Maltasa
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
La maltasa, también conocida como α-glucosidasa, maltasa ácida, glucosa invertasa, glucosidosucrasa, α-glucosidasa lisosomal o maltasa-glucoamilasa, es una enzima que forma parte del grupo de las glicosidasas. Su función es la hidrólisis de la maltosa en dos moléculas de glucosa. La maltosa, un disacárido, está formada por dos unidades de glucosa conectadas por un enlace α-1,4-glucosídico.[2] [3] [4]
Sumario
Etimología
La palabra "maltasa" proviene de la combinación de "malta", que hace referencia a un tipo de azúcar, y el sufijo "-asa" que se utiliza en bioquímica para referirse a enzimas.[5]
Estructura
La maltasa es una proteína compleja cuya estructura varía entre diferentes organismos. Posee un sitio activo donde ocurre la hidrólisis de la maltosa, incluyendo una región catalítica con aminoácidos esenciales para su actividad enzimática. Estos aminoácidos forman un bolsillo que se une a la maltosa, permitiendo su conversión en glucosa.
En humanos, la maltasa es una proteína anfipática asociada a la membrana de las células intestinales. Se caracteriza por una subunidad de alto peso molecular y una alta glicosilación. En otros organismos, como cerdos y ratas, puede consistir en dos subunidades con distintas propiedades.
En levaduras, la maltasa es una proteína citoplasmática que actúa como monómero con un peso molecular aproximado de 68 kDa. Hidroliza diversos α-glucósidos y es esencial para convertir la maltosa y maltotriosa en productos fermentables.
La estructura de la maltasa es fundamental para su función en la digestión de carbohidratos, transformando la maltosa en glucosa para su absorción y uso como fuente de energía por el cuerpo.[6]
Función
- La maltasa en el intestino de los mamíferos es crucial para la degradación final del almidón. Sus deficiencias pueden causar enfermedades como la glucogenosis tipo II, vinculada al almacenamiento de glucógeno.
- En bacterias y levaduras, la maltasa cataliza reacciones que generan glucosa, una fuente vital de energía que se incorpora a la vía glucolítica para procesos fermentativos o respiratorios.
- En las plantas, la maltasa y las amilasas descomponen el endospermo de las semillas en reposo, estimuladas por giberelinas pre-germinativas. Durante la noche, ciertas plantas con almidón transitorio diurno usan maltasas para descomponer intermediarios metabólicos, almacenando maltosa principalmente en cloroplastos.
- Generalmente, la maltasa en los organismos tiene una función común: desdoblar disacáridos como la maltosa en carbohidratos solubles más simples para su metabolización.[7]
Síntesis
La síntesis de la maltasa se lleva a cabo dentro de las células y está controlada por la expresión de genes específicos. Este proceso incluye la transcripción del ADN a ARNm en el núcleo, la traducción del ARNm a proteína en el citoplasma, y las modificaciones postraduccionales que ocurren en el borde en cepillo del intestino delgado, donde se produce principalmente la maltasa. En mamíferos, la maltasa intestinal se sintetiza como una cadena polipeptídica única y es procesada en el retículo endoplasmático y el complejo de Golgi. En bacterias, el metabolismo de la maltosa es similar al de la lactosa y en las levaduras, existen cinco isoenzimas codificadas en diferentes cromosomas que participan en su metabolismo.[8]
Localización
La maltasa está presente en varias partes del cuerpo humano y otros seres vivos. En humanos, abunda en el borde en cepillo de las células intestinales, donde ayuda a digerir carbohidratos. Esta área es vital para la absorción de nutrientes, gracias a las microvellosidades que incrementan la superficie para la digestión y absorción de alimentos.
En el intestino delgado, la maltasa se encuentra en las células epiteliales de las vellosidades intestinales, donde su alta actividad enzimática descompone la maltosa en glucosa, que se absorbe y transporta al torrente sanguíneo.
Ttambién se halla en levaduras y algunas bacterias, donde es clave en la metabolización de la maltosa como fuente de energía. En levaduras, está en el citoplasma y es esencial para la fermentación.
En cerdos y ratas, la maltasa se localiza igualmente en el intestino delgado, con estructura y propiedades que pueden diferir levemente de la humana.
La posición estratégica de la maltasa en el intestino delgado resalta su rol crucial en la digestión y absorción eficaz de carbohidratos, fundamental para la homeostasis energética y la salud del organismo.[9] [10]
Tipos de maltasa
Existen varios tipos de maltasa, incluyendo:
- Maltasa-glucoamilasa: Juega un papel crucial en la digestión del almidón.[11]
- Sacarasa-glucoamilasa: Es esencial para la digestión de carbohidratos, incluidos el almidón, la sacarosa y la isomaltosa.
- Alfa-amilasa 1: Importante en la digestión de almidones en varias partes del sistema digestivo.[12]
Importancia biológica
La maltasa desempeña un papel esencial en la digestión de carbohidratos. Al descomponer la maltosa en glucosa, permite que este azúcar simple sea absorbido por las células intestinales y transportado al torrente sanguíneo, proporcionando energía a las células del cuerpo.
Deficiencia de maltasa
Una deficiencia en la actividad de maltasa puede llevar a problemas digestivos, ya que la maltosa no digerida puede acumularse en el intestino, causando síntomas como gases, distensión abdominal y diarrea. Este tipo de deficiencia es una forma de intolerancia a los disacáridos.
Aplicaciones en biotecnología
En la industria biotecnológica, la maltasa se utiliza para la producción de glucosa a partir de maltosa, lo cual es útil en la producción de jarabes de glucosa y otros productos alimenticios.
Historia
El descubrimiento de la maltasa se remonta a finales del siglo XIX. Fue durante este período que los científicos comenzaron a entender la naturaleza enzimática de la digestión.
- En 1880, Augustin-Pierre Dubrunfaut descubrió la enzima maltasa mientras estudiaba las acciones de las enzimas en los microorganismos.
- En 1872, el químico y cervecero irlandés Cornelius O'Sullivan confirmó el descubrimiento de Dubrunfaut.
- A lo largo del siglo XX, se realizaron numerosos estudios para caracterizar la estructura y función de la maltasa, así como su papel en diferentes organismos. Estos estudios ayudaron a aclarar los mecanismos de la digestión y la importancia de las enzimas en los procesos biológicos.
Hoy en día, la maltasa es una enzima bien entendida que juega un papel crucial en la digestión de los carbohidratos y en diversas aplicaciones biotecnológicas.
Enlaces sugeridos
Nichols, B. L., Eldering, J., Avery, S., Hahn, D., Quaroni, A., & Sterchi, E. (1998). Human Small Intestinal Maltase-glucoamylase cDNA Cloning. Journal of Biological Chemistry, 273(5), 3076–3081.
Referencias
- ↑ Número CAS
- ↑ fugly - meaning and definition. What is fugly. (2024). Diclib.com. Consultado 1 Diciembre 2024. [1]
- ↑ Diccionario - Fundación BBVA. (2023). Fundación BBVA. Consultado 1 Diciembre 2024. [2]
- ↑ lifeder. Consultado 1 Diciembre 2024.[3].
- ↑ derecho - significado y definición. Qué es derecho. (2024). Diclib.com. [4]
- ↑ Estructura. Consultado 1 Diciembre 2024.[5]
- ↑ Función. Consultado 1 Diciembre 2024. [6].
- ↑ Síntesis. Consultado 1 Diciembre 2024 [7]
- ↑ Rafecas, M. (2020, February 13). Enzimas digestivas: qué son, tipos y soluciones - Revista Acofarma. Revista Acofarma. Consultado 1 Diciembre 2024. [8]
- ↑ Galicia, B. (2022). Maltasa, el remate del almidón. Zenodo. Consultado 1 Diciembre 2024. [9]
- ↑ Feher, J. (2012). Digestion and Absorption of the Macronutrients. Elsevier EBooks, 731–743. Consultado 1 Diciembre 2024. [10]
- ↑ Sim, L., Quezada-Calvillo, R., Sterchi, E. E., Nichols, B. L., & Rose, D. R. (2008). Human intestinal maltase-glucoamylase: crystal structure of the N-terminal catalytic subunit and basis of inhibition and substrate specificity. Journal of Molecular Biology, 375(3), 782-792. [11]
