イソマルチュロース

イソマルチュロース

名前
IUPAC名 6- O -α- D -グルコピラノシル- D -フルクトース
その他の名前 パラチノース
識別子
CAS番号	13718-94-0 はい 58024-13-8 (一水和物) はい
3Dモデル（JSmol）	インタラクティブ画像
ケムスパイダー	75509 はい
ECHA 情報カード	100.033.878
EC番号	237-282-1
パブケム CID	83686
ユニ	型番 はい 43360LXH8N  (一水和物) はい
CompTox ダッシュボード ( EPA )	DTXSID90929736
InChI InChI=1S/C12H22O11/c13-1-4(15)7(17)8(18)5(16)3-22-12-11(21)10(20)9(19)6(2-14) 23-12/h5-14,16-21H,1-3H2/t5-,6-,7-,8-,9-,10+,11-,12+/m1/s1 はい キー: RJPPRBMGVWEZRR-WTZPKTTFSA-N はい InChI=1/C12H22O11/c13-1-4(15)7(17)8(18)5(16)3-22-12-11(21)10(20)9(19)6(2-14) 23-12/h5-14,16-21H,1-3H2/t5-,6-,7-,8-,9-,10+,11-,12+/m1/s1 キー: RJPPRBMGVWEZRR-WTZPKTTFBY
笑顔 O=C(CO)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO[C@H]1O[C@@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@H]1O)CO
プロパティ
化学式	Ｃ12Ｈ22Ｏ11​​​​​
モル質量	342.297 グラムモル−1
特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。 はい 確認する （何ですか  ？） はいいいえ インフォボックス参照

イソマルチュロース（商品名パラチノース、化学名6- O - α- D-グルコピラノシル-D-フルクトース）は、グルコースとフルクトースからなる二糖類 炭水化物です。蜂蜜^[1]やサトウキビ抽出物^[2]に天然に含まれており、工業的には砂糖（スクロース）から生産され、砂糖の代替品として使用されています。

味は砂糖に似ていますが、甘さは半分です。砂糖と同じエネルギーがありますが、消化が遅いため、血糖値とインスリン反応が低下します。スクロースや他のほとんどの炭水化物と比較すると、イソマルツロースは口腔細菌にとって重要な基質ではありません。その結果、口の中でイソマルツロースから生成される酸は、虫歯を促進するには遅すぎます。^[3]その物理的特性はスクロースと非常によく似ているため、既存のレシピやプロセスで簡単に使用できます。

イソマルチュロースは、テンサイ糖から得られるショ糖の酵素転位（異性化）によって製造されます。1950年代以降、その生理学的役割と物理的特性が広く研究されてきました。^{[3] [4] [5]}イソマルチュロースは、日本では1985年以降、EUでは2005年以降、米国では2006年以降、オーストラリアとニュージーランドでは2007年以降、^[6]世界中の他の国々では、食品における砂糖の代替品として使用されています。

スクロースと同様に、イソマルツロースはグルコースとフルクトースに消化されます。しかし、スクロースではグルコースがフルクトースのアノマー炭素に結合しているのに対し（α-1,2グリコシド結合）、イソマルツロースでは6番目の炭素に結合しているため（α-1,6）、イソマルツロースはスクロースとは異なり還元糖になります。イソマルツロースのフルクトースは環構造をしており、ケトンやアルデヒドと同様に容易に開環してカルボニル基を呈するため、イソマルツロースは還元糖です。^[7]

イソマルツロースは水素化されてイソマルトを生成します。イソマルトは消化されにくい炭水化物で、砂糖の代替品として、例えば無糖のキャンディーや菓子類に使用されます。

栄養学では、イソマルツロースは食品エネルギー源であり、スクロースと同じ量のエネルギーを提供します。スクロースと同様に、イソマルツロースは食品に甘味を与えますが、イソマルツロースの甘さはスクロースの約半分です。^[4]食品の調理と加工において、イソマルツロースとスクロースはどちらも同様の特性を持っているため、スクロースを使用するレシピでは、イソマルツロースを代わりに、または一緒に使用することができます。^[4]

^イソマルチュロースは、ショ糖や他のほとんどの糖類やマルトデキストリンと同様に、小腸で完全に代謝され、大腸には入らず、尿中に排泄されないという意味で、利用可能な炭水化物[3]です。^[8]

イソマルツロースはヒトが摂取すると完全に消化され、吸収される。^[9]腸での消化にはイソマルターゼという酵素が関与しており、この酵素は小腸の内壁を覆う刷子縁の表面に存在する。この酵素はデンプンに含まれるα-1,6結合の消化にも関与している。イソマルツロースの消化産物はグルコースとフルクトースであり、吸収されて血流に入る。吸収されると、グルコースとフルクトースはまるでスクロースから生成されたかのように、体内で同じ代謝経路をたどる。[4] フルクトースは主に肝臓でグルコースまたはグリコーゲンに変換されるが、小腸^と肝臓からのグルコースは循環系を介して体のさまざまな部分に分配され、体の組織、特に骨格筋にグリコーゲンとして貯蔵された後、直接的または間接的に細胞代謝のエネルギー源として役立つ。

利用可能な炭水化物として、^{[9] [10]}イソマルツロースの食品エネルギー値はスクロースと同じです。どちらも4kcal/g（17kJ/g）であり、食品表示や食事計画に使用される値です。

イソマルツロースは消化吸収が遅いため、徐々にブドウ糖と果糖として血流に放出されます。摂取後、スクロースとイソマルツロースの酵素消化は、小腸にある同じスクラーゼ-イソマルターゼ酵素複合体によって行われます。 ^{[8] [11]}いくつかの研究では、この複合体はイソマルツロースをスクロースよりもゆっくりと分解することが示されています。イソマルターゼがイソマルツロースを処理できる最大速度（Vmax _）は、スクラーゼがスクロースを処理する速度の4.5倍です。^[12]

イソマルツロースは消化が遅いため、スクロースよりもヒトの小腸をより遠くまで通過します。これは、イソマルツロースとスクロースが引き起こすインクレチン反応の違いからも明らかです。インクレチンホルモンであるグルコース依存性インスリン分泌刺激ポリペプチド(GIP) は、イソマルツロースを摂取するとスクロースよりも小腸の早い部分 (近位) から少量分泌されますが、インクレチンホルモンであるグルカゴン様ペプチド-1 (GLP-1) は、イソマルツロースを摂取するとスクロースよりも小腸の遅い部分 (遠位) から多量に分泌されます。^{[13] [14]}

イソマルツロースはショ糖に比べて炭水化物としてのエネルギー吸収が長い。^[14]イソマルツロースから体内に持続的にエネルギーが供給されることで、血糖濃度反応曲線の形状が長くなる。^[5]

イソマルツロースを摂取した後の血糖値とインスリン濃度は、ショ糖やブドウ糖に比べて低く、シドニー大学のGIデータベース^{[15]に記録されているイソマルツロースの}グリセミック指数（GI）は32です。これに対し、ショ糖は67、ブドウ糖は100であり、イソマルツロースは特に低GI炭水化物（GI<55）となっています。

イソマルツロースに対する低血糖反応は、健康な人、太りすぎまたは肥満の人、糖尿病前症の人、1 型または 2 型糖尿病患者など、さまざまな集団を対象とした多数の研究で確認されています。^{[10] [16] [17] [18] [13] [14] [19] [20]}これらの研究のすべてで、イソマルツロースの血糖反応が低いことが示されており、テストされた場所では、血中インスリン反応の関連低下も示されています。インクレチンホルモン GLP-1 の重要な役割が確立されており、これは遠位炭水化物の吸収に反応して分泌され、食後の血糖濃度の上昇を制限します。^{[13] [14] [20]}

イソマルツロースの低血糖反応と、他の糖類を置き換えた場合に食品に対する血糖反応を下げる可能性があるという主張は、欧州食品安全機関の肯定的な意見の発表を受けて、EUの法律で承認されました^[21]。^[22]

長期的には、炭水化物を含む食事を摂る際、血中グルコース濃度の望ましくない上昇とそれに伴うインスリン需要を避けることは、糖尿病、心血管疾患、そしておそらくは過体重や肥満の予防と管理に役立ちます。これは、国際炭水化物品質協会の栄養学者のコンセンサスによって示されています。^[23]ショ糖の代わりにイソマルツロースを含む食事を摂った後、24時間の血糖濃度を継続的にモニタリングすると、個々の食事に対する血糖反応が低下するため、一日を通して血糖プロファイルが低下します。^[24]

低血糖食は、低血糖特性または低血糖特性の食品を選択することで実現できます。より具体的には、各食品グループ（果物、野菜、全粒穀物など）内から低 GI 食品を選択することで実現できます。スクロースや他の炭水化物の代わりにイソマルツロースを使用すると、GI を低下させた食品を生産できます。いくつかの研究では、スクロース、マルトデキストリン、グルコースなどの他の炭水化物と比較して、イソマルツロースを定期的に摂取すると、糖尿病患者と非糖尿病患者の両方で血糖コントロールと脂質代謝の両方が改善されるという証拠が示されています。 ^{[17] [25] [26] [27] [28] [29] [30]}

他の炭水化物と比較して、イソマルツロースの摂取は、脂肪酸化率の上昇と脂肪蓄積率の低下に関係しています。まず、イソマルツロースは、小腸の上部にある GIP 生成部位を超えて、酵素「レーダー」の下を「潜り抜け」ます。腸の GLP 部位の奥深くにある分解酵素を見つけます。GLP/GIP バランスは、インスリンの遅い分泌を促し、グルカゴンの分泌を停止します。したがって、肝臓のグルコースの放出または新規生成が遅くなります。メカニズム的には、これは血糖濃度の低下とインスリン分泌の減少を伴い、その結果、より多くの脂肪酸が脂肪組織から放出され、エネルギー源として酸化されます。インスリン濃度の低下は炭水化物の酸化も低下させ、より多くの脂肪酸が酸化されるようになります。インスリン濃度の低下は、血漿 VLDLトリグリセリドを介した肝臓の遊離脂肪酸のリサイクル率も低下させ、脂肪組織へのトリグリセリドの蓄積を減らします。実用的な意味合いとしては、イソマルツロースを摂取すると、高血糖炭水化物を摂取した場合よりも脂肪酸化率が高くなることが挙げられます。これは、さまざまな分野に焦点を当てた多くの研究で実証されています。

研究では、健康な成人、太りすぎの成人、耐糖能障害の有無にかかわらず肥満の成人が、主に運動不足の状態で摂取する食事（または飲み物）に含まれる糖をイソマルツロースに置き換えた場合の脂肪酸化やその他の代謝反応への影響が調べられている。^{[18] [31] [32] [33] [34]}これらの研究は、イソマルツロースが脂肪蓄積、少なくとも中心性肥満を減らす役割を果たすことを示している。イソマルツロースをショ糖（砂糖の代替）または朝食のカロリー（主に炭水化物の代替）の代わりに摂取すると、腹部の脂肪が減少する。^{[17] [25] [26]}これは、炭水化物の消化が遅く、下部（遠位）小腸でゆっくりと吸収されるため、GIPが低下し、GLP-1反応が高まることによって少なくとも部分的にもたらされる。^[35]

他の研究では、運動中に炭水化物をゆっくりと持続的に放出することの潜在的な利点が検討されています。摂取した他の炭水化物の代わりにイソマルツロースを使用すると、グリコーゲンの保存が重要な持久力運動中にも脂肪酸化率が高まります。^{[32] [36] [37]} さらに、回復用プロテインドリンクを使用した試験では、イソマルツロースと栄養補助食品（β-ヒドロキシ-β-メチル酪酸）を摂取すると、抵抗運動からの回復に役立つ可能性があり、筋肉の損傷が軽減され、運動能力が向上することが示されています。^[38]

1型糖尿病の人は、運動前の適度な炭水化物摂取中にブドウ糖の代わりにイソマルツロースを摂取すると、血糖コントロールが改善され、ランニングパフォーマンスを維持しながら低血糖を予防できます。^[39]運動誘発性低血糖のリスクが減少するのは、イソマルツロースを使用すると注射によるインスリンの必要量が少なくなる（50％低下）ことと、エネルギー代謝に対する脂肪酸化の寄与が高くなるためグリコーゲン貯蔵が維持され、低血糖のリスクがさらに低下することによるものです。

食事中の炭水化物からのブドウ糖供給率は認知能力に影響を与える可能性があり、イソマルツロースと朝食時に摂取した高血糖炭水化物を比較したいくつかの研究では、健康な子供、中年成人、高齢者の気分と記憶に改善が見られ、気分と記憶への影響が示されています。[ ^{40] [41] [42] [43]}

イソマルツロースは「歯に優しい」。口内（特に歯）の細菌による炭水化物の発酵は、歯垢と口腔酸の形成の原因です。酸は歯の脱灰と虫歯（歯のう蝕）を引き起こします。イソマルツロースは口腔細菌による発酵にほとんど抵抗し、pHテレメトリーで示されているように、歯での酸生成が無視できるほどの初めての炭水化物です。その証拠は強力であり、米国食品医薬品局^{[44] [45]と}欧州食品安全機関の肯定的な意見を受けて欧州当局の両方によって承認された「歯に優しい」という主張の根拠となっています。^[22]

プロタミノバクター・ルブルム菌由来のイソマルツロース合成酵素は、ショ糖をイソマルツロースに変えるために使用されます。この酵素とその供給源は、 1950年にドイツの会社ズードツッカーによって発見されました。^[46]

市販のイソマルツロースの特性評価と分析方法は、例えば食品化学品規格に規定されている。^[47]

イソマルツロースは、そのいくつかの特性から、食品、飲料、健康製品に使用されています。食品や飲料に使用され、天然のスクロースのような甘味プロファイルを提供します。甘味料としての力はスクロースの約半分で、後味はありません。^[3]吸湿性（吸湿性）が非常に低いため、インスタントパウダーでは自由に流動する性質があり、ダマになるリスクが低いため、飲料やその他のインスタント製品に簡単に使用できます。酸性条件や細菌が繁殖する可能性のある環境を含む加工処理中も非常に安定しています。たとえば、スポーツ飲料では、飲料の賞味期限を超えて保管している間、等張性（体内の体液と同じ浸透圧）を維持することができます。

イソマルツロースは、焼き菓子、ペストリーのグレーズやアイシング、朝食用シリアル、シリアルバー、乳製品、砂糖菓子（チョコレート、ゼリー、噛みやすい菓子、チューイングガムやバブルガムなど）、冷凍デザート、フルーツジュース飲料、麦芽飲料、スポーツ飲料、エナジードリンク、インスタントドリンク、特殊栄養食品や臨床栄養食品などに使用されています。^{[3] [48]}

イソマルチュロースは、世界中の多くの地域で食品や飲料への使用が許可されています。例えば、米国食品医薬品局では一般的に安全と認められており（GRAS） 、欧州委員会では新食品として承認されています（^{[48] ）}。また、日本ではFOSHU（特定保健用食品）のステータスを持っています（[49]）。^[50]

イソマルツロースは水素化されてイソマルトを生成します。イソマルトは消化されにくい炭水化物で、砂糖の代替品として、例えば無糖のキャンディーや菓子類に使用されます。

• イソマルツロースに関するウェブページ
• 欧州連合におけるイソマルツロースの新食品または新食品成分としてのマーケティング
• イソマルトースのグリセミック指数の評価
• 米国におけるイソマルチュロースによる口腔の健康効果の主張
• 革新的な低血糖炭水化物に関する記事
• イソマルチュロース（パラチノース）についてさらに詳しく説明したウェブページ