¿Qué es la isomaltosa?
La isomaltosa (6-O-α-D-glucopiranosil-glucopiranosa) es un disacárido regiosiómero de la maltosa (otro disacárido producido durante la hidrólisis enzimática del almidón) usualmente hallado en los puntos de ramificación de los polisacáridos como la amilopectina y el glucógeno.
Como su nombre lo indica, es un disacárido compuesto por dos residuos de D-glucopiranosa y tiene diversas funciones en el metabolismo de los mamíferos. Etimológicamente hablando, el prefijo –iso de isomaltosa se refiere a “igual” a la maltosa.
Este disacárido fue descubierto a principios de 1960 y su síntesis industrial se consiguió por primera vez en 1980. No obstante, no fue aprobado hasta 1990 para el consumo humano.
También conocido como isogentobiosa, la isomaltosa es un disacárido considerado como reemplazo no-cariogénico para la sacarosa en algunos productos formulados para pacientes diabéticos o pre diabéticos.
Durante la digestión del almidón, la isomaltosa y muchos oligosacáridos de isomaltosa, son producidos por la hidrólisis mediada por distintos tipos de enzimas, especialmente α-amilasas y α-glucosidasas.
Dicho disacárido es el principal constituyente de los oligosacáridos de isomaltosa, también conocidos como IMO, que son producidos naturalmente en las comidas fermentadas, como la salsa de soja y el sake.
Características de la isomaltosa
– Estructura química. Está compuesta por dos unidades de glucosa unidas por un enlace α-1,6 glucosídico.
– Sabor. Tiene un sabor dulce, aunque menos dulce que la sacarosa (el azúcar común de mesa). Su dulzura es aproximadamente la mitad de la sacarosa.
– Digestibilidad. Es un disacárido que puede hidrolizarse por la enzima isomaltasa en el intestino delgado, liberando glucosa para que sea absorbida en el torrente sanguíneo. No obstante, su tasa de digestión es más lenta que la de otros disacáridos como la sacarosa, lo que puede generar un menor aumento en los niveles de glucosa en sangre después de su consumo.
– Bajo índice glucémico. Por su lenta digestión y absorción en el intestino, la isomaltosa tiene bajo índice glucémico, lo que significa que su consumo promueve un aumento gradual y moderado en los niveles de glucosa en sangre, en comparación con otros carbohidratos más rápidamente asimilables.
– Uso en alimentos bajos en calorías. Este disacárido se utiliza en ocasiones como edulcorante en alimentos bajos en calorías y productos para diabéticos gracias a su bajo índice glucémico y su menor aporte calórico, comparado con otros azúcares.
– Resistencia a la caries. Comparada con otros azúcares, es menos fermentable por las bacterias naturales de la boca, lo que hace que contribuya menos a la formación de caries dental.
Isomaltosa e isomaltulosa
Existe otro disacárido similar a la isomaltosa conocido como isomaltulosa, pero la diferencia entre los dos tiene que ver con el disacárido del que derivan, pues la isomaltosa es un isómero derivado de la maltosa y la isomaltulosa lo es de la sacarosa.
La isomaltulosa es en realidad un disacárido de glucosa y fructosa que están unidas entre sí por un enlace glucosídico de tipo α-1,6 (el mismo tipo de enlace que une a los residuos de glucosa en la isomaltosa).
Este disacárido es muy empleado en la industria alimenticia y es obtenido artificialmente a partir de la sacarosa y por acción enzimática de una trehalulosa sintasa, que causa el rearreglo estructural entre los monosacáridos que la constituyen.
Estructura de la isomaltosa
Como ya se ha comentado, la isomaltosa es un isómero de la maltosa, por lo que se compone por dos moléculas de glucosa.
Sus monosacáridos constituyentes están unidos entre sí a través de enlaces glucosídicos de tipo α-1,6 lo que la diferencia de la maltosa, cuyo enlace es de tipo α-1,4.
Este tipo de enlace aumenta significativamente la flexibilidad de la molécula y le proporciona más posibilidades conformacionales que los demás.
Gracias a la presencia de un enlace de tipo α-1,6, la isomaltosa en solución no se cristaliza tan fácilmente como otros disacáridos, aunque su presentación comercial es en forma de polvo cristalino.
Su fórmula química general es C12H22O11. Tiene un peso molecular de 342.3 g/mol y también se conoce como la α-D-glucopiranosil-glucopiranosa. Su punto de fusión está entre los 98 y los 160 °C, siendo soluble en agua y perteneciendo al grupo de los azúcares fermentables.
Funciones de la isomaltosa
- Nutrición. Aunque no es tan fácilmente digerible, la isomaltosa, como subproducto de la degradación enzimática del almidón, es un disacárido esencial para la nutrición de los mamíferos.
- Fuente de energía. Su hidrólisis, mediada por una enzima presente en la membrana del borde de cepillo conocida como sacarasa-isomaltasa, es una fuente de carbono y energía, puesto que la glucosa puede ser transportada fácilmente hacia el citosol y dirigida hacia rutas catabólicas esenciales.
- Síntesis de amilasas. En el moho Aspergillus nidulans, la isomaltosa es uno de los inductores más efectivos en la inducción de la síntesis de enzimas amilasas, lo que tiene importantes implicaciones en la biología de este microorganismo.
Aplicaciones industriales de la isomaltosa
- Edulcorante. La principal fuente de isomaltosa no es natural, pues se obtiene industrialmente a partir de jarabes ricos en maltosa gracias a la acción de una enzima transglucosidasa. Otra enzima bacteriana empleada biotecnológicamente para la producción de isomaltosa es la sacarosa isomerasa. La isomaltosa, así producida, es incorporada a múltiples preparaciones comestibles como edulcorante, entre las que destacan confituras, bombones o caramelos y algunas comidas enlatadas. Para sus aplicaciones comestibles, generalmente debe ser mezclada con otros azúcares, pues no tiene las mismas propiedades que el azúcar común (no carameliza al calentarse y no puede emplearse para preparaciones horneadas).
- Conservante. También se emplea como conservante de alimentos (como cereales, galletas y panes).
- Sustituto de la sacarosa. Es utilizada con un sustituto de la sacarosa para pacientes diabéticos, puesto que no es tan digerible como el azúcar común y, por ende, no aumenta considerablemente los niveles de glucosa en sangre (aporta también menor contenido calórico).
- Decoración de alimentos. Ya que sus preparaciones tienen un aspecto más brillante y transparente, la isomaltosa se emplea comúnmente con fines gastronómicos decorativos.
- Otros usos. También tiene usos en la industria farmacéutica y cosmética. Además, resulta válida para las formulaciones alimenticias diseñadas por animales domesticados o de granja.
Enfermedades relacionadas con la isomaltosa
Existe una enfermedad autosómica congénita en los humanos conocida como deficiencia de sacarasa-isomaltasa o CSID (del inglés Congenital sucrase-isomaltase deficiency), que se relaciona con defectos en la digestión de oligosacáridos y disacáridos osmóticamente activos.
Se ha determinado que esta enfermedad tiene que ver con diversos factores simultáneos, entre los que destacan mutaciones génicas de las enzimas implicadas en el proceso, como la sacarasa-isomaltasa.
La no-digestión de disacáridos como la sacarosa y la isomaltosa produce su intolerancia. La condición patológica se caracteriza por el desarrollo de calambres abdominales, diarreas, vómitos, jaquecas, hipoglucemia, producción excesiva de gases, etc.
Referencias
- Badui, S. Química de los alimentos (4ta ed.). Pearson Education.
- Finch, P. Carbohydrates: Structures, Syntheses and Dynamics. Springer-Science+Business Media.
- Carbohydrates. Recuperado de pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Stick, R. Carbohydrates. The Sweet Molecules of Life. Academic Press.
- Stick, R., & Williams, S. Carbohydrates: The Essential Molecules of Life (2nd ed.). Elsevier.