruoassa, mutta sitä voi muodostua tärkkelyksen pilkkoutuessa. Sitä vastoin laktoosi tulee yleensä maidosta ja maitotuotteista, kun taas sakkaroosi, joka on yleensä sokeriruo ’ osta ja sokerijuurikkaasta uutetulla sokerilla makeutetusta ruoasta. Näiden sokerien pilkkoutumista auttavat tietyt ruoansulatusentsyymit, erityisesti maltaasi, laktaasi ja sukraasi. Ihmisillä nämä entsyymit sijaitsevat ohutsuolta reunustavien epiteelisolujen ulkopinnalla. Maltaasi auttaa sulattamaan laktoosia, laktaasia (bakteerien β-galaktosidaasia) laktoosia ja sakkaroosia. Nämä entsyymit pilkkovat kahden monosakkaridikomponentin välisen sidoksen. Maltoosi on makeampaa kuin laktoosi. Näistä kolmesta sakkaroosi on kuitenkin makeinta.

yleiset biologiset reaktiot maltoosin mukana

maltoosin biosynteesissä kaksi glukoosiyksikköä yhdistyy α-1→4 glykosidisen sidoksen kautta. Näiden kahden monosakkaridin yhdistäminen johtaa veden vapautumiseen.

Yleiset biologiset reaktiot, joihin liittyy maltoosia

useiden maltoosiyhdisteiden edelleen liittyminen johtaa monimutkaisempien hiilihydraattien, kuten kasvien tärkkelyksen ja eläinten glykogeenin muodostumiseen. Prosessia kutsutaan dehydraatiosynteesiksi, jossa glykosidisidosten muodostuminen tapahtuu samanaikaisesti veden vapautumisen kanssa.

Yleiset biologiset reaktiot, joissa maltoosi

prosessi, jossa monimutkaiset hiilihydraatit jaetaan yksinkertaisempiin muotoihin, on sakarointi. Se on dehydraatiosynteesin vastakohta. Dehydraatiosynteesissä kondensaatioreaktio saa aikaan glykosidisidoksen muodostumisen yhtyvien sokerien välille, minkä jälkeen prosessissa vapautuu vettä. Sakaroinnissa hydrolyysi käyttää vesimolekyyliä ja saa glykosidisidoksen katkeamaan, jolloin sokeriainesosat vapautuvat.
maltoosia ei esiinny usein elintarvikkeissa, mutta sitä saadaan osittain hydrolysoidusta tärkkelyksestä (esimerkiksi maltodekstriini ja maissisiirappi). Tärkkelyksen pilkkomisesta voi saada myös maltoosia. Ihmisillä amylaasi on syljen ja haiman mehun entsyymi, joka sulattaa tärkkelystä yksinkertaisemmiksi hiilihydraateiksi, kuten maltoosiksi. Maltoosi ei kuitenkaan imeydy ihmisellä helposti ohutsuolesta. Se täytyy jakaa edelleen sakkaridiainesosikseen, ennen kuin enterosyytit voivat ottaa sen verenkiertoon ja lopulta muiden kudosten, kuten maksan, munuaisten, lihasten, aivojen, rasvakudoksen jne.soluihin. Maltoosi pilkkoutuu ja hajoaa monosakkaridiyksiköikseen hydrolyysin avulla maltaasientsyymin avulla. Kahteen glukoosiyksikköön yhtyvä sidos katkeaa, jolloin maltoosi muuttuu kahdeksi glukoosiyksiköksi. Vapaat glukoosimolekyylit voivat nyt imeytyä enterosyytteihin (suolistosoluihin), vapautua verenkiertoon ja sitten siirtyä muihin soluihin.

aineenvaihduntahäiriöt

Maltoosi-intoleranssi on yksi maltoosiin liittyvistä aineenvaihduntahäiriöistä. Ruuansulatuksen aikana suolen limakalvolta vapautuu maltaasientsyymiä katalysoimaan maltoosin hajoamista glukoosiaineiksi. Maltaasientsyymin vähäinen aktiivisuus johtaa sulamattomaan maltoosiin. Kun elimistö ei pysty sulattamaan maltoosia, se imee elimistöstä vettä suolistoon. Tämä johtaa ripuliin. Paksusuolessa suolistofloora metaboloi sulamatonta maltoosia. Tämä puolestaan aiheuttaa turvotusta ja kipua. Maltoosi-intoleranssi on erittäin harvinaista ihmisillä. Se liittyy tyypillisesti sukraasi-isomaltaasientsyymien puutteeseen.

biologinen merkitys/toiminnot

ravinnon disakkaridit kulutetaan ja pilkotaan siten, että saadaan yksinkertaisia sokereita, jotka imeytyvät ja metaboloituvat helposti. Maltoosi on yksi tärkeimmistä glukoosin lähteistä. Glukoosi on tärkeä ravintoaine, koska sitä käytetään pääasiassa energia-aineenvaihdunnassa. Glukoosi on yleisin monosakkaridin muoto, jota solu käyttää ATP: n syntetisointiin substraattitason fosforylaation (glykolyysin) ja/tai oksidatiivisen fosforylaation (johon liittyy redox-reaktioita ja kemiosmoosia) kautta.
Maltoosi muodostaa tärkkelystä. Tärkkelys ja maltoosi ovat rakenteeltaan siinä mielessä samankaltaisia, että ne koostuvat glukoosiyksiköistä. Tärkkelys on kuitenkin glukoosin polymeeri, kun taas maltoosi on glukoosin disakkaridi. Maltoosi tulee kuitenkin yleensä tärkkelyksen pilkkoutumisesta (tai hydrolyysistä). Erityisesti tärkkelyksestä pilkkoutuu kaksi glukoosiyksikköä (eli maltoosia) beeta-amylaasin katalyyttisen aktiivisuuden kautta. Näin käy esimerkiksi siementen itämisessä.
maltoosia käytetään kaupallisesti makeutusaineena, ravintoaineena pikkulasten ruokinnassa ja bakteriologisissa viljelyaineissa. Sitä käytetään myös leivonnaisissa. Se saa leipätaikinan nousemaan, kun syntyy hiilidioksidia ja vapautuu tärkkelyksen muuttuessa maltoosiksi reagoimalla tärkkelykseen entsyymien kanssa. Makeutusaineena sillä on vähemmän makeutta kuin muilla tyypillisillä sokereilla. Maltoosin nauttiminen ei kuitenkaan ole diabeetikoille suositeltavaa sen korkean glykeemisen indeksin vuoksi.

Supplementary

Etymology

• malt + –ose (a suffix used in chemical naming of sugars)

IUPAC

Chemical formula

• C12H22O11

Synonym(s)

johdetut termit

• isomaltoosi