Что такое галактоза в биологии
Галактоза
| Галактоза | |
 | |
 | |
| Общие | |
|---|---|
| Химическая формула | C6H12O6 |
| Физические свойства | |
| Молярная масса | 180.156 г/моль |
| Термические свойства | |
| Температура плавления | 167 °C |
| Классификация | |
| Рег. номер CAS | 26566-61-0 |
См. также
 Углеводы | |||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Общие: | Альдозы · Кетозы · Фуранозы · Пиранозы | ||||||||||||||
| Геометрия | Аномеры · Мутаротация · Проекция Хоуорса | ||||||||||||||
| Моносахариды |
| ||||||||||||||
| Мультисахариды |
| ||||||||||||||
| Производные углеводов |
| ||||||||||||||
Полезное
Смотреть что такое «Галактоза» в других словарях:
ГАЛАКТОЗА — Род сахара, подобный находящемуся в винограде. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. ГАЛАКТОЗА род сахара, вещество, получаемое при производстве обыкновенного тростникового сахара. Полный словарь… … Словарь иностранных слов русского языка
ГАЛАКТОЗА — моносахарид (гексоза). Входит в состав лактозы, растительных и животных полисахаридов (галактанов, камедей и др.); в животных тканях свободная галактоза превращается в лучше усваиваемую глюкозу … Большой Энциклопедический словарь
ГАЛАКТОЗА — ГАЛАКТОЗА, СН2ОН.(СИОН),.СОН, одна из имеющих биол. значение гексоз (см.). В соединении с глюкозой образует молочный сахар, из к рого и получается путем гидролиза. Кроме того, Г. встречается в живот пом организме в составе цереброзидов (см.… … Большая медицинская энциклопедия
ГАЛАКТОЗА — моносахарид из группы гексоз. L Г. входит в состав полисахаридов красных водорослей. D Г. широко распространена в природе, входит в состав, олигосахаридов (мелибиозы, рафинозы, стахиозы), нек рых гликозидов, растит, и бактериальных полисахаридов… … Биологический энциклопедический словарь
галактоза — сущ., кол во синонимов: 4 • гексоза (12) • моносахарид (31) • сахар (47) • … Словарь синонимов
галактоза — Моносахарид, относится к гексозам [http://www.dunwoodypress.com/148/PDF/Biotech Eng Rus.pdf] Тематики биотехнологии EN galactose … Справочник технического переводчика
галактоза — моносахарид (гексоза). Входит в состав лактозы, растительных и животных полисахаридов (галактанов, камедей и др.); в животных тканях свободная галактоза превращается в лучше усваиваемую глюкозу. * * * ГАЛАКТОЗА ГАЛАКТОЗА, моносахарид (гексоза).… … Энциклопедический словарь
ГАЛАКТОЗА — галактоза, цереброза, моносахарид из группы гексоз. В природе наиболее распространена D галактоза, входящая в состав лактозы, рафинозы, гликозидов, цереброзидов, высших полисахаридов. Г. применяют в микробиологическом исследовании для… … Ветеринарный энциклопедический словарь
галактоза — galaktozė statusas T sritis chemija apibrėžtis Aldoheksozė. formulė C₆H₁₂O₆ santrumpa( os) Gal atitikmenys: angl. galactose rus. галактоза … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
Галактоза
Галактоза – это представитель класса простых молочных сахаров.
В человеческий организм поступает преимущественно в составе молока, метаболизируется – в клетках печени, после чего попадает в кровь. Расщепление возможно благодаря специальному ферменту. При его отсутствии возникает нарушение, именуемое галактоземия. В результате окисления галактозы в организме формируются клетки крови, сжигаются сложные углеводы, регулируются обменные процессы.
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 третьи 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.
Биохимическая характеристика
Галактоза, как и глюкоза, принадлежит к классу гексоз. Оба моносахарида очень похожи по своей структуре: содержат 6 углеродных молекул, 6 кислородных и 12 водородных. Но, несмотря на то, что у всех трех моносахаридов (фруктоза, глюкоза, галактоза) формула идентична – C6H12О6, некоторые биохимические отличия все же есть. В первую очередь – из-за различного расположения атомов в каждом конкретном случае, что делает эти вещества структурными изомерами.
Может существовать в двух различных стереоизомерных формах:
D-изомер входит в состав олигосахаридов, гликозидов, полисахаридов. L-форма, будучи компонентом некоторых полисахаридов, есть в красных водорослях.
Порой галактозу называют умным сахаром, поскольку небольшое количество вещества способно обеспечить организм значительным уровнем дополнительной энергии. Благодаря структуре, отличающейся от других сахаров, является полезным веществом для диабетиков и людей, соблюдающих диету для похудения.
У всех млекопитающих галактоза синтезируется в организме в основном из глюкозы. В химических лабораториях ученые производят галактозу из лактозы – в результате гидролитического расщепления вещества. После окисления галактозы возникают галактоновая и галактуроновая кислоты.
Метаболизм моносахарида
Метаболизм галактозы через гликолиз требует непрерывной подачи УДФ-глюкозы (активная форма глюкозы). Галактоза метаболизируется из молочного сахара, а в результате поэтапного гликолиза превращается в глюкозо-1-фосфат.
Большая часть моносахарида, поглощенного организмом, поступает в печень, где она превращается в глюкозу, которая затем используется как источник энергии или превращается в гликоген. По сравнению с глюкозой, галактоза не способна значительно увеличить уровень сахара в крови.
Функции в человеческом теле
В человеческом теле большая часть галактозы, полученной из пищи, превращается в глюкозу.
Галактоза, соединяясь с глюкозой, образует лактозу (для грудного молока). В сочетании с липидами образует гликолипиды (в том числе, молекулы, которые образуют А, В и АВ группы крови). Галактоза в комбинации с белками служит основой для гликопротеинов (важных для клеточных мембран).
Преимущества
Пожалуй, одно из главных преимуществ галактозы – ее низкий гликемический индекс. Поэтому этот простой сахар является полезным для людей, занимающихся спортом. Дабы обеспечить организм энергией во время нагрузок, галактоза трансформируется в глюкозу и постепенно повышает уровень сахара в крови.
Галактоземия
Обычно организм без проблем метаболизирует галактозу в печени. Но у некоторых лиц употребление этого моносахарида может послужить причиной плохого самочувствия. Эту болезнь называют галактоземией. Ее причиной служит генетический фактор – отсутствие в организме фермента, отвечающего за расщепление галактозы. Кроме того, невосприятие углевода может быть и при нарушениях работы печени.
Существуют три типа болезни. Первый тип – это классическая галактоземия, возникающая из-за недостатка фермента. Принадлежит к врожденным патологиям и первые симптомы проявляются в неонатальный период (в младенчестве). Обычная частота заболевания 1 к 40 тысячам новорожденных. Однако исследователи говорят, что представители некоторых национальностей более склонны к возникновению этой болезни. Так, например, в Ирландии опасность возникновения врожденной галактоземии равно 1 к 16 тысячам новорожденных.
Классическая галактоземия проявляется нарушением пищеварения, задержкой в развитии новорожденных. Порой эту болезнь ошибочно принимают за лактозную непереносимость. Определить какой именно сахарид является причиной болезни можно исключительно лабораторными методами. Если младенец, страдающий галактоземией, продолжает употреблять лактозу или галактозу, у него возникает дисфункция печени (со временем перерастает в цирроз), гипогликемия, повышается билирубин, растет уровень галактозы в крови. Если вовремя не остановить этот процесс, возможен летальный исход, вызванный печеночной недостаточностью, а также повреждение головного мозга или слепота. Помимо этого, на фоне классической галактоземии могут развиваться хронические осложнения, в том числе, дефекты речи, когнитивные расстройства, бесплодие у женщин, вызванное дисфункцией яичников.
Второй тип галактоземии – генетическое нарушение, встречающееся у новорожденных с частотой 1:10000. По симптоматике очень напоминает классическую. Главное отличие – не вызывает хронических осложнений. Третий тип нарушения метаболизма моносахарида сопровождается изменениями в формуле крови.
Лечение галактоземии
Сегодня традиционная медицина не может предложить способов лечения этой болезни. Единственное, что советуют таким больным врачи, – максимально избегать продуктов, содержащих высокую концентрацию моносахарида.
Помимо этого, с осторожностью к пище, содержащей галактозу, должны относиться люди с расстройствами кишечника. При энтеропатии, например, слизистая тонкой кишки не способна поглощать простые углеводы, такие как галактоза и глюкоза. В результате, возникают сильная диарея, ведущая к обезвоживанию организма, вздутие живота. Это нарушение, в большинстве случаев, является врожденным и диагностируется уже в первые дни жизни. Реже, болезнь развивается с возрастом.
Источники
Основной источник пищевой галактозы – лактоза из молока и йогурта.
Кроме того, небольшое содержание свободной галактозы есть и в другой молочной пище, независимо от присутствия в ней лактозы. В том числе источником моносахарида могут служить безлактозное молоко, сыры, сметана, мороженое.
Молочные продукты, содержащие моносахарид: молоко, кефир, сыворотка, ряженка, простокваша, йогурт, сметана, мороженое, творог, сыр, сливки, масло сливочное, маргарин.
Также был найден во фруктах, овощах (особенно в сельдерее), орехах, зерновых, свежем мясе, яйцах. Правда, в этой категории продуктов содержание вещества обычно не превышает 0,3 г на порцию. Также запасы углевода есть в горохе и молочном шоколаде. Ну и совсем небольшое количество галактозы найдено в некоторых лекарствах.
Область применения
На сегодняшний день галактозу применяют немногие. Это объясняется тем, что большинство людей даже не догадываются о существовании этого сахара. В пищевой промышленности этот простой углевод применяют для создания пищевой добавки камеди. Некоторые спортсмены прибегают к этому веществу во время тренировок. Но пока этот сахар не получил широкого распространения.
В медицине галактоза нашла свое применение в качестве контрастного вещества для ультразвуковой диагностики. Микробиологи используют простой сахарид как средство, определяющее вид микроорганизмов.
Предупреждение
Галактоза, потребляемая в избытке, как и любой другой сахар может быть вредной для организма. В частности, чрезмерное использование галактозы может стать причиной ухудшения состояния зубов. Как и лактоза, служит причиной развития кариеса. Передозировка моносахарида может вызвать легкий слабительный эффект, что, впрочем, невредно, поскольку, с выведением излишков вещества, симптомы диареи проходят.
Суточная норма
Галактоза не принадлежит к незаменимым веществам. Меж тем, ученые определили: для нормального функционирования организму необходимо, чтобы в крови уровень этого вещества был не ниже 5 мг на децилитр. Обеспечить себя этой нормой легко, если потреблять богатые галактозой продукты (преимущественно молочные, содержащие лактозу).
Особое внимание на список этих продуктов стоит обратить людям в состоянии стресса и переутомления, при повышенных умственных и физических нагрузках. Также галактоза должна присутствовать в рационе младенцев и кормящих матерей.
Пожилым людям, лицам с непереносимостью или аллергией на молочную пищу, а также, при наличии болезней кишечника или воспалениях женских половых органов, от обильного употребления галактозы, лучше отказаться.
Чрезмерное употребление продуктов, богатых этим моносахаридом, тем более, при наличии галактоземии, может негативно сказаться на состоянии печени, клеток центральной нервной системы, хрусталика глаза.
Симптомы недостатка и переизбытка
О нехватке галактозы организм расскажет разными симптомами. Из наиболее частых – быстрая утомляемость и рассеянность. Люди с дефицитом углеводов легко поддаются депрессиям, ощущают физическую слабость.
Лишнее потребление галактозы сказывается на нервной системе и проявляется гиперактивностью. Другие последствия избытка галактозы – серьезные болезни печени и глаз.
Интересные факты
В отличие от других сахаров галактоза плохо растворяется в воде.
Этот моносахарид не подходит для приготовления пищи.
Клетки мозга и других органов для своего функционирования нуждаются в галактозе.
Входит в состав молока без лактозы.
Галактоза – то вещество, в котором человек нуждается с первых дней жизни. И материнское молоко является главным источником углеводов для младенца. Хоть с годами потребность в этом моносахариде уменьшается, он не перестает оставаться одним их важнейших компонентов здорового питания.
Больше свежей и актуальной информации о здоровье на нашем канале в Telegram. Подписывайтесь: https://t.me/foodandhealthru
ГАЛАКТОЗА
ГАЛАКТОЗА (греч, gala, galaktos молоко; син. цереброза; C6H12O6) — моносахарид из группы гексоз, изомер глюкозы, отличающийся от нее пространственным расположением атомных групп у четвертого C-атома. Является важным компонентом пищи грудного ребенка, входит в состав дисахарида лактозы, к-рый представляет собой главный углевод молока. Мол. вес 180,16. Как все моносахариды, характеризуется наличием D- и L-изомеров. Существует в ациклической (1) и циклической (2) формах.
D-галактоза представляет собой кристаллы, t°пл 168°; 1 часть Г. при t°0° растворяется в 9,7 частях воды, [a]D равна +80,2°. Галактоза восстанавливает раствор Фелинга (см. Углеводы). Окисляется Г. в дикарбоновую слизевую к-ту, плохо растворимую в воде (см. Гексоновые кислоты). Эта реакция служит для обнаружения и количественного определения Г. и нек-рых ее производных. Специфическое микрохим. определение Г. производится с помощью фермента галактозооксидазы (КФ 1.1.3.9).
Г. широко распространена в природе в виде олигосахаридов: лактозы, из к-рой обычно получают Г. путем гидролиза, трисахарида рафинозы, тетрасахарида стахиозы, а также в виде гликозидов (идеина, миртиллина, ксанторамнина, дигитонина). Г. входит в состав цереброзидов мозга (отсюда ее прежде употреблявшееся название — цереброза) и сложных гликоконъюгатов — глико-протеидов, гликолипидов и нек-рых мукополисахаридов (гликозаминогликанов), а также высших полисахаридов (агара, гуммиарабика, многих растительных клеев и слизи). Кристаллическая Г. была найдена в ягодах плюща.
Нарушения обмена Г. у человека приводят к развитию тяжелых заболеваний. Генетически обусловленное нарушение утилизации Г., вызванное дефектом в синтезе ферментов, участвующих в ее превращениях, ведет к галактоземии (см.). Такими ферментами являются га лактозо-1-фосфатуридилилтрансфераза (КФ 2.7.7.10), галактокиназа (КФ 2.7.1.6) и др. Характерным клин. проявлением галактоземии является быстрое развитие катаракты. Появление катаракты в раннем возрасте [по данным Гитцельманна (Gitzelmann), 1967] вызывается недостаточностью га лактокиназы — фермента, катализирующего перенос фосфата с АТФ на Г. с образованием альфа-D-галактозо-1-фосфата (субстратом в этой реакции наряду с Г. может быть D-галактозамин).
После приема в пищу молока у людей с таким заболеванием резко повышается содержание Г. в крови (в норме ее количество в крови незначительно) и в повышенных количествах образуется галактит. Накопление его в хрусталиках может привести к образованию катаракты вследствие чрезмерной гидратации и нарушения электролитного баланса. Толерантность к Г. у людей, страдающих диабетом, близка к таковой у здоровых людей.
Галактан это полимерный форма галактозы, обнаруженная в гемицеллюлоза, и образующие ядро галактанов, класса природных полимерных углеводов. [4]
Содержание
Этимология
Слово галактоза был придуман Чарльзом Вайсманом [5] в середине 19 века и происходит от греческого Галактос (молоко) [ нужна цитата ] и общий химический суффикс для сахаров -оза. [6] Этимология сравнима с этимологией слова лактоза в том, что оба содержат корни, означающие «молочный сахар». Лактоза представляет собой дисахарид галактозы плюс глюкоза.
Структура и изомерия
Галактоза существует как в форме с открытой цепью, так и в циклической форме. Форма открытой цепи имеет карбонил в конце цепочки.
Четыре изомера являются циклическими, два из них с пираноза (шестичленное) кольцо, два с фураноза (пятичленное) кольцо. Галактофураноза содержится в бактериях, грибах и простейших, [7] [8] и распознается предполагаемым хордовым иммунным лектином Интелектин через его экзоциклический 1,2-диол. В циклической форме есть два аномеры, названные альфа и бета, поскольку переход от формы с открытой цепью к циклической форме включает создание нового стереоцентр на площадке открытой сети карбонил. В бета-форме спиртовая группа находится в экваториальном положении, тогда как в альфа-форме спиртовая группа находится в аксиальном положении. [9]
Отношение к лактозе
В природе лактоза содержится в основном в молоке и молочных продуктах. Следовательно, различные пищевые продукты, приготовленные из молочных ингредиентов, могут содержать лактозу. [10] Галактоза метаболизм, который превращает галактозу в глюкозу, осуществляется тремя основными ферментами в механизме, известном как Лелуарский путь. Ферменты перечислены в порядке метаболического пути: галактокиназа (GALK), галактозо-1-фосфатуридилтрансфераза (GALT) и UDP-галактоза-4’-эпимераза (GALE).
В человеческом лактацияглюкоза превращается в галактозу посредством гексонеогенеза, чтобы позволить молочные железы выделять лактозу. Однако большая часть лактозы в грудное молоко синтезируется из галактозы, взятой из крови, и только 35 ± 6% производится из галактозы из de novo синтез. [11] Глицерин также способствует выработке галактозы в молочных железах. [12]
Метаболизм
Глюкоза более стабильна, чем галактоза, и менее восприимчива к образованию неспецифических гликоконъюгатов, молекул, по крайней мере, с одним сахаром, присоединенным к белку или липиду. Многие предполагают, что именно по этой причине был открыт путь быстрого превращения галактозы в глюкозу. очень консервативный среди многих видов. [13]
Галактоземия это неспособность правильно расщеплять галактозу из-за генетически унаследованной мутации в одном из ферментов пути Лелуара. В результате потребление даже небольших количеств вредно для галактоземии. [15]
Источники
Галактоза содержится в молочные продукты, авокадо, сахарная свекла, Другой десны и слизь. Это также синтезированный телом, где он является частью гликолипиды и гликопротеины в нескольких ткани; и является побочным продуктом этанол третьего поколения производственный процесс (из макроводорослей).
Клиническое значение
Хроническое системное воздействие мышей, крысы, и Дрозофила к D-галактозе вызывает ускорение старение (старение). Сообщалось, что воздействие высоких доз D-галактозы (120 мг / кг) может вызывать снижение концентрации и подвижности сперматозоидов у грызунов и широко используется в качестве модели старения при подкожном введении. [16] [17] [18] Два исследования показали возможную связь между галактозой в молоке и рак яичников. [19] [20] Другие исследования не показывают корреляции даже при нарушенном метаболизме галактозы. [21] [22] Совсем недавно объединенный анализ, проведенный Гарвардская школа общественного здравоохранения не выявили специфической корреляции между продуктами, содержащими лактозу, и раком яичников, а также продемонстрировали статистически незначимое увеличение риска потребления лактозы при дозе 30 г / день. [23] Для определения возможных рисков необходимы дополнительные исследования.
Некоторые текущие исследования показывают, что галактоза может играть роль в лечении очаговый сегментарный гломерулосклероз (заболевание почек, приводящее к почечной недостаточности и протеинурии). [24] Этот эффект, вероятно, является результатом связывания галактозы с фактором ФСГС. [25]
Галактоза является компонентом антигенов, присутствующих в клетках крови, которые определяют группу крови внутри Система групп крови ABO. В антигенах O и A есть два мономеры галактозы на антигены, тогда как в антигенах B есть три мономера галактозы. [26]
Дисахарид, состоящий из двух единиц галактозы, галактоза-альфа-1,3-галактоза (альфа-гал), был признан потенциальным аллерген присутствует в мясо млекопитающих. Альфа-гал аллергия может быть вызвано одинокий звездный клещ укусы.
История
В 1855 г. Э. О. Эрдманн заметил, что при гидролизе лактозы помимо глюкозы образуется вещество. [27] [28]
Галактоза была впервые выделена и изучена Луи Пастер в 1856 г. и назвал это лактозой. [29] В 1860 г. Бертело переименовал его в «галактозу» или «лактозную глюкозу». [30] [31] В 1894 г. Эмиль Фишер и Роберт Моррелл определил конфигурация галактозы. [32]