Мальтоза — дисахарид из двух глюкозных остатков¶

Мальтоза — это дисахарид, состоящий из двух остатков глюкозы, связанных α(1→4)-гликозидной связью. Относится к классу углеводов, является продуктом частичного гидролиза крахмала, в небольших количествах содержится в прорастающих зёрнах, мёде и солоде. Молекулярная формула — C₁₂H₂₂O₁₁, молярная масса — 342,3 г/моль. Мальтоза — восстанавливающий сахар: свободный альдегидный группе на одном из остатков глюкозы позволяет ей проявлять свойства альдегидов.

¶Строение и свойства

Мальтоза образована двумя глюкозными звеньями, соединёнными α-гликозидной связью между C1 первого остатка и C4 второго. В отличие от целлюлозы, где связь β(1→4), в мальтозе связь α-типична для запасных полисахаридов (крахмала, гликогена).

Основные физические свойства:

• Белое кристаллическое вещество, сладкое на вкус (сладость примерно вдвое ниже, чем у сахарозы).
• Хорошо растворимо в воде, гигроскопично.
• Обладает свойствами восстанавливающего сахара: даёт «серебряное зеркало», реакцию с фелинговой жидкостью, положительную реакцию с бенедиктовым реактивом.

¶Получение

Мальтоза получается гидролизом крахмала под действием фермента амилазы (в частности, β-амилазы), которая отщепляет от концов полимерной цепи дисахаридные фрагменты. В промышленности мальтозу производят из крахмала (картофельного, кукурузного) ферментативным способом. Также она образуется при солодовом брожении — в процессе приготовления солода для пивоварения, когда амилазы прорастающего зерна расщепляют крахмал на мальтозу.

¶Метаболизм в организме

В пищеварительном тракте человека мальтоза расщепляется ферментом мальтазой (α-глюкозидазой), входящим в состав кишечного сока. Продукт расщепления — две молекулы глюкозы, которые всасываются в тонком кишечнике и используются организмом как источник энергии.

Мальтаза относится к дисахаридазам — ферментам, дефицит которых приводит к нарушению переваривания соответствующих сахаров. При врождённой недостаточности мальтазы (редкое генетическое заболевание) мальтоза не расщепляется, что вызывает диарею, вздутие живота и боли после приёма продуктов, содержащих мальтозу или крахмал.

¶Применение

• Пищевая промышленность. Мальтоза используется как подсластитель, входящий в состав солодового экстракта, мёда, сиропов. В пищевой промышленности применяется мальтозный сироп (мальтитный сироп), получаемый из крахмала.
• Микробиология и биотехнология. Мальтоза служит субстратом для выращивания дрожжей и бактерий, используется в питательных средах.
• Медицина и биохимия. Мальтоза применяется в лабораторных исследованиях, входит в состав некоторых диагностических тестов.

¶Роль в природе

В растениях мальтоза — промежуточный продукт распада крахмала при прорастании семян и при синтезе полисахаридов. В организмах животных и человека она является одним из основных источников глюкозы после расщепления сложных углеводов.

¶Интересные факты

• Мальтоза была впервые выделена из солода (от нем. Malz — солод) в XIX веке.
• Сладость мальтозы примерно вдвое ниже, чем у сахарозы, поэтому она используется как подсластитель с более мягким вкусом.
• Мальтоза — один из немногих дисахаридов, который может быть ферментативно расщеплён на две одинаковые мономерные единицы.

¶Источники

• Химическая энциклопедия / Гл. ред. Кнунянц И. Л. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1988—1998.
• Справочник химика / Под ред. Полторацкого Н. А. — Л.: Химия, 1974.
• Lehninger Principles of Biochemistry / D. L. Nelson, M. M. Cox. — W. H. Freeman, 2017.
• Биохимия / А. Л. Ленинджер, Д. Л. Нельсон, М. М. Кокс. — М.: БИНОМ, 2012.