Лактоза это моносахарид

Ферментный препарат галактоза состав. Галактоза

Лактоза это моносахарид
Рис. 20.1 Всасывание углеводов

Лактаза — фермент щеточной каемки (микроворсинок) энтероцитов тонкого кишечника. При недостаточности лактазы лактоза, поступающая в организм с пищей, не расщепляется, что вызывает метеоризм и диарею.

Выделяют первичную недостаточность лактазы взрослых, вторичную недостаточность лактазы и врожденную недостаточность лактазы (встречается реже всего). Первичная недостаточность лактазы взрослых наследуется по аутсомно-рецессивному типу. Она развивается из-за снижения активности лактазы, обычно после отлучения ребенка от груди, и встречается и у подростков, и у взрослых.

В странах Северной Европы недостаточность лактазы встречается только у 15% европейцев, но в некоторых этнических группах ее частота достигает 50-100%.

Вторичная недостаточность : развивается из-за поражения щеточной каемки энтероцитов при заболеваниях тонкого кишечника.

Врожденная недостаточность : встречается в очень редких случаях, лактаза полностью отсутствует.

Метаболизм галактозы

Галактоза поступает в наш организм при употреблении в пищу лактозы — дисахарида, состоящего из галактозы и глюкозы (рис. 20.1).

В тонком кишечнике лактоза (молочный сахар) гидролизуется ферментом лактазой с образованием галактозы и глюкозы, которые прямо поступают в печень по воротной вене печени. Далее галактоза может вступать в те же метаболические пути, что и глюкоза.

Сначала галактокиназа фос-форилирует галактозу с образованием галактозо-1-фосфата. Затем из галактозо-1-фосфата и УДФ-глюкозы образуется глюкозо-1-фосфат и УДФ-галактоза. Эту реакцию катализирует галактозо-1-фосфатуридилтрансфераза.

Эпимераза превращает УДФ-галактозу в УДФ-глюкозу, из которой также может образовываться глюкозо-1-фосфат. Далее глюкозо-1-фосфат либо вступает в метаболический путь синтеза гликогена, либо превращается в глюкозо-6-фосфат и вступает в реакции гликолиза или же пентозофосфатного цикла.

Недостаточность галактозо-1-фосфатуридилтрансферазы — редкое наследственное заболевание, при котором развиваются галактоземия и галактозурия . Обычно оно проявляется вскоре после рождения. У ребенка наблюдается рвота , он плохо прибавляет массу тела. Без лечения возможно развитие катаракты, цирроза печени и умственной отсталости. Болезнь наследуется по аутосомно-рецессивному типу.

Сходные симптомы развиваются при недостаточности галактокиназы. В обоих случаях в тканях организма накапливается галактоза, которая восстанавливается альдозоредуктазой в галактитол.

Чтобы болезнь не прогрессировала, необходимо исключить из рациона продукты, содержащие галактозу и лактозу (не путайте эти заболевания с непереносимостью лактозы, обусловленной недостаточностью лактазы, рис. 20.1).

Галактоза применение. Химические свойства

С химической точки зрения лактоза относится к классу восстанавливающих углеводов, которые способны отдавать электроны с разрывом собственной кислородной связи. Лактоза отличается свойствами слабой кислоты, поэтому способна реагировать с гидроксидом натрия (едкий натр). Один моль лактозы может нейтрализовать два моля гидроксида натрия.

В целом лактоза является химически довольно активным веществом, поскольку в ее структуре имеются спиртовые функциональные группы, а также молекула способна принимать форму альдегида.
Связь между молекулой глюкозы и галактозы в соединении лактозы осуществляется посредством кислорода, и называется гликозидной.

Участвуя в химических реакциях, лактоза может распадаться на моносахара именно за счет разрыва гликозидной связи. Разрыв данной гликозидной связи может осуществляться под действием специальных ферментов (лактазы), или при помощи гидролиза в растворах сильных кислот.

Чаще всего для химического гидролиза лактозы применяют серную и соляную кислоты, причем скорость протекания этого процесса зависит от температуры. Чем выше температура – тем быстрее происходит гидролиз лактозы под действием кислот.

При помещении лактозы в растворы щелочей (например, едкого натра) она распадается до кислот с сохранением сахариновой структуры. Это означает, что щелочи приводят к распаду лактозы на два моносахарида, с образованием у каждого из них активной кислотной группы, превращающей соединение в кислоту.

Процесс щелочного гидролиза лактозы зависит от температурного режима.Ферментативный гидролиз лактозы осуществляется лактазами или бета-галактозидазой, которые нарабатываются микроорганизмами нормальной микрофлоры.Кроме гидролиза лактоза подвергается процессу брожения, в результате которого получаются разнообразные кисломолочные продукты и сыры.

Лактоза подвергается меланоидиновой реакции, которая также известна под названием “реакция Майяра”. Меланоидные реакции заключаются в формировании различных соединений из сахаров, в данном случае лактозы, в сочетании с, аминокислотами и т.д. Данные соединения называются меланоидами, поскольку имеют темную окраску.

Механизм этих реакций очень сложен, протекает с многочисленными промежуточными стадиями. В результате меланоидиновых реакций из лактозы могут образоваться различные вещества (например, фурфурол, оксиметилфурфурол, ацетальдегид, изовалериановый альдегид и др.), которые придают вкус и характерный запах продуктам переработки молока.

Галактоза биологическая роль. Биологическая роль моносахаридов | sebulfin.com

С точки зрения биохимика моносахариды – это углеводы, которые не могут быть гидролизованы до более простых форм углеводов.

К моносахаридам относятся глюкоза, фруктоза и галактоза. Подробнее о классификации углеводов можно посмотреть в статье  Биологическая роль углеводов. В данной статье рассмотрим какова биологическая роль моносахаридов.

Для любителей биохимии приведём классификацию моносахаридов.

Моносахариды делятся:

– на стереоизомеры по конформации асиметричных атомов углерода – L- и D – формы;

– в зависимости от конформации  НО-группы первого атома углерода – a и b-формы;

– в зависимости от присутствия альдегидной или кетоновой группы – кетозы и альдозы.

Производными моносахаридов являются:

– урановые кислоты – глюкуроновая, галактуроновая, аскорбиновая кислоты. Очень часто они входят в состав протеогликанов;

– аминосахара – глюкозамин, галактозамин. Ряд антибиотиков (эритромицин, карбомицин) содержат в своём составе аминосахара;

– сиаловые кислоты. Входят в состав протеогликанов и гликолипидов;

– гликозиды – примером служат сердечные гликозиды, антибиотик стрептомицин.

Биологическая роль глюкозы.

Глюкоза является альдозой и гексозой.

1. Глюкоза входит в состав крахмала, клетчатки, сахарозы.

2. Является единственным источником энергии для нервной ткани, активно используется мышцами и эритроцитами. В течение суток у человека массой 70 кг головной мозг потребляет около 100 г глюкозы, поперечно-полосатые мышцы – 35 г, эритроциты – 30 г.

Окисление 1 молекулы глюкозы в анаэробных условиях (без присутствия кислорода) даёт организму 2 молекулы АТФ, а при аэробных условиях (в присутствии кислорода) – в общей сложности 38 молекул АТФ.

Именно поэтому при снижении концентрации глюкозы в крови (гипогликемии) отмечаются слабость, вялость, заторможенность. При критической гипогликемии происходит потеря сознания, развивается коматозное состояние.

3. При достаточно большом количестве в клетке глюкоза запасается в виде гликогена.

4. В гепатоцитах (клетках печени) и адипоцитах (клетках жировой ткани) глюкоза участвует в синтезе триацилглицеролов и в гепатоцитах в синтезе холестерина.

5. Опеределённое количество глюкозы участвует в образовании рибозо-5-фосфата и НАДФН (пентозофосфатный путь).

6. Глюкоза используется для синтеза гликозаминов и затем структурных или иных гетерополисахаридов.

Постоянный уровень концентрации глюкозы в крови поддерживается с помощью гормонов поджелудочной железы инсулина и глюкагона.

Глюкоза поступает в организм при расщеплении в кишечнике продуктов содержащих крахмал, сахарозу, лактозу или мальтозу, с мёдом, фруктами, ягодами и рядом овощей, в которых она находится в свободном виде. Значительное количество глюкозы содержится в абрикосах, арбузах, баклажанах, бананах, виногораде, землянике, вишне, белокочанной капусте, малине, облепихе, хурме, черешне, тыкве.

Биологическая роль фруктозы.

Фруктоза по биохимическому строению является кетозой и гексозой.

1. Фруктоза обладает наибольшей сладостью из всех натуральных сахаров. Для достижения одинакового вкусового эффекта её нужно в 2 раза меньше, чем глюкозы или сахарозы.

2. Большая часть фруктозы при поступлении в организм быстро усваивается тканями без участия инсулина, другая часть превращается в глюкозу.

Продукты, содержащие фруктозу, при определённых условиях, могут быть рекомендованы больным сахарным диабетом.

Больным ожирением они противопоказаны, так как способствуют более быстрому и интенсивному набору веса, чем продукты, содержащие глюкозу. Поэтому людям с повышенной массой тела такими пищевыми веществами злоупотреблять не следует.

3. Соединяясь с железом, фруктоза образует хелатные соединения, которые намного лучше всасываются чем обычные соединения железа других продуктов, поэтому при анемии очень эффективно добавлять в свой рацион пищевые вещества, богатые фруктозой. В данной ситуации её также можно использовать и в чистом виде.

Большое количество фруктозы содержится в айве, арбузе, бананах, грушах, вишне, винограде, мёде, малине, облепихе, болгарском перце, хурме, чёрной смородине, черешне, яблоках.

Биологическая роль галактозы.

Галактоза принадлежит к альдозам и гексозам.

1. Галактоза является составной частью лактозы – дисахарида молока.

2. Большая часть галактозы превращается в печени в глюкозу, и наоборот, глюкоза способна превращаться в галактозу.

Доброго здоровья!

Глюкоза и галактоза являются. Превращение галактозы

Галактоза сначала подвергается фосфорилированию по 1-му атому углерода. Отличительной особенностью является превращение в глюкозу не напрямую, а через синтез УДФ-галактозы из галактозо-1-фосфата. Источником УМФ является УДФ-глюкоза, имеющаяся в клетке. Образованная УДФ-галактоза впоследствии изомеризуется в УДФ-глюкозу и далее ее судьба различна.

Она может:

  • участвовать в реакции переноса УМФ на галактозо-1-фосфат,
  • превращаться в свободную глюкозу и выходить в кровь,
  • отправляться на.

Превращение галактозы в глюкозу
(обратимость обеих уридил-трансферазных реакций не показана)

Биохимическое усложнение вроде бы простой реакции эпимеризации вызвано, видимо, синтезом УДФ-галактозы из глюкозы  в молочной железе  для получения лактозы при образовании молока. Также галактоза используется при синтезе соответствующих гексозаминов в гетерополисахаридах.

Нарушения превращения галактозы

Нарушения обмена галактозы могут быть вызваны генетическим дефектом одного из ферментов:

  • галактокиназы , частота дефекта 1:500000,
  • галактозо-1-фосфат-уридилтрансферазы , частота дефекта 1:40000,
  • эпимеразы , частота дефекта менее 1:1000000.

Заболевание, возникающее при этих нарушениях, получило название галактоземия .

Диагностика . Дети отказываются от еды. Концентрация галактозы в крови возрастает до 11,1-16,6 ммоль/л (норма 0,3-0,5 ммоль/л), в крови появляется галактозо-1-фосфат. К лабораторным критериям относятся также билирубинемия, галактозурия, протеинурия, гипераминоацидурия, накопление гликозилированного гемоглобина.

Патогенез . Избыток галактозы превращается в спирт галактитол (дульцитол), накапливающийся в хрусталике и осмотически привлекающий сюда воду. Изменяется солевой состав, нарушается конформация белков хрусталика, что приводит к катаракте в молодом возрасте. Катаракта возможна даже у плодов матерей с галактоземией, употреблявших молоко во время беременности.

При дефекте галактозо-1-фосфат-уридил-трансферазы АТФ постоянно расходуется на фосфорилирование галактозы и дефицит энергии угнетает активность многих ферментов, “токсически” действуя на нейроны, гепатоциты, нефроциты. Как результат возможны задержка психомоторного развития, умственная отсталость, некроз гепатоцитов и цирроз печени. В почках и кишечнике избыток галактозы и ее метаболитов ингибирует всасывание аминокислот.

Основы лечения . Исключение из рациона молока и других источников галактозы позволяет предотвратить развитие патологических симптомов. Однако сохранность интеллекта может быть достигнута только при ранней, не позднее первых 2 месяцев жизни, диагностике и вовремя начатом лечении.

Галактоза и лактоза разница. Что такое галактоза

Галактоза – это моносахарид класса гексоз, который есть в составе дисахарида лактозы и других полисахаридов. Не является незаменимым питательным веществом. Этот белый кристаллический порошок слабо растворяется в этаноле, а в воде – при 25 градусах по Цельсию. Температура плавления составляет около 165-170 градусов, карамелизация вещества начинается при 160 по Цельсию.

Содержится в молоке, сахарной свекле, камеди и в некоторых энергетических напитках.

Встречается моносахарид в составе сложных углеводов, присутствующих в разных фруктах и овощах, таких как томаты, картофель, сельдерей, свекла, киви, вишни.

Кроме того, человеческий организм способен самостоятельно синтезировать это вещество, которое является составной гликолипидов и гликопротеинов. Найдена в клетках головного мозга, нервных тканях.

Это один из трех моносахаридов, встречающихся в природе (два других – глюкоза и фруктоза). Служит строительным блоком для другого не менее важного углевода – лактозы, которую человек получает из молока. Этот моносахарид крайне важен для производства молока у кормящих матерей.

А вот в качестве подсластителя галактозу применяют крайне редко, хоть и принадлежит это вещество к сахарам. Сладости в ней на две третьих меньше, чем в обычном сахаре. Меж тем, если учесть, что галактоза, подобно фруктозе, обладает низким гликемическим индексом, есть смысл говорить о ней, как о безопасном сахаре, в частности для лиц с диабетом.

Также это вещество применяют в качестве легкого подсластителя в спортивных и других диетических напитках.

Источник: https://zdorovecheloveka.com/stati/fermentnyy-preparat-galaktoza-sostav-galaktoza

Молочный сахар • Картинка дня

Лактоза это моносахарид

На фото — кристаллы лактозы, или молочного сахара, плавающие в масле. Их можно отличить от кристаллов других сахаров по характерной форме, напоминающей томагавк. Полное химическое название лактозы (C12H22O11) — β-D-галактопиранозил-(1-4)-D-глюкоза.

Это не очень большая молекула (хотя ее размеры и не позволяют ей всасываться непосредственно в кровь через стенки тонкой кишки), которая относится к дисахаридам — она состоит из двух моносахаридных строительных блоков, связанных друг с другом через атом кислорода.

Лактоза сладка на вкус и представляет собой наиболее распространенный углевод в молоке млекопитающих. В грудном молоке человека содержится почти 7% лактозы, а в целом у большинства млекопитающих ее содержание попадает в пределы 2–8%.

Интересно, что чем жирнее молоко у разных видов животных, тем меньше в нем лактозы. А у морских львов молоко настолько жирное, что молочного сахара в нем нет вовсе.

В большинстве случаев судьба лактозы, попадающей в организм человека, достаточно проста и предсказуема — это гидролиз. Вода расщепляет молекулу лактозы на два моносахарида: глюкозу с формулой C6H12O6 и галактозу, которая является оптическим изомером глюкозы — отличается взаимным расположением ряда атомов в пространстве.

Вообще, гидролиз — самый важный химический процесс в нашем организме. Так, расщепление АТФ, в результате которого энергией обеспечивается большинство реакций в живой клетке, — с точки зрения химика является реакцией гидролиза.

Это процесс самопроизвольный, то есть благоприятный с точки зрения законов термодинамики, как и большинство процессов гидролиза. В организме для протекания самопроизвольных реакций чаще всего необходимы катализаторы.

В целом, мы должны быть благодарны этому обстоятельству — хотя бы за то, что белки нашего собственного тела не распадаются до свободных аминокислот в результате контакта с водой.

Однако в ряде случаев невозможность самопроизвольного протекания самопроизвольной реакции и отсутствие в организме катализатора, способствующего ее протеканию, может приводить к нежелательным последствиям.

Если гидролитического расщепления лактозы в организме не произойдет, организм почувствует различные симптомы расстройства пищеварения — вздутие живота, метеоризм, колики, а в ряде случаев и диарею, — которые свидетельствуют о непереносимости лактозы.

Она встречается у 6–15% европейцев и белых американцев, 90% китайцев и 100% коренных американцев.

Непереносимость лактозы не является аллергической реакцией — в нее не вовлечена наша иммунная система.

Последнее обстоятельство достаточно важно, ведь у некоторых людей может развиваться и аллергическая реакция на молоко (неправильный иммунный отклик на некоторые белки, входящие в состав молока), которая по симптомам в ряде случаев может напоминать непереносимость лактозы, но требует других подходов в лечении.

Фактически причиной непереносимости глюкозы является отсутствие в организме (а точнее, невозможность выработки организмом) всего лишь одного вещества — фермента лактазы.

Несмотря на то, что слова «лактоза» и «лактаза» различаются всего лишь одной буквой, различие в строении этих веществ колоссально: лактаза не относится к сахарам, а представляет собой белок-катализатор, молекулярная масса которого где-то в четыре сотни раз превышает молекулярную массу лактозы.

Лактаза ускоряет гидролиз лактозы до глюкозы и галактозы, а в случае отсутствия этого фермента в слизистой оболочке двенадцатиперстной кишки усвоение лактозы становится невозможным.

Чаще всего способность организма человека вырабатывать лактазу понижается по мере его взросления, однако в тех регионах, где наблюдается повышенное потребление молочных продуктов, многие взрослые сохраняют способность вырабатывать этот фермент и, соответственно, спокойно потребляют молоко и молочные продукты.

Лактоза, как и все углеводы, представляет собой полярную молекулу, которая хорошо растворяется в воде и плохо в жирах.

Это означает, что такие молочные продукты, как сыр и масло, в которых происходит концентрирование жиров, содержат меньше лактозы, чем молоко.

Понижение концентрации лактозы также характерно и для продуктов ферментации молока — кисломолочных продуктов, при приготовлении которых бактерии перерабатывают лактозу в молочную кислоту, C3H6O3.

Понижение содержания лактозы в сырах и маслах по сравнению с молоком также означает, что сыворотка — жидкость, остающаяся после производства сыра, — является хорошим источником лактозы.

Именно сыворотка является сырьем для промышленного производства лактозы, которое особо развито в странах, славящихся своими традициями сыроварения.

Выделенную из сыворотки лактозу затем применяют для производства других продуктов питания — сливок для кофе, кондитерских и хлебобулочных изделий, мясопродуктов, а иногда даже для вяленых фруктов и овощей.

Это означает, что людям, страдающим от непереносимости лактозы, при покупке продуктов нужно внимательнее читать этикетку с составом: исключение из рациона молока и молочных продуктов не означает того, что вероятность контакта с молочным сахаром сведена до нуля. Лактозу также применяют и в фармацевтике для изготовления таблеток, также она является сырьем для производства лактулозы, вещества, обладающего мягким слабительным действием.

Как же жить людям с непереносимостью лактозы в мире регулярных потребителей молока? Есть два варианта. Первый — есть все подряд с чем угодно, но перед едой или во время еды принимать капсулы с препаратом лактазы, которая и будет расщеплять лактозу, раз уж сам организм это делать отказывается.

Второй вариант — потребление продуктов питания (в том числе и молочных) с пониженным содержанием лактозы или вообще ее не содержащих.

Как их получают? Например, молоко без лактозы производят, добавляя в него лактазу, которая способствует расщеплению лактозы на глюкозу и галактозу еще до того, как бутылка с молоком будет упакована.

Однако превращение лактозы в глюкозу и галактозу дает другую проблему. Дело в том, что сладость лактозы (по шкале, в которой сладость сахарозы — нашего привычного сахара — равна 100 единицам) составляет 20 единиц, а сладость глюкозы и галактозы — 70 и 30 единиц соответственно.

Это приводит к тому, что, если мы добились от молока пониженного содержания лактозы именно путем гидролиза, такое молоко будет более сладким, чем обычное.

Возможным решением проблемы может стать пропускание молока через колонну, содержащую пористый материал, селективно связывающий лактозу, понижая ее уровень в жидкости, но такую технологию еще предстоит создать.

Ну а пока, когда вы в следующий раз увидите в магазине бутылку молока, не содержащего лактозу, вспомните, как один сахарид, распадаясь на две части, увеличивает свою сладость в несколько раз.

Фото © Kayla Saslow, победитель конкурса научных изображений Cool Science Images 2016.

Аркадий Курамшин

Источник: https://elementy.ru/kartinka_dnya/317/Molochnyy_sakhar

Углеводы, моносахариды, полисахариды, мальтоза, глюкоза, фруктоза

Лактоза это моносахарид

30 ноября 2012 г. 13:41

Углеводы, моносахариды, полисахариды, мальтоза, глюкоза, фруктоза.

Углеводы

Углеводы – это обширная группа органических соединений, которые играют большую роль в жизнедеятельности организма. Распространены углеводы главным образом в растительном мире.

Организму человека требуется 400-500 г углеводов в сутки (в том числе не менее 80 г сахаров). Они являются важным источником энергии. Усвояемость углеводов, содержащихся в фруктах, составляет 90 %; в молоке и молочных продуктах – 98; в столовом сахаре – 99 %.

Примерами углеводов могут служить глюкоза (С6Н2О6), или виноградный сахар, названный так из-за его большого содержания в винограде; тростниковый или свекловичный сахар (С6Н22011); крахмал и целлюлоза (СбН10О5).

Эти вещества состоят из углерода, водорода и кислорода. Причем соотношение двух последних элементов такое же, как в воде, т. е. на два атома водорода приходится один атом кислорода.

Таким образом, углеводы как бы построены из углерода и воды, отсюда и произошло их название.

Углеводы делятся на моносахариды (например, глюкоза) и полисахариды. Полисахариды в свою очередь разделяются на низкомолекулярные, или олигосахариды (представителем их является свекловичный сахар), и высокомолекулярные, например крах – мал и целлюлоза. Молекулы полисахаридов построены из остатков молекул моносахаридов и при гидролизе расщепляются на более простые углеводы.

Моносахариды. Из моносахаридов наибольшее значение для организма человека – имеют глюкоза, фруктоза, галактоза и др. Все они кристаллические вещества, растворимые в воде.

Глюкоза в свободном состоянии распространена в плодах многих растений. В связанном состоянии она находится в растениях в виде полисахаридов (сахарозы, мальтозы, крахмала, декстрина, целлюлозы и др.). В промышленности глюкозу получают из крахмала.

Безводная глюкоза плавится при температуре 146 С , она хорошо растворима в воде Глюкоза примерно в 2 раза менее сладкая, чем сахароза.               –

При действии на глюкозу сильных окислителей образуется сахарная кислота. При восстановлении она переходит в шестиатомный спирт – сорбит. Сорбит обнаружен в ягодах рябины, соке вишен, слив, яблок, груш и других плодов, плавится при температуре 110-111 С, обладает сладким вкусом Применяется в кондитерской промышленности для изготовления диетических кондитерских изделий.

Фруктоза ( плодовый сахар) содержится вместе с глюкозой во многих сладких плодах. смесь равных количеств фруктозы и глюкозы составляет преобладающую часть (80 %) меда.

Фруктоза значительно слаще сахарозы, входит в состав тростникового сахара и инулина (полисахарида).

В кондитерской промышленности фруктоза мало применяется в чистом виде, но она является компонентом почти всех кондитерских изделий, так как входит в состав инвертного сиропа.

Галактоза – часть молочного сахара (лактозы), из которого ее – получают гидролизом. Галактоза в чистом виде – кристаллическое вещество сладкого вкуса, плавится при температуре 165 ° С , хорошо растворима в воде. Входит в кондитерские изделия как составная часть молочного сахара.

Характерным свойством моносахаридов является их способность сбраживаться под влиянием дрожжей до этилового спирта (и диоксида углерода сО2).

Полисахариды. Это группа углеводов, молекулы которых, присоединяя воду, расщепляются до моносахаридов. Низкомолекулярные полисахариды большей частью хорошо кристаллизуются, растворимы в воде, обладают сладким вкусом. Простейшими из них являются дисахариды.

К дисахаридам относятся свекловичный сахар (сахароза), солодовый сахар (мальтоза), – молочный сахар (лактоза) и др.

Сахароза широко распространена в растительном мире. В соке сахарной свеклы и сахарного тростника ее содержание достигает 25% . Из этих растений сахарозу получают в виде сахара.

Мальтоза в свободном виде не встречается, она содержится в солоде – продукте, получаемом из проросших и смолотых зерен хлебных злаков. При гидролизе мальтоза распадается на две молекулы глюкозы.

В промышленности мальтозу получают осахариванием крахмала ферментами и кислотой. Температура плавления мальтозы 108 °С. Мальтоза входит в состав многих кондитерских изделий как составная часть патоки.

Лактоза (молочный сахар) находится в молоке (4-5 %). Молочно – кислые бактерии сбраживают этот сахар в молочную кислоту. Являясь составной частью молока, лактоза входит во все кондитерские изделия, содержащие молоко. При нагревании растворов лактозы она разлагается и повышает цветность раствора.

Низкомолекулярные полисахариды обладают различной степенью сладости. Степень сладости определяют органолептическим путем.

Если принять степень сладости сахарозы за 100 единиц, то сладость других сахаров может быть выражена следующими величинами: фруктозы – 173, глюкозы – 74, мальтозы и галактозы – 32, лактозы – 16.

Следовательно, наиболее сладким сахаром из перечисленных является фруктоза, а наименее – лактоза.

Высокомолекулярные полисахариды широко распространены в растительных организмах. Одни из них, такие как крахмал, инулин, гликоген, являются запасными питательными веществами, другие, к примеру целлюлоза, образуют остов растений. К полисахаридам относятся и пектиновые вещества. Общим признаком всех полисахаридов является то, что они представляют собой высокомолекулярные соединения.

Крахмал накапливается в виде запасного вещества в семенах, клубнях, луковицах, а иногда в стеблях и листьях растений. Он состоит из амилопектина и амилозы. Амилопектин дает клейстер, амилоза образует коллоидный раствор.

Присоединяя воду, крахмал постепенно расщепляется до более простых углеводов.

Вначале он превращается в растворимый крахмал (растворяется в горячей воде без образования клейстера), затем расщепляется на декстрины – твердые вещества, растворимые вводе.

Декстрины являются полисахаридами, но менее сложного строения, чем крахмал. При гидролизе декстринов получается мальтоза, которая, как было сказано выше, расщепляется на две молекулы глюкозы.

Таким образом, конечным продуктом гидролиза крахмала является глюкоза.

В кондитерской промышленности крахмал не только входит в состав кондитерских изделий, но и широко применяется как вспомогательный материал для изготовления форм при отливке корпусов конфет.

Гликоген содержится в печени и различных тканях животных и человека в виде запасного вещества, поэтому его называют иногда животным крахмалом.

Инулин содержится в клубнях ряда растений. Он легко растворяется в воде, образуя коллоидные растворы. При кислотном или ферментативном гидролизе инулин полностью превращается во фруктозу.

Целлюлоза, или клетчатка, является главной составной частью оболочек растительных клеток.

Пектиновые вещества в большом количестве содержатся в плодах некоторых растений (крыжовнике, землянике, яблоках). Пектиновые вещества являются кальциевыми и магниевыми солями полигалактуроновой кислоты; они подразделяются на протопектин и пектин.

Протопектин откладывается преимущественно в стенках клеток и в процессе созревания плодов и овощей превращается в растворимый пектин , чем и объясняется размягчение тканей. Благодаря присутствию пектиновых веществ сахарные фруктовые сиропы, нагретые до кипения и затем охлажденные, способны образовывать желеобразные массы.

Это свойство пектиновых веществ используют в производстве мармелада, желе, пастилы.

< Предыдущая       Следующая >

Обсудить на сельскохозяйственном форуме

Источник: https://fermer.zol.ru/a/15957/

Классификация углеводов — моносахариды, дисахариды и полисахариды

Лактоза это моносахарид

Одной из разновидностей органических соединений, необходимых для полноценного функционирования человеческого организма, являются углеводы.

Они разделяются на несколько типов согласно своему строению — моносахариды, дисахариды и полисахариды. Следует разобраться, для чего они нужны и каковы их химические и физические свойства.

Классификация углеводов

Углеводами называют соединения, в составе которых находятся углерод, водород и кислород. Чаще всего они имеют природное происхождение, хотя некоторые создаются промышленным путем. Их роль в жизнедеятельности живых организмов огромна.

Основными их функциями называют следующие:

  1. Энергетическая. Эти соединения – главный источник энергии. Большая часть органов может полноценно работать за счет энергии, полученной при окислении глюкозы.
  2. Структурная. Углеводы необходимы для формирования почти всех клеток организма. Клетчатка играет роль опорного материала, а в костях и хрящевой ткани находятся углеводы сложного типа. Одним из компонентов клеточных мембран является гиалуроновая кислота. Также углеводистые соединения требуются в процессе выработки ферментов.
  3. Защитная. При функционировании организма осуществляется работа желез, выделяющих секреторные жидкости, нужные для защиты внутренних органов от патогенного воздействия. Значительная часть этих жидкостей представлена углеводами.
  4. Регуляторная. Эта функция проявляется во влиянии на человеческий организм глюкозы (поддерживает гомеостаз, контролирует осмотическое давление) и клетчатки (воздействует на желудочно-кишечную перистальтику).
  5. Особые функции. Они свойственны отдельным видам углеводов. К таким особым функциям относятся: участие в процессе передачи нервных импульсов, формирование разных групп крови и пр.

Исходя из того, что функции углеводов достаточно разнообразны, можно предположить, что эти соединения должны различаться по своему строению и особенностям.

Это действительно так, и основная классификация их включает в себя такие разновидности, как:

  1. Моносахариды. Они считаются наиболее простыми. Остальные типы углеводов вступают в процесс гидролиза и распадаются на более мелкие составляющие. У моносахаридов такой способности нет, они являются конечным продуктом.
  2. Дисахариды. В некоторых классификациях их относят к олигосахаридам. В их составе находится две молекулы моносахарида. Именно на них делится дисахарид при гидролизе.
  3. Олигосахариды. В составе этого соединения находится от 2 до 10 молекул моносахаридов.
  4. Полисахариды. Эти соединения являются самой крупной разновидностью. В их состав входит больше 10 молекул моносахаридов.

У каждого вида углеводов есть свои особенности. Нужно рассмотреть их, чтобы понять, как каждый из них влияет на человеческий организм и в чем его польза.

Моносахариды

Эти соединения являются самой простой формой углеводов. В их составе находится одна молекула, поэтому в ходе гидролиза не происходит их деление на мелкие блоки. При объединении моносахаридов формируются дисахариды, олигосахариды и полисахариды.

Они отличаются твердым агрегатным состоянием и сладким вкусом. У них есть способность растворяться в воде. Также они могут растворяться в спиртах (реакция слабее, чем с водой). Моносахариды почти не реагируют на смешение с эфирами.

Чаще всего упоминают природные моносахариды. Некоторые из них люди потребляют вместе с продуктами питания. К ним относят глюкозу, фруктозу и галактозу.

Они содержатся в таких продуктах, как:

  • мед;
  • шоколад;
  • фрукты;
  • некоторые виды вина;
  • сиропы и пр.

Основной функцией углеводов такого типа является энергетическая. Нельзя сказать, что организм не может без них обойтись, но у них есть свойства, важные для полноценной работы организма, например, участие в обменных процессах.

Моносахариды организм усваивает быстрее всего, что происходит в ЖКТ. Процесс усвоения сложных углеводов, в отличие от простых соединений, не так прост. Сначала сложные соединения должны разделиться до моносахаридов, лишь после этого они усваиваются.

Глюкоза

Это один из распространенных видов моносахаридов. Он представляет собой белое кристаллическое вещество, которое формируется естественным путем – в ходе фотосинтеза либо при гидролизе. Формула соединения — С6Н12О6. Вещество хорошо растворимо в воде, обладает сладким вкусом.

Глюкоза обеспечивает клетки мышечной и мозговой тканей энергией. При попадании в организм вещество усваивается, попадает в кровь и распространяется по всему телу. Там происходит ее окисление с высвобождением энергии. Это основной источник энергетической подпитки для мозга.

При нехватке глюкозы в организме развивается гипогликемия, которая в первую очередь отражается на функционировании мозговых структур. Однако чрезмерное ее содержание в крови тоже опасно, поскольку ведет к развитию сахарного диабета. Также при употреблении большого количества глюкозы начинает увеличиваться масса тела.

Фруктоза

Она относится к числу моносахаридов и очень похожа на глюкозу. Отличается более медленными темпами усвоения. Это объясняется тем, что для усвоения необходимо, чтобы фруктоза сначала преобразовалась в глюкозу.

Поэтому данное соединение считается неопасным для диабетиков, поскольку его потребление не ведет к резкому изменению количества сахара в крови. Тем не менее при таком диагнозе осторожность все же необходима.

У фруктозы есть способность к быстрому преобразованию в жирные кислоты, что становится причиной развития ожирения. Также из-за этого соединения снижается чувствительность к инсулину, что вызывает диабет 2 типа.

Это вещество можно получить из ягод и фруктов, а еще – из меда. Обычно оно там находится в сочетании с глюкозой. Соединению тоже присущ белый цвет. Вкус сладкий, причем эта особенность проявляется интенсивнее, чем в случае с глюкозой.

Другие соединения

Существуют и другие моносахаридные соединения. Они могут быть природными и полуискусственными.

К природным относится галактоза. Она тоже содержится в пищевых продуктах, но не встречается в чистом виде. Галактоза является результатом гидролиза лактозы. Основным ее источником называют молоко.

Другими природными моносахаридами являются рибоза, дезоксирибоза и манноза.

Также есть разновидности таких углеводов, для получения которых используются промышленные технологии.

Эти вещества тоже находятся в продуктах питания и попадают в человеческий организм:

  • рамноза;
  • эритрулоза;
  • рибулоза;
  • D-ксилоза;
  • L-аллоза;
  • D-сорбоза и пр.

Каждое из этих соединений отличается своими особенностями и функциями.

Дисахариды и их применение

Следующий тип углеводных соединений – дисахариды. Они считаются сложными веществами. В результате гидролиза из них образуется две молекулы моносахаридов.

Этот тип углеводов отличается следующими особенностями:

  • твердость;
  • растворимость в воде;
  • слабая растворимость в концентрированных спиртах;
  • сладкий вкус;
  • цвет – от белого до коричневого.

Основные химические свойства дисахаридов заключаются в реакциях гидролиза (происходит разрыв гликозидных связей и образование моносахаридов) и конденсации (формируются полисахариды).

Встречается 2 типа таких соединений:

  1. Восстанавливающие. Их особенностью является наличие свободной полуацетальной гидроксильной группы. За счет нее у таких веществ присутствуют восстановительные свойства. К данной группе углеводов относятся целлобиоза, мальтоза и лактоза.
  2. Невосстанавливающие. У этих соединений нет возможности к восстановлению, поскольку у них отсутствует полуацетальная гидроксильная группа. Наиболее известными веществами этого типа являются сахароза и трегалоза.

Эти соединения широко распространены в природе. Они могут встречаться как в свободном виде, так и в составе других соединений. Дисахариды являются источником энергии, поскольку при гидролизе из них образуется глюкоза.

Лактоза очень важна для детей, поскольку является основным из компонентов детского питания. Еще одной функцией углеводов этого типа является структурная, поскольку они входят в состав целлюлозы, которая нужна для формирования растительных клеток.

Характеристика и особенности полисахаридов

Еще одной разновидностью углеводов являются полисахариды. Это наиболее сложный тип соединений. Состоят они из большого количества моносахаридов (основной их компонент — глюкоза). В ЖКТ полисахариды не усваиваются – предварительно осуществляется их расщепление.

Особенности этих веществ таковы:

  • нерастворимость (либо слабая растворимость) в воде;
  • цвет желтоватый (или окраска отсутствует);
  • у них нет запаха;
  • почти все они безвкусны (некоторые имеют сладковатый вкус).

К химическим свойствам этих веществ относится гидролиз, который осуществляется под влиянием катализаторов. Результатом реакции становится распад соединения на структурные элементы – моносахариды.

Еще одно свойство – образование производных. Полисахариды могут вступать в реакцию с кислотами.

Продукты, образующиеся в ходе этих процессов, очень разнообразны. Это ацетаты, сульфаты, сложные эфиры, фосфаты и пр.

Примеры полисахаридов:

  • крахмал;
  • целлюлоза;
  • гликоген;
  • хитин.

Образовательный видео-материал о функциях и классификации углеводов:

Эти вещества важны для полноценного функционирования организма целиком и клеток по отдельности. Они снабжают организм энергией, участвуют в образовании клеток, оберегают внутренние органы от повреждений и неблагоприятного воздействия. Также они играют роль запасных веществ, которые нужны животным и растениям на случай сложного периода.

Рекомендуем другие статьи по теме

Источник: https://DiabetHelp.guru/pitanie/sahzam/monosaxaridy-disaxaridy-polisaxaridy.html

Лактоза

Лактоза это моносахарид

Молоко и молочные продукты нам знакомы с самого раннего детства. Питательное, богатое витаминами и микроэлементами молоко необходимо для роста и нормального развития человеческого организма. Особенно важен этот продукт в самые первые годы жизни.

У многих народов употребление молока остается первоосновой рациона питания на протяжении всей жизни: его пьют, добавляют во всевозможные блюда, сквашивают. Среди многих полезных компонентов молока важную роль играет лактоза, или молочный сахар, как ее принято еще называть.

Указано ориентировочное количество (гр) в 100 г продукта

Молоко женское7Молоко коровье4,7Йогурт3,5
Мороженое5,8Простокваша4,1Сыворотка молочная3,4
Кумыс5,4Сливки3,8Сметана 20%3,2
Буйволиное молоко5Пахта3,7Творог1,4
Козье молоко4,8Кефир3,6Масло сливочное 1

Лактоза представляет собой дисахарид, состоящий из молекул глюкозы и галактозы, который принадлежит к классу углеводов. Химическая формула лактозы выглядит следующим образом: C12H22O11, что показывает наличие в ней углерода, водорода и кислорода в определенных количествах.

По степени сладости, молочный сахар уступает сахарозе. Он содержится в молоке млекопитающих и человека. Если принять степень сладости сахарозы за 100%, то процент сладости лактозы равен 16%.

Лактоза обеспечивает организм энергией. Она является полноценным источником глюкозы – главного поставщика энергии, а также галактозы, которая необходима для нормального функционирования нервной системы.

Суточная потребность в лактозе

Рассчитывается этот показатель с учетом потребности организма в глюкозе. В среднем, человеку необходимо около 120 грамм глюкозы в сутки. Количество же лактозы для взрослых составляет около 1/3 данного объема. В младенчестве, пока молоко является основной пищей малыша, все основные компоненты питания, включая лактозу, дети получают непосредственно из молока.

Потребность в лактозе возрастает:

  • В младенческом возрасте, когда молоко для ребенка является главным пищевым продуктом и источником энергии.
  • При высоких физических нагрузках и занятиях спортом, так как лактоза является энергетически ценным компонентом питания.
  • Активная умственная деятельность приводит к увеличению потребности организма в легкоусваиваемых углеводах, к которым относится и лактоза.

Потребность в лактозе снижается:

  • У большинства людей с возрастом (снижается активность фермента лактазы).
  • При заболеваниях кишечника, когда нарушается переваривание лактозы.

В этом случае рекомендуется уменьшить потребление молока и молочных продуктов.

Усваиваемость лактозы

Как уже было сказано выше, для полноценного усвоения молочного сахара в организме должен присутствовать в достаточном количестве фермент лактаза.

Обычно у детей в раннем возрасте этого фермента в кишечнике содержится достаточно для переваривания большого количества молока. Позже у многих людей количество лактазы уменьшается. При этом затрудняется усваиваемость молочного сахара.

В организме человека лактоза распадается на 2 моносахарида – глюкозу и галактозу.

К признакам лактазной недостаточности относятся различные дисфункции кишечника, включая метеоризм, урчание в животе, несварение желудка, различные аллергические реакции.

Кроме энергии, которую может дать молочный сахар организму, у лактозы есть еще одно важное достоинство. Она способствует нормализации деятельности кишечника, уменьшает развитие болезнетворных микроорганизмов, содействует оздоровлению микрофлоры ЖКТ, благодаря увеличению лактобактерий.

Считается особо ценной лактоза, содержащаяся в женском молоке. Азотосодержащие углеводы, которые содержатся в этом молоке, способствуют скорейшему росту колоний лактобактерий, защищающих организм от всевозможных грибков и паразитов. Кроме того, лактоза предотвращает развитие кариеса.

Взаимодействие с эссенциальными элементами

Взаимодействует с кальцием, железом и магнием, способствуя их усвоению. У людей с заболеваниями кишечника и отсутствием нужного количества фермента лактазы, молочный сахар может вызвать задержку воды в организме.

Чаще всего от этого страдают маленькие дети. У взрослых явных признаков лактозной недостаточности выявлено не было. При недостатке лактозы наблюдается вялость, сонливость и нестабильность работы нервной системы

Признаки избытка лактозы в организме:

  • симптомы общего отравления организма;
  • аллергические реакции;
  • вздутие живота;
  • жидкий стул или запор.

Регулярное употребление лактозосодержащих продуктов, приводит к тому, что полезные бактерии, проживающие в кишечнике, получают все необходимое для своего существования и выполнения возложенных на них функций.

Чем большее количество колоний проживает в организме, тем выше его иммунитет. Поэтому, для поддержания иммунитета на высоком уровне, человек должен восполнять количество лактозы, получая ее из молочных продуктов.

Лактоза для красоты и здоровья

Лактобактерии, которые развиваются благодаря протекции фермента лактазы, укрепляют иммунитет организма, делают человека более энергичным, что естественно, сказывается и на внешнем виде.

Нормальное функционирование кишечника способствует очищению кожи, оздоравливает женскую половую сферу, укрепляет нервную систему.

Естественно, такой эффект наблюдается только при полноценном усвоении организмом молочного сахара.

Кроме того, употребление продуктов, содержащих лактозу, способствует уменьшению необходимости в употребления рафинированного сахара, что важно для сохранения природной белизны зубов и лучезарной улыбки.

Мы собрали самые важные моменты о лактозе в этой иллюстрации и будем благодарны, если вы поделитесь картинкой в социальной сети или блоге, с ссылкой на эту страницу:

Редактор раздела «Нутриенты» Людмила Малахова, © Еда+

Источник: https://edaplus.info/food-components/lactose.html

РецептЛечения
Добавить комментарий