Галактоза относится к классу простых молочных сахаров.
В организм человека поступает в основном в составе молока, метаболизируется в клетках печени и затем попадает в кровь. Расщепление возможно благодаря специальному ферменту. При его отсутствии возникает расстройство, называемое галактоземией. В результате окисления галактозы в организме образуются клетки крови, сжигаются сложные углеводы и регулируются обменные процессы.
Что такое галактоза
Галактоза представляет собой моносахарид класса гексоз, содержащийся в дисахариде лактозе и других полисахаридах. Не необходимое питательное вещество. Этот белый кристаллический порошок легко растворим в этаноле и воде при 25°С. Температура плавления составляет примерно 165-170 градусов, карамелизация вещества начинается при 160 по Цельсию.
Содержится в молоке, сахарной свекле, жевательной резинке и некоторых энергетических напитках. Это моносахарид в составе сложных углеводов, присутствующий в различных фруктах и овощах, таких как помидоры, картофель, сельдерей, свекла, киви, черешня. Кроме того, организм человека способен самостоятельно синтезировать это вещество, входящее в состав гликолипидов и гликопротеинов. Встречается в клетках головного мозга, нервной ткани.
Это один из трех встречающихся в природе моносахаридов (два других — глюкоза и фруктоза). Выступает строительным материалом для другого не менее важного углевода – лактозы, которую человек получает с молоком. Этот моносахарид необходим для производства молока у кормящих матерей. А вот в качестве подсластителя галактозу используют крайне редко, хотя это вещество относится к сахарам. Сладости в нем на две трети меньше, чем в обычном сахаре. Между тем, учитывая, что галактоза, как и фруктоза, имеет низкий гликемический индекс, имеет смысл говорить о ней как о безопасном сахаре, особенно для людей с сахарным диабетом. Он также используется в качестве легкого подсластителя в спортивных и других диетических напитках.
Биохимическая характеристика
Галактоза, как и глюкоза, относится к классу гексоз. Оба моносахарида очень похожи по строению: они содержат 6 молекул углерода, 6 молекул кислорода и 12 молекул водорода. Но несмотря на то, что все три моносахарида (фруктоза, глюкоза, галактоза) имеют одинаковую формулу — С6Н12О6, некоторые биохимические отличия все же есть. Прежде всего, из-за различного расположения атомов в каждом случае, что делает эти вещества структурными изомерами.
Он может существовать в двух различных стереоизомерных формах:
- L-галактоза;
- D-галактоза.
D-изомер входит в состав олигосахаридов, гликозидов и полисахаридов. L-форма, входящая в состав некоторых полисахаридов, встречается у красных водорослей.
Галактозу иногда называют умным сахаром, так как небольшое количество вещества может обеспечить организм значительным уровнем дополнительной энергии. Благодаря своей структуре, отличной от других сахаров, он 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 распада вещества. После окисления галактозы образуются галактоновые кислоты и галактуроновые кислоты.
Характеристики галактозы:
- калорий на 1 грамм – 4;
- индекс сладости — 0,3;
- гликемический индекс — 23.
Метаболизм моносахарида
Метаболизм галактозы посредством гликолиза требует постоянного поступления УДФ-глюкозы (активной формы глюкозы). Галактоза метаболизируется из молочного сахара и в результате ступенчатого гликолиза превращается в глюкозо-1-фосфат.
Большая часть поглощаемого организмом моносахарида поступает в печень, где превращается в глюкозу, которая затем используется в качестве источника энергии или превращается в гликоген. По сравнению с глюкозой галактоза не способна значительно повысить уровень сахара в крови.
Функции в человеческом теле
В организме человека большая часть галактозы из пищи превращается в глюкозу.
Галактоза соединяется с глюкозой с образованием лактозы (для грудного молока). В сочетании с липидами образует гликолипиды (в том числе молекулы, образующие группы крови А, В и АВ). Галактоза в сочетании с белками служит основой для гликопротеинов (важна для клеточных мембран).
Роль в организме:
- предотвращает заболевания нервной системы;
- регулирует работу органов пищеварения;
- важен для образования клеточных мембран;
- участвует в производстве гемицеллюлозы (для поддержания клеточной структуры);
- положительно влияет на работу центральной нервной системы;
- предотвращает возникновение болезни Альцгеймера;
- входит в состав липидов соединительной ткани, головного мозга, крови.
Преимущества
Пожалуй, одним из главных преимуществ галактозы является ее низкий гликемический индекс. Поэтому этот простой сахар полезен для людей, занимающихся спортом. Чтобы дать организму энергию во время тренировки, галактоза преобразуется в глюкозу и постепенно повышает уровень сахара в крови.
Галактоземия
В норме организм без проблем метаболизирует галактозу в печени. Однако у некоторых лиц употребление этого моносахарида может привести к ухудшению здоровья. Это заболевание называется галактоземией. Причиной является генетический фактор – отсутствие в организме фермента, отвечающего за расщепление галактозы. Кроме того, невосприятие углеводов может быть и при нарушении работы печени.
Различают три вида заболеваний. Первый тип — классическая галактоземия, возникающая из-за недостатка фермента. Относится к врожденным патологиям и первые симптомы появляются в период новорожденности (в грудном возрасте). Обычная частота заболевания составляет 1 случай на 40 тысяч новорожденных. Однако исследователи утверждают, что представители некоторых национальностей более склонны к возникновению этого заболевания. Например, в Ирландии риск врожденной галактоземии составляет 1 случай на 16 000 новорожденных.
Классическая галактоземия проявляется нарушением пищеварения, задержкой развития новорожденных. Иногда это заболевание путают с непереносимостью лактозы. Определить, какой сахарид является причиной заболевания, можно только лабораторными методами. Если младенец, страдающий галактоземией, продолжает потреблять лактозу или галактозу, у него развивается нарушение функции печени (со временем перерастает в цирроз), гипогликемия, повышается билирубин, повышается уровень галактозы в крови. Если этот процесс вовремя не остановить, возможна смерть из-за печеночной недостаточности, а также поражения головного мозга или слепоты. Кроме того, на фоне классической галактоземии могут развиваться хронические осложнения, в том числе дефекты речи, когнитивные расстройства, бесплодие у женщин, обусловленное дисфункцией яичников.
Второй тип галактоземии – это генетическое заболевание, встречающееся у новорожденных с частотой 1:10 000. Симптомы очень схожи с классическими. Главное отличие в том, что он не вызывает хронических осложнений. Третий тип нарушения обмена моносахаридов сопровождается изменением формулы крови.
Лечение галактоземии
Сегодня народная медицина не может предложить лекарство от этого заболевания. Единственное, что врачи рекомендуют таким пациентам, — это максимально избегать продуктов, содержащих высокую концентрацию моносахаридов.
Кроме того, людям с заболеваниями кишечника следует с осторожностью относиться к продуктам, содержащим галактозу. Например, при энтеропатии слизистая оболочка тонкой кишки не способна поглощать простые углеводы, такие как галактоза и глюкоза. В результате возникает сильный понос, который приводит к обезвоживанию организма, вздутию живота. Это нарушение в большинстве случаев является врожденным и диагностируется в первые дни жизни. Реже заболевание развивается с возрастом.
Источники
Основным источником диетической галактозы является лактоза из молока и йогурта.
Кроме того, небольшое количество свободной галактозы содержится в других молочных продуктах независимо от наличия в них лактозы. В том числе безлактозное молоко, сыры, сметана, мороженое могут служить источником моносахаридов.
Молочные продукты, содержащие моносахариды: молоко, кефир, сыворотка, ряженка, кипяченое молоко, простокваша, сметана, мороженое, творог, сыр, сливки, масло сливочное, маргарин.
Также содержится во фруктах, овощах (особенно в сельдерее), орехах, злаках, свежем мясе, яйцах. Правда, в этой категории продуктов содержание вещества обычно не превышает 0,3 г на порцию. Есть также запасы углеводов в горохе и молочном шоколаде. Ну, очень небольшое количество галактозы содержится в некоторых лекарствах.
Область применения
На сегодняшний день мало кто использует галактозу. Это потому, что большинство людей даже не знают о существовании этого сахара. В пищевой промышленности этот простой углевод используется для изготовления жевательной резинки. Некоторые спортсмены прибегают к этому препарату во время тренировок. Но пока этот сахар не нашел широкого применения.
В медицине галактоза нашла свое применение в качестве контрастного вещества для ультразвуковой диагностики. Микробиологи используют один сахарид как средство определения типа микроорганизмов.
Предупреждение
Галактоза, потребляемая в избытке, как и любой другой сахар, может нанести вред организму. В частности, чрезмерное употребление галактозы может вызвать кариес. Как и лактоза, вызывает кариес. Передозировка моносахарида может вызвать слабый слабительный эффект, который, однако, не вреден, так как симптомы диареи исчезают с выведением лишнего вещества.
Суточная норма
Галактоза не относится к незаменимым веществам. Между тем ученые определили, что для нормального функционирования организма уровень этого вещества в крови должен быть не менее 5 мг на децилитр. Задать себе эту норму легко, если употреблять пищу, богатую галактозой (преимущественно молочные продукты, содержащие лактозу).
Особое внимание к перечню этих продуктов следует уделить людям, находящимся в состоянии стресса и переутомления, при повышенных умственных и физических нагрузках. Галактоза также должна присутствовать в рационе грудных детей и кормящих матерей.
Лучший контент месяца
- Коронавирус: SARS-CoV-2 (COVID-19)
- Антибиотики для профилактики и лечения COVID-19: насколько они эффективны
- Самые распространенные «офисные» болезни
- Убивает ли водка коронавирус
- Как остаться в живых на наших дорогах?
Людям пожилого возраста, людям с непереносимостью или аллергией на молочные продукты, а также при наличии кишечных заболеваний или воспалений женских половых органов от обильного употребления галактозы лучше отказаться.
Чрезмерное потребление продуктов, богатых этим моносахаридом, особенно при наличии галактоземии, может негативно сказаться на состоянии печени, клеток центральной нервной системы и хрусталика глаза.
Симптомы недостатка и переизбытка
О нехватке галактозы организм скажет разными симптомами. Из наиболее частых — усталость и прогулы. Люди с дефицитом углеводов легко впадают в депрессию, чувствуют физическую слабость.
Чрезмерное потребление галактозы влияет на нервную систему и проявляется гиперактивностью. Другими последствиями избытка галактозы являются серьезные заболевания печени и глаз.
Интересные факты
В отличие от других сахаров, галактоза плохо растворяется в воде.
Этот моносахарид не подходит для приготовления пищи.
Клетки головного мозга и других органов нуждаются в галактозе для функционирования.
Входит в состав безлактозного молока.
Галактоза – это вещество, которое необходимо человеку с первых дней жизни. А грудное молоко является основным источником углеводов для малыша. Хотя потребность в этом моносахариде с возрастом снижается, он не перестает быть одним из важнейших компонентов здорового питания.