La isomaltulosa es un carbohidrato disacárido compuesto de glucosa y fructosa . La glucosa y la fructosa están unidas por un enlace alfa-1,6-glucosídico (nombre químico: 6- 0 -α- D -glucopyranosyl- D -fructose). La isomaltulosa está presente en la miel [1] y los extractos de caña de azúcar. [2] Tiene un sabor similar a la sacarosa (azúcar de mesa) con la mitad de dulzor. La isomaltulosa, también conocida por el nombre comercial Palatinose, se fabrica mediante transposición enzimática (isomerización) de sacarosa a partir del azúcar de remolacha . La enzima y su fuente fueron descubiertas en Alemania en 1950, [3]y desde entonces se han estudiado ampliamente su función fisiológica y sus propiedades físicas. [4] [5] [6] La isomaltulosa se ha utilizado como alternativa al azúcar en los alimentos en Japón desde 1985, en la UE desde 2005, en los EE. UU. Desde 2006, y en Australia y Nueva Zelanda desde 2007, [7] además otros países del mundo. Los métodos analíticos para la caracterización y el ensayo de la isomaltulosa comercial se establecen, por ejemplo, en el Codex de productos químicos alimentarios . [8] Sus propiedades físicas se parecen mucho a las de la sacarosa, lo que facilita su uso en recetas y procesos existentes.
Nombres | |
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Nombre IUPAC 6- O -α- D- Glucopiranosil- D -fructosa | |
Otros nombres Palatinosa | |
Identificadores | |
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Modelo 3D ( JSmol ) | |
ChemSpider | |
Tarjeta de información ECHA | 100.033.878 |
Número CE |
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PubChem CID | |
UNII |
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Tablero CompTox ( EPA ) | |
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Propiedades | |
C 12 H 22 O 11 | |
Masa molar | 342,297 g · mol −1 |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
verificar ( ¿qué es ?) | |
Referencias de Infobox | |
La isomaltulosa se hidrogena para producir isomalt , un carbohidrato mínimamente digerible que se utiliza como sustituto del azúcar , por ejemplo, en caramelos y confitería sin azúcar.
Al igual que la sacarosa, la isomaltulosa se puede digerir en glucosa y fructosa . Sin embargo, mientras que en la sacarosa la glucosa está ligada al carbono anomérico de la fructosa (un enlace α-1,2), en la isomaltulosa el enlace es al carbono 6 (α-1,6), lo que hace que la isomaltulosa sea un azúcar reductor , a diferencia de sacarosa. La fructosa en la isomaltulosa existe en una estructura de anillo que se abre fácilmente para exhibir un grupo carbonilo como en las cetonas y aldehídos, lo que explica por qué la isomaltulosa es un azúcar reductor. [9] En comparación con la sacarosa y la mayoría de los demás carbohidratos, la isomaltulosa no es un sustrato significativo para las bacterias orales. En consecuencia, la producción de ácido a partir de la isomaltulosa en la boca es demasiado lenta para promover la caries dental. [4]
Función
En nutrición, la isomaltulosa es una fuente de energía alimentaria que proporciona la misma cantidad de energía que la sacarosa. Al igual que la sacarosa, la isomaltulosa proporciona dulzor a los alimentos, pero la isomaltulosa es solo la mitad de dulce que la sacarosa. [5] En la preparación y el procesamiento de alimentos, tanto la isomaltulosa como la sacarosa tienen características similares, lo que permite que las recetas que utilizan sacarosa puedan utilizar isomaltulosa en su lugar o juntas. [5]
Carbohidrato disponible
La isomaltulosa es un carbohidrato disponible [4] como la sacarosa y la mayoría de los demás azúcares o maltodextrinas, en el sentido de que se metaboliza completamente en el intestino delgado y no ingresa al intestino grueso ni se excreta en la orina. [10]
Cuando los humanos la ingieren, la isomaltulosa se digiere y se absorbe por completo. [11] Su digestión intestinal involucra la enzima isomaltasa , que se encuentra en la superficie del borde en cepillo que recubre la pared interna del intestino delgado. Por lo demás, esta enzima participa en la digestión de los enlaces α-1,6 presentes en el almidón. Los productos de la digestión con isomaltulosa son la glucosa y la fructosa, que se absorben y entran al torrente sanguíneo. Una vez absorbidas, la glucosa y la fructosa siguen las mismas vías metabólicas a través del cuerpo como si fueran derivadas de la sacarosa. [5] Si bien la fructosa se convierte principalmente en depósitos de glucosa o glucógeno en el hígado, la glucosa del intestino delgado y el hígado se distribuye a través del sistema circulatorio a diferentes partes del cuerpo donde sirve al metabolismo celular como fuente de energía directa o indirectamente después del almacenamiento. como glucógeno en los tejidos del cuerpo, especialmente en el músculo esquelético .
Fuente de energía
Como carbohidrato disponible, [11] [12] el valor energético alimentario de la isomaltulosa es idéntico al de la sacarosa. Para ambos, es de 4 kcal / g (17 kJ / g), un valor que se utiliza en el etiquetado de alimentos o la planificación dietética.
Liberación lenta y sostenida de carbohidratos y energía.
La isomaltulosa se digiere y absorbe lentamente y, por lo tanto, se libera gradualmente en forma de glucosa y fructosa en el torrente sanguíneo. Después de la ingestión, la digestión enzimática de sacarosa e isomaltulosa ocurre en el mismo complejo enzimático sacarasa-isomaltasa , que se encuentra en el intestino delgado. [10] [13] Varios estudios muestran que este complejo descompone la isomaltulosa más lentamente que la sacarosa. La velocidad máxima a la que la isomaltasa puede procesar la isomaltulosa (V max ) es 4,5 veces menor que la de la sacarasa para la sacarosa. [14]
Como resultado de su lenta digestión, la isomaltulosa viaja más a través del intestino delgado humano que la sacarosa, como lo demuestra la diferencia en las respuestas incretinas que provocan. El polipéptido insulinotrópico dependiente de glucosa (GIP) de la hormona incretina se secreta desde la parte más temprana (proximal) del intestino delgado en cantidades más bajas después de la ingestión de isomaltulosa que la sacarosa, mientras que el péptido 1 similar al glucagón de la hormona incretina (GLP-1) es secretada de una parte posterior (distal) del intestino delgado en cantidades más altas con isomaltulosa que con sacarosa. [15] [16]
En comparación con la sacarosa, la absorción de energía como carbohidrato de la isomaltulosa se prolonga. [16] El suministro de energía sostenido resultante al cuerpo a partir de la isomaltulosa se refleja en la forma prolongada de la curva de respuesta a la concentración de glucosa en sangre. [6]
Menor respuesta de glucosa e insulina en sangre
Las concentraciones de glucosa e insulina en sangre después de la ingestión de isomaltulosa son más bajas que las debidas a la sacarosa o la glucosa, lo que le da a la isomaltulosa un índice glucémico (IG) de 32 según lo registrado en la base de datos de IG de la Universidad de Sydney, [17] en comparación con 67 para la sacarosa y 100 para glucosa, lo que convierte a la isomaltulosa en un carbohidrato de IG particularmente bajo (IG <55).
La confirmación de una respuesta glucémica baja a la isomaltulosa se proporciona en numerosos estudios para diferentes grupos de población, incluidas personas sanas, personas con sobrepeso u obesas, personas prediabéticas y pacientes con diabetes tipo 1 o tipo 2. [12] [18] [19] [20] [15] [16] [21] [22] Entre estos estudios, todos muestran la menor respuesta de glucosa en sangre de la isomaltulosa y, cuando se analizan, también muestran la reducción asociada en la respuesta de insulina en sangre . Se ha establecido un papel importante para la hormona incretina GLP-1, que se secreta en respuesta a la absorción distal de carbohidratos y limita el aumento de la concentración de glucosa en sangre después de una comida. [15] [16] [22]
Una declaración correspondiente a la respuesta de bajo índice glucémico de la isomaltulosa y su potencial para reducir la respuesta de la glucosa en sangre a los alimentos cuando se reemplazan otros azúcares ha sido aprobada en la legislación de la UE [23] tras la publicación de un dictamen positivo de la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria . [24]
A largo plazo, al consumir una dieta que incluya carbohidratos, evitar concentraciones indeseablemente altas de glucosa en sangre y la demanda asociada de insulina, apoya la prevención y el manejo de la diabetes mellitus , las enfermedades cardiovasculares y posiblemente el sobrepeso y la obesidad , según lo indicado por el consenso del Consorcio Internacional de Calidad de Carbohidratos de científicos expertos en nutrición. [25] La monitorización continua de la concentración de glucosa en sangre durante 24 horas después de dietas que incluyen isomaltulosa en lugar de sacarosa reduce el perfil de glucosa en sangre durante el día, como resultado de una menor respuesta de glucosa en sangre a las comidas individuales. [26]
Se puede lograr una dieta con un índice glucémico más bajo eligiendo alimentos con propiedades glucémicas bajas o reducidas, más específicamente eligiendo alimentos con un IG más bajo de cada grupo de alimentos (frutas, verduras, cereales integrales, etc.). El uso de isomaltulosa en lugar de sacarosa y otros carbohidratos permite la producción de alimentos con IG reducido. Varios estudios proporcionan evidencia de mejoras tanto en el control de la glucosa en sangre como en el metabolismo de los lípidos en personas diabéticas y no diabéticas con el consumo regular de isomaltulosa en comparación con otros carbohidratos como sacarosa, maltodextrina o glucosa. [19] [27] [28] [29] [30] [31] [32]
Efecto sobre la oxidación de grasas
En comparación con otros carbohidratos, la ingestión de isomaltulosa se asocia con tasas más altas de oxidación de grasas y tasas más bajas de almacenamiento de grasas. En primer lugar, la isomaltulosa "se sumerge" bajo un radar entsimático y supera la producción de GIP en la parte superior del intestino delgado. Encuentra el entsyme degradante profundamente en la parte GLP del intestino. El equilibrio GLP / GIP favorece la secreción tardía de insulina y cierra la secreción de glucagón. Por tanto, se ralentiza la liberación o nueva producción de glucosa hepática. Mecánicamente, esto implica una menor concentración de glucosa en sangre con una menor secreción de insulina, lo que a su vez permite que se liberen más ácidos grasos del tejido adiposo para su oxidación como fuente de energía. La menor concentración de insulina también disminuye la oxidación de carbohidratos, lo que permite que se oxiden más ácidos grasos. Una concentración de insulina más baja también reduce la tasa de reciclaje de ácidos grasos libres en el hígado a través de los triglicéridos VLDL plasmáticos y reduce el almacenamiento de triglicéridos en el tejido adiposo. Las implicaciones prácticas incluyen tasas más altas de oxidación de grasas después de la ingestión de isomaltulosa que los carbohidratos de alto índice glucémico. Esto se ha demostrado en muchos estudios con diferentes áreas de enfoque:
Control de peso y composición corporal.
Los estudios han analizado los efectos sobre la oxidación de grasas y otras respuestas metabólicas cuando se reemplazan los azúcares con isomaltulosa en las comidas (o bebidas) que toman los adultos sanos o con sobrepeso a los obesos, con o sin intolerancia a la glucosa, mientras que en gran parte son sedentarios. [20] [33] [34] [35] [36] Estos estudios han demostrado que la isomaltulosa tiene un papel en la reducción de la adiposidad, al menos la obesidad central. La grasa abdominal disminuye cuando se consume isomaltulosa en lugar de sacarosa (reemplazo de azúcar) o en lugar de las calorías del desayuno (principalmente reemplazo de carbohidratos). [19] [27] [28] Esto se debe, al menos en parte, a un GIP más bajo y una respuesta de GLP-1 más alta cuando los carbohidratos se digieren lentamente y se absorben lentamente en la parte inferior (distal) del intestino delgado. [37]
Actividad física y nutrición deportiva
Otros estudios han examinado los beneficios potenciales de la liberación lenta y sostenida de carbohidratos durante la actividad física. Al usar isomaltulosa en lugar de otros carbohidratos ingeridos, también se producen tasas más altas de oxidación de grasas durante las actividades de resistencia, donde es importante preservar el glucógeno. [34] [38] [39] Además, los ensayos que utilizan una bebida de proteína de recuperación han demostrado que la incorporación de isomaltulosa y un suplemento nutricional ( β-hidroxi-β-metilbutirato ) puede ayudar a la recuperación del ejercicio de resistencia, reduciendo así el daño muscular y mejorando desempeño atlético. [40]
Pacientes con diabetes tipo 1 que realizan actividad física
En las personas con diabetes tipo 1 , tomar isomaltulosa en lugar de glucosa durante una carga moderada de carbohidratos antes del ejercicio mejora el control de la glucosa en sangre y protege contra la hipoglucemia mientras se mantiene el rendimiento en la carrera. [41] El riesgo reducido de hipoglucemia inducida por el ejercicio se debe en parte a un menor requerimiento de insulina por inyección (50% menor) cuando se usa isomaltulosa y en parte a la mayor contribución de la oxidación de grasas al metabolismo energético, que preserva las reservas de glucógeno, además reducir el riesgo de hipoglucemia.
Rendimiento cognitivo (estado de ánimo y memoria)
La tasa de suministro de glucosa de los carbohidratos de la dieta puede afectar el rendimiento cognitivo, y se han demostrado efectos sobre el estado de ánimo y la memoria en varios estudios que compararon la isomaltulosa con carbohidratos de alto índice glucémico tomados en el desayuno, mostrando mejoras en el estado de ánimo y la memoria en niños sanos, adultos de mediana edad. y adultos mayores. [42] [43] [44] [45]
Salud bucal
La isomaltulosa es "amable con los dientes". La fermentación de carbohidratos por bacterias en la boca (especialmente en los dientes) es responsable de la formación de placa dental y ácidos orales. El ácido inicia la desmineralización y la caries dentales (caries dental). La isomaltulosa resiste en gran medida la fermentación de las bacterias orales y es el primer carbohidrato de su tipo con una producción de ácido insignificante en los dientes, como lo demuestra la telemetría de pH. La evidencia es sólida y proporciona la base para las afirmaciones de "amabilidad de los dientes" aprobadas tanto por la Administración de Alimentos y Medicamentos de EE . UU. [46] [47] como por las autoridades europeas tras una opinión positiva de la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria . [24]
Usar
La isomaltulosa se utiliza en alimentos, bebidas y productos para la salud debido a varias de sus propiedades. Se utiliza en alimentos y bebidas, donde proporciona un perfil de dulzor natural similar a la sacarosa con un poder edulcorante de aproximadamente la mitad del de la sacarosa y sin regusto. [4] Tiene una absorción de humedad muy baja ( higroscopia ), lo que le confiere propiedades de fluidez en los polvos instantáneos, que debido a su bajo riesgo de formación de grumos se pueden utilizar fácilmente en bebidas y otros productos instantáneos. Es muy estable durante el procesamiento, incluidas las condiciones ácidas y los entornos donde las bacterias pueden crecer. En las bebidas deportivas, por ejemplo, la isotonicidad (presión osmótica igual a la de los fluidos en el cuerpo) se puede mantener durante el almacenamiento durante la vida útil de la bebida.
La isomaltulosa encuentra aplicación en productos horneados, glaseados y glaseados de pastelería, cereales para el desayuno, barras de cereales, productos lácteos, productos de confitería de azúcar (por ejemplo, chocolates, gelatinas, dulces masticables y chicles o chicles), postres helados, bebidas de zumos de frutas, bebidas de malta, deportes bebidas, bebidas energéticas, bebidas instantáneas y alimentos nutricionales especiales y clínicos. [4] [48]
La isomaltulosa está permitida para su uso en alimentos y bebidas en muchas regiones del mundo. Por ejemplo, es generalmente reconocido como seguro (GRAS) por la Administración de Drogas y Alimentos de los Estados Unidos , [48] está aprobado como un nuevo alimento por la Comisión Europea , [49] y en Japón tiene el estatus FOSHU (alimento para uso sanitario específico ). [50]
enlaces externos
- Páginas web dedicadas a la isomaltulosa
- Comercialización de isomaltulosa como nuevo alimento o nuevo ingrediente alimentario en la Unión Europea
- Evaluación del índice glucémico de isomaltulosa
- Declaraciones de salud oral con isomaltulosa en los EE. UU.
- Artículo sobre carbohidratos innovadores de bajo índice glucémico
- Páginas web que describen con más detalle la isomaltulosa (palatinosa)
Referencias
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