Definizione

sostantivo
plurale: maltoses
mal·tose, ˈmɔːltəʊz
Una riduzione disaccaride formato quando due monomeri glucosio unirsi via α(1→4) legame glicosidico; l’unità strutturale di glicogeno e l’amido

Dettagli

Scoperta di maltosio

Augustin-Pierre Dubrunfaut 1797 -1881, un chimico francese, scoperto il maltosio. È stato anche accreditato per essere stato il primo a scoprire il fruttosio. Tuttavia, la sua scoperta del maltosio non fu ampiamente accettata fino a quando il chimico Cornelius O’Sullivan 1841 – 1907 lo confermò nel 1872.1 Il nome “maltosio” deriva dalla parola malto (cioè grano germinato, per uso nella produzione di birra, distillazione, ecc.) e il suffisso -se che indica che è uno zucchero.

Panoramica

Il maltosio è uno dei carboidrati disaccaridi più comuni; altri esempi sono il saccarosio e il lattosio. I carboidrati sono una classe importante di biomolecole che possono essere classificate in base ai costituenti del saccaride. Un disaccaride è un carboidrato costituito da due monosaccaridi che sono collegati tra loro da un legame glicosidico (legame glicosidico).

Proprietà del maltosio

Il maltosio è un solido cristallino bianco. La sua massa molare è 342,30 g·mol-1. Il suo punto di fusione è (cioè 102 °C). È solubile in acqua. Simile al saccarosio e al lattosio, il maltosio ha una formula generale di C12H22O11. Il maltosio, tuttavia, è un disaccaride costituito da due unità di glucosio. I componenti del glucosio sono collegati tra loro dal legame glicosidico α-1→4, il che significa che il legame covalente si forma tra la forma α-anomerica di Carbonio-1 (C-1) su un glucosio e l’atomo di ossigeno idrossilico su C-4 sull’altro glucosio. Quando il legame glicosidico è un β – (1→4), il composto risultante è cellobiosio. L’isomaltosio è un altro isomero del maltosio. Entrambi sono costituiti da due unità di glucosio unite da un legame glicosidico. Tuttavia, l’isomaltosio differisce dal maltosio in base al legame glicosidico: α-1→4 si verifica in un maltosio mentre α -1→6, in isomaltosio.

Maltosio vs. Lattosio vs. Saccarosio

Maltosio (zucchero di malto), lattosio (zucchero del latte) e saccarosio (zucchero da tavola comune) sono i tre disaccaridi alimentari comuni. Come già specificato in precedenza, i tre disaccaridi hanno la stessa formula chimica: C12H22O11. Tutti e tre hanno un costituente del glucosio. Nel maltosio, due unità di glucosio costituiscono il composto. In lattosio e saccarosio però, c’è solo un’unità di glucosio che si combina con un altro monosaccaride – un galattosio e un fruttosio, rispettivamente. Nel maltosio, il legame glicosidico α-(1,4) unisce i due zuccheri, cioè tra Carbonio-1 e Carbonio-4. Nel lattosio, il legame glicosidico β-(1,4) si verifica tra Carbonio-1 di galattosio e Carbonio-4 di glucosio. Nel saccarosio, il legame si forma tra Carbonio-1 di glucosio e Carbonio-2 di fruttosio.
Il maltosio e il lattosio sono zuccheri riduttori; il saccarosio è uno zucchero non riducente. Maltosio e lattosio stanno riducendo lo zucchero perché uno dei costituenti monosaccaridi potrebbe presentare un gruppo aldeidico libero. Per quanto riguarda il saccarosio, il legame glicosidico si forma tra le estremità riducenti dei due costituenti monosaccaridi. Pertanto, il saccarosio non poteva unirsi ulteriormente con altre unità di saccaridi.
Il maltosio dietetico di solito non si verifica nel cibo, ma può essere formato durante la digestione dell’amido. Al contrario, il lattosio viene solitamente dal latte e dai prodotti lattiero-caseari mentre il saccarosio, solitamente dagli alimenti dolcificati dallo zucchero estratto dalla canna da zucchero e dalla barbabietola da zucchero. La digestione di questi zuccheri è aiutata da specifici enzimi digestivi, in particolare maltasi, lattasi e sucrasi. Nell’uomo, questi enzimi si trovano sulla superficie esterna delle cellule epiteliali che rivestono l’intestino tenue. La maltasi aiuta a digerire il maltosio, la lattasi (β-galattosidasi nei batteri) sul lattosio e la sucrasi sul saccarosio. Questi enzimi fendono il legame tra i due componenti del monosaccaride. Il maltosio è più dolce del lattosio. Tuttavia, dei tre, il saccarosio è il più dolce.

Reazioni biologiche comuni che coinvolgono il maltosio

La biosintesi del maltosio coinvolge due unità di glucosio unite tramite un legame glicosidico α-1→4. L’unione di questi due monosaccaridi provoca il rilascio di acqua.

Reazioni biologiche comuni che coinvolgono il maltosio

L’ulteriore unione di diversi composti del maltosio provoca la formazione di carboidrati più complessi, come l’amido nelle piante e il glicogeno negli animali. Il processo è chiamato sintesi di disidratazione per cui la formazione di legami glicosidici è concomitante con il rilascio di acqua.

Reazioni biologiche comuni che coinvolgono maltosio

Il processo per cui i carboidrati complessi sono suddivisi in forme più semplici è la saccarificazione. È l’opposto della sintesi di disidratazione. Nella sintesi di disidratazione, la reazione di condensazione provoca la formazione del legame glicosidico tra gli zuccheri di unione e quindi l’acqua viene rilasciata nel processo. Nella saccarificazione, l’idrolisi utilizza la molecola d’acqua e provoca la rottura del legame glicosidico, rilasciando così i costituenti dello zucchero.
Il maltosio non si trova spesso negli alimenti, ma sono ottenuti dall’amido parzialmente idrolizzato (ad esempio maltodestrina e sciroppo di mais). La digestione dell’amido può anche fornire maltosio. Nell’uomo, l’amilasi è un enzima presente nella saliva e nel succo pancreatico che digerisce l’amido in carboidrati più semplici, come il maltosio. Tuttavia, il maltosio, nell’uomo, non è prontamente assorbito dall’intestino tenue. Deve essere ulteriormente suddiviso nei suoi costituenti saccaridici prima che possa essere assorbito dagli enterociti, nel flusso sanguigno e, infine, nelle cellule di altri tessuti, come fegato, reni, muscoli, cervello, adiposo, ecc. Il maltosio viene digerito e scomposto nelle sue unità monosaccaridiche attraverso l’idrolisi con l’aiuto dell’enzima, la maltasi. Il legame che unisce le due unità di glucosio è rotto, convertendo il maltosio in due unità di glucosio. Le molecole di glucosio libero possono ora essere assorbite dagli enterociti (cellule intestinali), rilasciate nel flusso sanguigno e quindi assorbite da altre cellule.

Disordini metabolici

L’intolleranza al maltosio è uno dei disturbi metabolici associati al maltosio. Durante la digestione, l’enzima maltasi viene rilasciato dal rivestimento intestinale per catalizzare la ripartizione del maltosio in costituenti di glucosio. L’attività enzimatica della maltasi bassa provoca il maltosio non digerito. Quando il corpo non riesce a digerire il maltosio, attira l’acqua dal corpo nell’intestino. Questo porta alla diarrea. Nel colon, la flora intestinale metabolizza il maltosio non digerito. Questo, a sua volta, provoca gonfiore e dolore. L’intolleranza al maltosio è estremamente rara negli esseri umani. È tipicamente associato alla mancanza di enzimi di saccarasi-isomaltasi.

Importanza/funzioni biologiche

I disaccaridi alimentari vengono consumati e digeriti in modo da ottenere zuccheri semplici che vengono prontamente assorbiti e metabolizzati. Il maltosio è una delle principali fonti di glucosio. Il glucosio è un nutriente cruciale poiché viene utilizzato principalmente nel metabolismo energetico. Il glucosio è la forma più comune di monosaccaride che la cellula utilizza per sintetizzare ATP tramite fosforilazione a livello di substrato (glicolisi) e/o fosforilazione ossidativa (che coinvolge reazioni redox e chemiosmosi).
Il maltosio forma l’amido. Amido e maltosio sono strutturalmente simili in un senso che sono costituiti da unità di glucosio. Tuttavia, l’amido è un polimero del glucosio mentre il maltosio è un disaccaride del glucosio. Tuttavia, il maltosio di solito deriva dalla digestione (o idrolisi) dell’amido. In particolare, due unità di glucosio (cioè maltosio) dall’amido vengono scisse attraverso l’attività catalitica della beta-amilasi. Questo è ciò che accade, ad esempio, nei semi germinanti.
Il maltosio è usato commercialmente come dolcificante, un nutriente nell’alimentazione infantile e nei terreni di coltura batteriologici. Viene anche usato nei pasticcini. Fa lievitare la pasta di pane quando l’anidride carbonica viene prodotta e rilasciata durante la conversione dell’amido in maltosio facendo reagire l’amido con gli enzimi. Come dolcificante, ha meno dolcezza rispetto ad altri zuccheri tipici. Tuttavia, il consumo di maltosio non è consigliabile per i diabetici a causa del suo alto indice glicemico.

Supplementary

Etymology

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

IUPAC

Chemical formula

• C12H22O11

Synonym(s)

Derived terms

• isomaltose

Further reading

Compare

• lactose
• sucrose

See also

Mention(s)

• Liquid glucose
• Malt
• Maltase
• Maltobiose
• Reducing sugar