MALTOSE: STRUCTURE, FONCTION, ALIMENTATION, MÉTABOLISME - LA BIOLOGIE - 2025

Le maltose (4-O- (α-D-glucopyranosyl) -β-D-glucopyranose) est un disaccharide composé de deux monomères de glucose liés par une liaison glycosidique de type α-1,4. C'est bien entendu l'un des principaux produits de l'hydrolyse enzymatique de l'amylose, qui est un homopolysaccharide du glucose présent dans l'amidon.

Le maltose est produit commercialement à partir d'amidon qui a été traité avec du malt d'orge. Ce disaccharide est très important pour la production de boissons alcoolisées fermentées telles que la bière ou le whisky, dans lesquels sont utilisés des sirops riches en maltose, produit d'extraits à base de grains d'orge germés ou "maltés".

Structure chimique du maltose (Source: Zippanova via Wikimedia Commons)

Le maltose étant composé de deux résidus de glucose, l'hydrolyse de ce disaccharide dans les intestins de nombreux animaux, y compris l'homme, est de la plus haute importance pour obtenir de l'énergie à partir des amidons végétaux à partir desquels il est obtenu.

Cependant, une consommation excessive de maltose peut être contre-indiquée pour les patients diabétiques ou ceux ayant une prédisposition à cette maladie, car ce sucre peut augmenter rapidement la glycémie (glycémie).

De nombreuses études ont également montré que des micro-organismes tels que les bactéries, par exemple, sont capables de métaboliser directement le maltose comme source de carbone et d'énergie, en utilisant divers types d'enzymes et de transporteurs spécifiques à cet effet.

Structure du maltose

Réaction de synthèse du maltose. Javier Velasco

Le maltose est un disaccharide composé de deux résidus glucose liés entre eux par une liaison glucosidique de type α-1,4, à travers laquelle la forme hémiacétal d'une unité α-D-glucopyranosyle est liée à un résidu β -D-glucopyranose appelé «aglycone».

L'atome d'oxygène qui fait partie de la liaison glycosidique est situé plus ou moins au centre de la structure, juste entre les deux anneaux de glucose.

Structure moléculaire du maltose en 3D. AbcdKolya

Il a un poids moléculaire de 342,3 g / mol, ce qui correspond à la formule chimique C12H22O11. C'est un sucre réducteur et peut subir une mutarrotation, il peut donc être trouvé sous la forme α- ou β-maltose.

De plus, ce disaccharide peut être hydrolysé par différents acides ou par une enzyme spécifique connue sous le nom de maltase.

C'est un composé que l'on trouve couramment sous forme de poudre cristalline ou blanc cassé. Il est soluble dans l'eau et a un goût légèrement sucré (environ 50% du pouvoir sucrant du saccharose, qui est le sucre de table). Il n'est pas facilement cristallisable et est fermentescible.

Le maltose est un disaccharide très hygroscopique, c'est-à-dire qu'il a une grande capacité à absorber l'humidité de l'environnement où il se trouve. Il a un point de fusion proche de 120 ° C et peut caraméliser à 180 ° C.

Fonction et utilisations du maltose

Source d'énergie

Le maltose peut être décrit comme une bonne source d'énergie, puisque l'hydrolyse de la liaison glycosidique qui compose ce disaccharide (médiée par la maltase), libère deux molécules de glucose, qui sont effectivement utilisées par les cellules par la voie glycolytique.

L'amidon présent dans de nombreux aliments d'origine végétale étant composé des homopolysaccharides amylose et amylopectine, qui sont des polymères de résidus glucose liés par des liaisons glucosidiques, l'hydrolyse de celui-ci en maltose et, par la suite, en résidus sans glucose, représente un important source d'énergie calorique pour différents organismes vivants.

Production de boissons

Les sirops commerciaux riches en maltose, en particulier ceux produits à partir de l'hydrolyse enzymatique de l'amidon, sont largement utilisés pour la production de boissons alcoolisées telles que la bière et le whisky, où ils agissent principalement pour améliorer le «toucher oral» de ces boissons..

De plus, la production de ces boissons alcooliques fermentées et d'autres est réalisée avec une matière première appelée "orge maltée", qui est obtenue en faisant germer cette céréale, par un processus appelé maltage, où les enzymes natives du les graines hydrolysent l'amidon.

De plus, le maltose et ses dérivés, ceux que l'on retrouve en grande partie dans les sirops riches en ce disaccharide, ont des propriétés qui empêchent la gélification et la cristallisation des substances où il se dissout.

Aliments maltés

Photographie de sirop de maltose (Source: www.aziatische-ingredienten.nl via Wikimedia Commons)

Bien que le maltose ne soit pas considéré comme un «nutriment essentiel», c'est-à-dire que sa consommation n'est pas essentielle pour l'homme, il est présent dans de nombreux aliments courants:

- Le maltose est obtenu industriellement à partir de l'hydrolyse de l'amidon, mais c'est un produit intermédiaire naturel du processus de digestion.

- Les patates douces et certains types de blé sont riches en maltose à l'état «libre».

- Le sirop de malt et autres sirops de maïs sont riches en maltose, ainsi qu'en sirop de riz brun, entre autres.

- Certaines bières, citrons et autres boissons «maltées» ont une teneur modérée en maltose, car il est métabolisé lors de la fermentation alcoolique.

- Certaines céréales, compotes, confiseries, bonbons et chocolats industriellement transformés contiennent également beaucoup de maltose.

- On le trouve également dans l'orge, dans les hydrolysats de maïs et dans différents types d'amidons.

Métabolisme du maltose

Chez les animaux, la digestion de l'amidon commence par les enzymes α-amylases présentes dans la salive, puis se poursuit dans l'intestin grêle. Le produit de cette dégradation initiale est constitué d'un mélange de "dextrines limites", de maltose et de certains résidus sans glucose.

Les disaccharides de glucose (résidus de maltose) qui en résultent sont hydrolysés par l'enzyme maltase, un processus qui se termine par la libération de deux molécules de glucose par molécule de maltose, qui peuvent être transportées dans la circulation sanguine et de là vers les tissus corporels..

Réaction catalysée par la maltase. A gauche une molécule de maltose et à droite les deux molécules de glucose issues de l'hydrolyse (Source: Dapantazis.jpg via Wikimedia Commons)

Étant donné que le maltose et le glucose sont des produits hautement solubles et osmotiquement actifs, lorsqu'ils sont consommés en excès (plus de 120 grammes par jour), ils peuvent «attirer» l'eau dans l'intestin, provoquant une diarrhée mineure.

Les patients diabétiques ou les patients prédisposés à cette maladie sont contre-indiqués la consommation excessive de maltose, car ce sucre a la capacité d'augmenter rapidement la glycémie (glycémie), un événement contre-productif pour ces personnes.

Chez les bactéries, qui sont des organismes procaryotes, la digestion des polysaccharides comme l'amidon se fait grâce à des enzymes qui sont exportées vers l'extérieur de la cellule et dont les produits catalytiques sont introduits dans le cytosol par des transporteurs spécifiques, dont le maltose.

Une fois dans le cytosol, des enzymes telles que l'amylomaltase, la maltodextrine phosphorylase et la glucokinase participent au métabolisme ultérieur de ce disaccharide, produisant des molécules telles que le glucose 1-phosphate et le glucose 6-phosphate, qui entrent dans la glycolyse.

Références

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