close

Laktoza

Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania
Image
formuła laktozy.
Image
Cząsteczka laktozy, rozkładana przez hydrolizę na glukozę (2) i galaktozę (1).

Laktoza jest dwucukrem powstałym z połączenia jednej cząsteczki glukozy i drugiej cząsteczki galaktozy . Jest również znany jako cukier mleczny, ponieważ pojawia się w mleku samic większości ssaków w zmiennej proporcji od 4 do 6%.

Struktura i właściwości chemiczne

W szczególności jego struktura to β-D-galaktopiranozylo-(1→4)-D-glukopiranoza; węgiel 1 galaktozy (w konfiguracji beta) i węgiel 4 glukozy (oba anomery glukozy, α lub β, mogą tworzyć laktozę) interweniują w wiązaniu . Kiedy tworzy się wiązanie między dwoma monosacharydami , uwalniana jest cząsteczka wody . Dodatkowo związek ten posiada wolny hemiacetal hydroksylowy (w węglu 1 glukozy), co daje początek reakcji Benedicta , czyli jest cukrem redukującym.

Krystalizuje z cząsteczką wody hydratacyjnej, więc jej wzór to: C 12 H 22 O 11 ·H 2 O, dlatego też można go nazwać monohydratem laktozy. Masa molowa monohydratu laktozy wynosi 360,32  g / mol . Masa molowa bezwodnej laktozy wynosi 342,30 g/mol.

Image
Struktura molekularna alfa laktozy wyznaczona metodą krystalografii rentgenowskiej .

Metabolizm

Jego synteza jest wynikiem działania galaktozylotransferazy obecnej w gruczole sutkowym, której specyficzność jest modyfikowana przez obecność α- laktoalbuminy , która jest syntetyzowana specyficznie w odpowiedzi na sygnały hormonalne wyzwalające laktację. Ssaki, które nie syntetyzują α-laktoalbuminy, takie jak foki, wydzielają mleko niezawierające laktozy.

Metabolizm laktozy został szeroko zbadany na bakteriach kwasu mlekowego , biorąc pod uwagę ekonomiczne znaczenie produktów takich jak ser i jogurt , które powstają w wyniku fermentacji laktozy obecnej w mleku. Laktoza może być transportowana przez system fosfotransferazy cukrowej i metabolizowana na szlaku tagatozo -6-fosforanowym lub alternatywnie przez permeazę i metabolizowana na szlaku Leloira .

Absorpcja i nietolerancja

Do prawidłowego wchłaniania laktozy niezbędna jest obecność w jelicie enzymu laktazy , β-galaktozydazy. Ssaki przestają go produkować po pierwszym etapie życia, z wyjątkiem części populacji ludzkiej (i niektórych ras kotów). Ci ludzie tolerują laktozę, ponieważ spożywanie mleka stanowiło przewagę ewolucyjną. Laktoza wspomaga wchłanianie wapnia, umożliwiając prawidłową mineralizację kości i ma działanie prebiotyczne , które korzystnie wpływa na florę jelitową . [ 1 ]

Gdy organizm nie jest w stanie prawidłowo przyswoić laktozy, a w zależności od spożytej ilości, mogą pojawić się różne objawy nietolerancji laktozy , takie jak ból brzucha, wzdęcia, borborygmus , biegunka , [ 2 ] [ 3 ] ​, a w tym zaparcia i wymioty . [ 4 ] Jednak spożywanie produktów mlecznych przez osoby z nietolerancją laktozy nie powoduje uszkodzenia przewodu pokarmowego , ale ogranicza się do tych przejściowych objawów. [ 5 ] Duża część osób, które uważają, że mają nietolerancję laktozy, w rzeczywistości nie ma złego wchłaniania laktozy, ale ich objawy są spowodowane obecnością niezdiagnozowanych chorób (takich jak celiakia , nieswoiste zapalenie jelit lub przerost bakterii ) [ 6 ] lub alergia na mleko , szczególnie trudna do zdiagnozowania, gdy nie pośredniczy w niej IgE. [ 7 ] ​[ 8 ]​ Osoby zdrowe (bez choroby jelita cienkiego) z pierwotnym lub trwałym niedoborem laktazy mogą spożywać co najmniej 12 g laktozy w każdym posiłku (ilość zawarta w szklance mleka) bez żadnych objawów lub tylko łagodnie objawy, a tolerancja ta poprawia się, jeśli mleko jest spożywane z posiłkami, wybierając mleko o niskiej zawartości laktozy, zastępując mleko jogurtem lub dojrzałym serem lub przyjmując suplementy laktazy. [ 6 ] ​[ 9 ] ​[ 10 ] ​[ 11 ]​ Ponadto regularne spożywanie produktów mlecznych przez osoby z pierwotnym niedoborem laktazy może umożliwić korzystną adaptację bakterii okrężnicy , co może pomóc w rozkładaniu laktozy, umożliwiając postępująca i utrzymująca się tolerancja na laktozę. [ 9 ] ​[ 10 ]

Używa

Łagodny smak i łatwość obsługi doprowadziły do ​​zastosowania laktozy jako nośnika i stabilizatora aromatów i farmaceutyków. [ 12 ] Laktozy nie dodaje się bezpośrednio do wielu produktów spożywczych, ponieważ jej rozpuszczalność jest mniejsza niż innych cukrów powszechnie stosowanych w żywności. Preparat dla niemowląt jest godnym uwagi wyjątkiem, gdzie dodatek laktozy jest konieczny, aby dopasować skład mleka ludzkiego.

Laktoza nie jest fermentowana przez większość drożdży podczas warzenia, co można dobrze wykorzystać. [ 13 ] Na przykład laktozę można stosować do słodzenia ciemnego piwa; powstałe piwo jest często nazywane stoutami mlecznymi lub stoutami śmietankowymi.

Drożdże należące do rodzaju Kluyveromyces mają unikalne zastosowanie przemysłowe, ponieważ są zdolne do fermentacji laktozy do produkcji etanolu. Resztki laktozy w serwatce są potencjalnym alternatywnym źródłem energii. [ 14 ]

Innym ważnym zastosowaniem laktozy jest przemysł farmaceutyczny. Laktoza jest dodawana do farmaceutyków w tabletkach i kapsułkach jako składnik ze względu na swoje właściwości fizyczne i funkcjonalne. [ 12 ] Z podobnych powodów może być stosowany do rozcieńczania nielegalnych narkotyków , takich jak kokaina czy heroina . [ 15 ]

Historia

Pierwsza izolacja laktozy przeprowadzona przez włoskiego fizyka Fabrizio Bartolettiego została opublikowana w 1633 r. [ 16 ] W 1700 r. wenecki farmaceuta Lodovico Testi opublikował broszurę z zaleceniami dotyczącymi stosowania cukru mlecznego w celu łagodzenia m.in. zapalenia stawów. [ 17 ] W 1715 r. procedura Testiego przygotowania cukru mlecznego została opublikowana przez Antonio Vallinesri. [ 18 ] W 1780 Carl Wilhelm Scheele zidentyfikował laktozę jako węglowodan. [ 19 ] ​[ 13 ]

W 1812 roku Heinrich Vogel zauważył, że jednym z produktów hydrolizy laktozy była glukoza. [ 20 ] W 1856 Louis Pasteur skrystalizował inny składnik laktozy, galaktozę. [ 21 ] W 1894 Emil Fischer ustalił konfiguracje składowych monosacharydów. [ 22 ]

Image
Kryształy laktozy widoczne w świetle spolaryzowanym.

Zobacz także

Referencje

  1. ^ Grenov B, Briend A, Sangild PT, Thymann T, Rytter MH4, Hother AL, Molgaard C4 Michaelsen KF (marzec 2017). „Dzieci niedożywione i laktoza mleczna” . Food Nutr Bull (przegląd) 37 (1): 85-99. PMID  26893059 . doi : 10.1177/0379572116629024 . 
  2. ↑ Deng, Y; Misselwitz, B; Dai, N; Fox, M (18 września 2015). „Nietolerancja laktozy u dorosłych: mechanizm biologiczny i dieta” . Składniki odżywcze 7 (9): 8020-35. PMID  26393648 . doi : 10.3390/nu7095380 . 
  3. ↑ Vitoria, JC (styczeń-czerwiec 1999). „Nietolerancja laktozy” . Bol S Vasco-Nav Pediatr 33 : 18-23. Zarchiwizowane z oryginału w dniu 30 listopada 2016 r . Źródło 4 kwietnia 2017 . 
  4. ↑ Zakon Lewicy, E; Carabano Aguado, I; Pelayo Garcia, FJ (czerwiec 2011). „Aktualna sytuacja nietolerancji laktozy w dzieciństwie” . Rev Pediatr Podstawowa opieka 13 (50): 271-8. ISSN  1139-7632 . 
  5. ↑ Heyman, MB; Komisja ds. Żywienia (wrzesień 2006). „Nietolerancja laktozy u niemowląt, dzieci i młodzieży” . Pediatria 118 (3): 1279-86. PMID  16951027 . doi : 10.1542/peds.2006-1721 . 
  6. ↑ a b Suchy FJ, Brannon PM, Carpenter TO, Fernandez JR, Gilsanz V, Gould JB, Hall K, Hui SL, Lupton J, Mennella J, Miller NJ, Osganian SK, Sellmeyer DE, Wolf MA (24 lutego 2010 r.) . „Oświadczenie z konferencji na temat konsensusu NIH: Nietolerancja laktozy a zdrowie” . Oświadczenia NIH Consens State Sci (Rewizja. Dokument uzgodnień medycznych.) 27 (2): 1-27. PMID  20186234 . 
  7. ^ Pal S, Woodford K, Kukuljan S, Ho S (31.08.2015). „Nietolerancja mleka, beta-kazeina i laktoza” . Składniki odżywcze (przegląd) 7 (9): 7285-97. PMC  4586534 . PMID  26404362 . doi : 10.3390/nu7095339 . 
  8. ^ Crittenden RG1, Bennett LE (grudzień 2005). „Alergia na mleko krowie: złożone zaburzenie” . J Am Coll Nutr (Przegląd) 24 (6 Suppl): 582S-91S. PMID  16373958 . 
  9. ↑ a b Szilagyi A (13.08.2015). „Adaptacja do laktozy u osób z nietrwałą laktazą: wpływ na nietolerancję i związek między spożyciem pokarmów mlecznych a oceną chorób” . Składniki odżywcze (przegląd) 7 (8): 6751-79. PMC  4555148 . PMID  26287234 . doi : 10.3390/nu7085309 . 
  10. ^ a b Silanikove N1, Leitner G2, Merin U3. (31 sierpnia 2015). „Powiązania między nietolerancją laktozy a nowoczesnym przemysłem mleczarskim: globalne perspektywy w ewolucyjnych i historycznych tłach” . Składniki odżywcze (przegląd) 7 (9): 7312-31. PMC  4586535 . PMID  26404364 . doi : 10.3390/nu7095340 . 
  11. ↑ Byers KG, Savaiano DA (2005). „Mit zwiększonej nietolerancji laktozy u Afroamerykanów” . J Am Coll Nutr (Przegląd) 24 (6 Suppl): 569S-73S. PMID  16373956 . doi : 10.1080/07315724.2005.10719505 . 
  12. ^ ab Gerrit M. Westhoff , Ben FM Kuster, Michiel C. Heslinga, Hendrik Pluim, Marinus Verhage (2014). „Laktoza i pochodne”. Encyklopedia Chemii Przemysłowej Ullmanna . Wiley-VCH. s. 1-9. ISBN  9783527306732 . doi : 10.1002/14356007.a15_107.pub2 . 
  13. ^ ab Linko , P (1982), "Lactose and Lactitol", w Birch, GG & Parker, KJ, ed., Natural Sweeteners , London & New Jersey: Applied Science Publishers, s. 109-132, ISBN  0-85334-997-5  .
  14. ^ Ling, Karol (2008). Serwatka do etanolu: rola biopaliwa dla spółdzielni mleczarskich? (w języku angielskim) .  .
  15. ↑ Rinaldi, R.; Czarny, F.; Minutillo, A. (20 lutego 2020 r.). „Zagrożenie dla zdrowia nowych syntetycznych opioidów jako zafałszowań klasycznych narkotyków” . Klinika Terapeutyczna 171 (2): 107-109. ISSN  1972-6007 . PMID  32141480 . doi : 10.7417/CT.2020.2198 . 
  16. ↑ Fabrizio Bartoletti, Methodus in dusznoeam … [Procedura w przypadku astmy … ], (Bolonia („Bononia”), (Włochy): Nicolò Tebaldini dla spadkobierców Evangelisty Dozza, 1633), s. 400. Od strony 400: " Manna seri hæc. Destilla leni balnei calore serum lactis, donec in fundo vasis butyracea fœx subsideat, cui hærebit salina quadam substantia subalbida. Hanc curiose segrega, est enim sal seri essentiale; seuitusa nitrum, nitro cuj surowica, huicque tota abstergedi vis inest. Rozwiąż w aqua propria i coagula. Opus repete, donec seri cremorem habeas sapore omnino mannam referem. (To słodka substancja serwatki. Delikatnie destyluj serwatkę w kąpieli cieplnej, aż maślana piana opadnie na dno naczynia, do którego przywiązuje się sól [tj. osad] biaława substancja. Ta ciekawa [substancja raz] oddzielona jest naprawdę zasadnicza sól serwatki; lub z tego powodu sól alkaliczna nazywana jest „zasadową solą serwatki", a cała siła życiowa jest w niej wydalona. Rozpuść ją we własnej wodzie i skoaguluj. Powtórz operację , aż serwatka z kremu będzie miała tylko smak przywróconej słodyczy).
    W 1688 r. niemiecki lekarz Michael Ettmüller (1644–1683) przedrukował preparat Bartolettiego. Patrz: Ettmüller, Michael, Opera Omnia … (Frankfurt am Main („Francofurtum ad Moenum”), [Niemcy]: Johann David Zunner, 1688), księga 2, strona 163. Zarchiwizowane 2018-11-09 w Wayback Machine . Od strony 163: „Undd Bertholetus praeparat ex sero lactis remedium, quod vocat mannam S. [alchemiczny symbol soli, salem] seri lactis vid. in Encyclopaed . s. 400. Praeparatio est haec: …” (Skąd Bartoletti przygotował lek z serwatka mleczna, którą nazwał manną lub solą serwatki mlecznej , patrz w [swojej] Encyklopedii [przypis: to pomyłka; preparat pojawił się w Metodzie Bartolettiego w duszności … ], s. 400. Oto preparat: … )
  17. ^ Lodovico Testi, De novo Saccharo Lactis [Na nowym cukrze mlecznym] (Wenecja, (Włochy): Hertz, 1700).
  18. ↑ Ludovico Testi (1715) "Saccharum lactis" (Cukier mleczny), Academiae Caesareo-Leopoldinae naturae efemerydy ciekawe , … , 3  : 69-79. Procedura została również opublikowana w Giornale de'letterati d'Italia w 1715 roku.
  19. ↑ Zobacz:
    • Carl Wilhelm Scheele (1780) „Om Mjölk och dess syra” (O mleku i jego kwasie), Kongliga Vetenskaps Academiens Nya Handlingar (Nowe Proceedings of Royal Academy of Science), 1  : 116-124. Od strony 116: „Det år bekant, w Ko-mjölk innehåller Smör, Ost, Mjölk-såcker, …” (Wiadomo, że mleko krowie zawiera masło, ser, cukier mleczny, … )
    • Carl Wilhelm Scheele (1780) „Om Mjölk-Såcker-Syra” (O kwasie mleczno-cukrowym), Kongliga Vetenskaps Academiens Nya Handlingar (Nowe Proceedings of the Royal Academy of Science), 1  : 269-275. Ze stron 269–270: „Mjölk-Såcker år et sal essentiale, som uti Mjölken finnes uplöst, och som, för dess sötaktiga smak czaszka, fått namn af såcker”. (Cukier mleczny to esencjalna sól, która znajduje się w mleku i ze względu na słodki smak nosi nazwę „cukier”).
  20. ↑ Zobacz:
  21. ^ Pasteur (1856) „Uwaga sur le sucre de lait” (Uwaga na cukier mleczny), Comptes rendus , 42  : 347-351.
  22. ↑ Fischer określił konfigurację glukozy w:
    • Emil Fischer (1891) „Ueber die Configuration des Traubenzuckers und seiner Isomeren” (O konfiguracji cukru gronowego i jego izomerów), Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft , 24  : 1836-1845.
    • Emil Fischer (1891) "Ueber die Configuration des Traubenzuckers und seiner Isomeren. II" (O konfiguracji cukru gronowego i jego izomerów), Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft , 24  : 2683-2687.
    Fischer ustalił konfigurację galaktozy w:

Linki zewnętrzne

Pobrane z « https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Lactose&oldid=145744468 »