Лактоза

Полезные свойства моносахаридов и их влияние на организм

• обогащение организма энергией;
• повышение работоспособности мозга;
• выведение токсинов;
• используют при слабости сердечной мышцы;
• необходимы для укрепления иммунитета;
• хорошо утоляют голод, при правильном выборе продуктов (каши, сырые овощи, фрукты);
• восстановление сил после нагрузки;
• улучшение настроения.

Потребление овощей, которые являются носителями моносахаридов, практически безопасно для тех, кто имеет диабетическую предрасположенность

А вот фрукты в этом случае стоит употреблять с осторожностью

Важно знать, что потребление фруктозы снижает риск появления кариеса,
диатеза, помогает контролировать уровень сахара при склонности к
диабету. Ведь для прохождения в кровь и внутренние органы фруктозе
не нужен инсулин

Стоить отметить, что польза моносахаридов, представленных галактозой, заключается в том, что она помогает усваивать кальций, налаживает систему работы кишечника, стимулирует процессы нервной регуляции.

Глюкоза же очень важна, так как она входит в состав крови. Это наиболее важный для энергичности элемент питания.

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.

Лактоза в пищевой промышленности

В пищевой промышленности лактозу используют не только в составе молочных продуктов. Углевод применяется в качестве пищевой добавки, как наполнитель для хлебобулочных изделий и выпечки, кремов, тортов и мороженого, джема и колбасных изделий.

Ее добавляют в продукты вместе с обычным сахаром, в мясных продуктах она устраняет горький привкус и снижает соленость, продлевает срок хранения. Также применяется при производстве водки для смягчения вкуса.

Добавление лактозы вместе с сахаром в варенье, джемы, конфеты и мармелад позволяет усилить и оттенить вкус продукта. Кроме того, ее используют для изготовления вкусовых и ароматических добавок.

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!

ссылки

1. Berg, J.M., Stryer L., & Tymoczko, J.L. (2007). биохимия. Я поменял.
2. Кэмпбелл, Н. А. и Рис, Дж. Б. (2007). биология. Редакция Панамерикана Медикал.
3. Хортон-Сар, Д. (2010). Основы обмена веществ и питания. Elsevier.
4. Кольмайер, М. (2015). Питательный метаболизм: структуры, функции и гены. Академическая пресса.
5. Мюллер-Эстерл, В. (2008). Биохимия. Основы медицины и наук о жизни. Я поменял.
6. Pertierra, A.G., Olmo, R., Aznar, C.C. & Lopez, C.T. (2001). Метаболическая биохимия. Редакция Тебар.
7. Родригес, М. Х. & Гальего, А. С. (1999). Договор о питании. Ediciones Díaz de Santos.
8. Voet, D., Voet, J.G. & Pratt, C.W. (2007). Основы биохимии. Редакция Панамерикана Медикал.

Непереносимость лактозы

Лактазу вырабатывает микрофлора тонкого кишечника, это непатогенные кишечные палочки, лакто- и бифидобактерии. Без наличия этого фермента в кишечнике расщепления лактозы не происходит, а она целиком организмом человека усвоиться не может. У некоторых фермент лактаза не вырабатывается совсем или вырабатывается, но в недостаточных количествах. В этом случае нерасщепленная лактоза остается в кишечнике, вызывая нарушения в работе желудочно-кишечного тракта.

Эта патология встречается и у маленьких детей, ну а с возрастом она наблюдается все чаще, отсюда и участившиеся в последнее время заявления о вреде молочных продуктов для взрослых людей.

Важно

Непереносимость лактозы вследствие отсутствия фермента лактазы не следует путать с другой формой — аллергией на молочный белок казеин.

Различают три типа непереносимости:

1. Первичная непереносимость возникает с возрастом, когда человек употребляет молочные продукты все реже, и необходимость в выработке фермента лактазы сводится на нет. Ей чаще подвержены выходцы из Америки, Африки и Азии.
2. Вторичная проявляется в результате приобретенных болезней и травм. Ее могут вызвать болезнь Крона, воспаление кишечника, хирургические операции на нем, язвенный колит и даже осложнение после гриппа.
3. Временная встречается у недоношенных детей, и функция производства фермента лактазы у них еще не сформировалась.

Причины непереносимости

Их несколько:

• врожденный дефицит выработки лактазы на генном уровне;
• болезни кишечника;
• уменьшение количества выработки лактазы с возрастом;
• принадлежность к определенным этническим группам.

Как определить наличие лактозной непереносимости

В домашних условиях достаточно провести несложный тест. Для этого утром натощак следует выпить стакан обезжиренного молока, и если в течение двух часов появятся неприятные симптомы, нужно думать о непереносимости лактозы.

Врачом диагноз о непереносимости лактозы ставится на основании симптомов, указанных пациентом. Но в сомнительных случаях могут быть назначены дополнительные исследования, например:

• анализ кислотности стула;
• исследование на наличие водорода;
• тест на переносимость;
• биопсия кишечника;
• нагрузочный тест;
• генетический тест на непереносимость лактозы;
• исследование ЖКТ с помощью эндоскопа.

Лечение непереносимости лактозы

При подтвержденном диагнозе отсутствия или нехватки фермента лактазы, врач может:

• выписать недостающий фермент в виде таблеток или капель;
• при необходимости лечения других заболеваний выписывать препараты, не содержащие в своем составе лактозу;
• назначить сбалансированную диету.

Что такое лактазная недостаточность

В некоторых случаях употребление молочной продукции вызывает неприятные симптомы:

• повышенное газообразование;
• боли в животе;
• диарея;
• тошнота и рвота;
• беспокойство малыша после каждого кормления грудью.

У грудничков наблюдается нерегулярный стул, диарея сменяется долгими запорами. Эти симптомы говорят о проявлении лактазной недостаточности. Ее причина – недостаточная выработка лактазы, пищеварительного элемента, который синтезируется в слизистой оболочке двенадцатиперстной кишки. Лактоза поступает в толстый кишечник в нерасщепленном виде. Она начинает взаимодействовать с другими бактериями, в результате чего образуются водород, углекислый газ и метан. Эти газы и приводят к неприятным симптомам.

Лактазную недостаточность часто путают с аллергией на глютен. Это вещество, содержащееся в зернах злаковых растений. В этом случае человеку необходима безглютеновая диета.

Расщепление лактозы и ее биологическая роль

Лактоза является дисахаридом, то есть состоит из двух простых сахаров — глюкозы и галактозы. При попадании в организм человека лактоза сама по себе не усваивается, под воздействием пищеварительных ферментов она распадается на отдельные моносахара — глюкозу и галактозу, которые уже всасываются в кровь и усваиваются организмом человека с пользой для него.

Лактоза, как и другие углеводы, — незаменимый источник энергии. Она способствует всасыванию аскорбиновой кислоты, витаминов группы В и кальция, является основой для развития полезных бифидо- и лактобактерий, здоровой микрофлоры кишечника.

Фермент в пищеварительном тракте, который расщепляет лактозу на галактозу и глюкозу, называется лактаза.

Влияние на организм: польза и вред

Традиционно считается, что молоко и продукты на его основе несут организму человека только пользу. Особенно необходимо оно для детского организма в первые месяцы жизни, когда является единственным источником энергии.

Употребление молока полезно и для взрослого человека. При этом оно:

• является источником энергии;
• способствует размножению и развитию полезной микрофлоры (лакто- и бифидобактерий) в кишечнике;
• нормализует кальциевый обмен;
• препятствует развитию сердечно-сосудистых заболеваний;
• способствует укреплению иммунитета;
• положительно влияет на состояние нервной системы.

Однако не для всех употребление молока оказывается полезным. Для некоторых это оборачивается неприятными последствиями. У них могут наблюдаться:

• метеоризм, диарея, вздутие живота и неконтролируемое газообразование;
• тошнота и рвота, боли в животе;
• аллергические проявления;
• воспалительные явления в кишечнике.

Почему так происходит? По какой причине одни с удовольствием пьют молоко, а у других от него одни проблемы?

Ферментный препарат галактоза состав. Галактоза

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.

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 вред. Вредно. Исследования о вреде молока

Предваряя статью, скажу сразу, что грудное материнское молоко абсолютно полезно для ребёнка и рекомендуется для кормления младенцев всеми экспертами.

Сегодня же речь пойдёт о другом молоке — из магазинов. Поговорим об обычном продукте, который дают коровы ( но и козье мало чем от него отличается).

Состав

Среднее молоко — это на 88 процентов вода, по три процента белков и жиров, и более пяти процентов — углеводы ( лактоза или молочный сахар ). Вот последний-то и играет важную роль в том вреде, которые может исходить от молока. Сахар вообще вреден, но у лактозы есть свои особенности.

Непереносимость

Природой генетически заложена разница между разными группами людей — одни нормально переваривают лактозу , а другие её совсем не переносят. Наши далёкие предки пили только материнское молоко, и после этого в течение всей своей жизни не бегали за дикими буйволами и антилопами, дабы приложиться к вымени. Соответственно, эволюцией был выработан механизм, который отключал усвоение лактозы сразу после младенческого периода. Сегодня эта тенденция сохраняется — чем старше люди, тем у них меньше шансов на нормальное переваривание молока .

Помимо этого, разные народности из-за разных внешних условий приспособились к усвоению лактозы по-разному. Скотоводы — лучше, поскольку такое свойство увеличивало шансы на выживание, а вот в странах юго-восточной Азии, например, непереносимость лактозы сегодня достигает 99 процентов. Японцы не могут пить молоко физически (что не мешает им быть долгожителями).

В России показатели средние , как во всей Европе — примерно каждый второй россиянин среднего возраста склонен к непереносимости лактозы . Надо полагать, что с возрастом этот показатель будет ещё хуже.

В чём же заключается непереносимость ? Это значит, что лактоза не расщепляется на глюкозу и галактозу, не усваивается, а поступает в исходном виде в кишечник. Где связывается с водой, последствием чего будет диарея, а также выступает отличным сырьём для брожения и других неприятных процессов с выделением газов (вздутие живота) и токсичных продуктов деятельности микрофлоры.

Получается, что для каждого второго из нас молоко приносит не пользу от витаминов и кальция, а вред из-за непереносимости лактозы . Не у всех симптомы будут ярко выражены, да и количество потребляемых молочных продуктов разное, зачастую у человека будет протекать незаметный процесс небольшого токсического отравления…

Научные исследования

А что же с остальными, которые молоко усваивают нормально? У них лактоза расщепляется на глюкозу и галактозу .

Целый ряд исследований учёных говорят о том, что галактоза вредна для здоровья и уменьшает продолжительность жизни . Потребление молока из-за данного вещества приводит к повышению уровня окислительного стресса и воспалениям. Эти процессы лежат в основе многих сердечно-сосудистых, онкологических заболеваний, диабета , а также само старение человека скорее всего основано именно не окислительных процессах.

Хотя не все механизмы до конца изучены, но во многих экспериментах на грызунах, мухах и просто на образцах биологических тканей были получены доказательства более низкой активности антиоксидантных ферментов при присутствии галактозы . Нарушается нормальный метаболизм веществ, идут вредные окислительные процессы.

Наиболее показательно для нас скандинавское исследование ( англ. источник https://academic.oup.com/aje/article/185/5/345/2981960 ), в котором анализировалось, каким образом связаны потребление молока и смертность . Результаты весьма печальны для любителей этого напитка:

С возрастом вредные последствия становились всё заметнее.

Что интересно, в этом исследовании нам предлагаются и методы уменьшения негативного эффекта от потребления молока. Это включение в свой рацион большого количества овощей и фруктов. Антиокислительные вещества оттуда нивелируют окислительный стресс галактозы молока, но это наверняка для все вас не новость — овощи супер полезны .

Разницу между мужчинами и женщинами связывают с биологической ролью матерей, которым лактозу нужно не усваивать, а отдавать грудным детям при кормлении грудью.

В каких продуктах содержится лактоза

Возможно, приходилось бороть непереносимость лактозы, определяя, что нельзя есть при этом дефиците лактазы – фермента, расщепляющего лактозные сахара в кишечном биоме; множество исследований о важности здоровья биома кишечника в последнее время наводняют основные средства массовой информации, помогая большему количеству людей самостоятельно диагностировать и устранять этот общий дисбаланс. Хотя наиболее часто встречается лактоза в кисломолочных продуктах, избавление от лактозы не является синонимом безмолочной диеты: лактозные продукты включают в себя некоторые из них, которые можете не ожидать, например, много хлеба и конфет, а также некоторые лекарства и добавки

Хотя наиболее часто встречается лактоза в кисломолочных продуктах, избавление от лактозы не является синонимом безмолочной диеты: лактозные продукты включают в себя некоторые из них, которые можете не ожидать, например, много хлеба и конфет, а также некоторые лекарства и добавки.

Да, лактоза все это время пряталась у на кухне и, как только узнаете, какие продукты вызывают реакцию непереносимости лактозы, сможете победить свое состояние, добавив фермент лактазы перед употреблением их в пищу.

метаболизм

Лактоза — это сахар, содержащийся в молоке. Это дисахарид, образованный моносахаридами глюкозы и галактозы, связанных вместе β-1,4-гликозидной связью.

Галактоза получается в результате гидролиза лактозы, эта стадия катализируется лактазой. В бактериях есть аналогичный фермент, называемый β-галактозидазой..

Фермент гексокиназа, присутствующий на первом этапе гликолитического пути, способен распознавать различные сахара, такие как глюкоза, фруктоза и манноза. Тем не менее, он не распознает галактозу.

Вот почему стадия конверсии, называемая эпимеризацией, должна происходить как стадия, предшествующая гликолизу. Этот путь направлен на превращение галактозы в метаболит, который может вступать в гликолиз, в частности глюкозо-6-фосфат.

Разложение галактозы возможно только в амниотических клетках, клетках печени, эритроцитах и ​​лейкоцитах (клетках крови). Путь печени известен как путь Лелуара в честь его первооткрывателя Луиса Федерико Лелуара, ведущего аргентинского ученого.

Галактоза поглощается энтероцитами активным транспортом, через SGLT1, SGC5A1 (натриево-глюкозные котранспортеры) и в меньшей степени SGLT2.

Шаги метаболизма

Этапы метаболизма сводятся к следующему:

— Галактоза фосфорилируется на первом углероде. Этот шаг катализируется ферментом галактохиназы.

— Уридильная группа переносится в глюкозо-1-фосфат с помощью галактозо-1-фосфат-уридилтрансферазы. Результатом этой реакции является глюкоза-1-фосфат и UDP-галактоза.

— UDP-галактоза превращается в UDP-глюкозу, стадию, катализируемую UDP-галактозо-4-эпимеразой.

— Наконец, глюкозо-1-фосфат превращается в глюкозо-6-фосфат. Это соединение может вступать в гликолитический путь.

Эти реакции можно суммировать как: галактоза + АТФ -> глюкоза-1-фосфат + АДФ + Н+

Регуляция гомеостаза галактозы является сложной и тесно связана с регуляцией других углеводов..