Дисаксариды

Дисахариды (дисахариды, олигосахариды) — группа углеводов, молекулы которых состоят из двух простых сахаров, соединенных в одну молекулу гликозидной связью различной конфигурации. Обобщенную формулу дисахаридов можно представить как C₁₂Н₂₂О₁₁.

В зависимости от строения молекул и их химических свойств различают редуцирующие и невосстанавливающие дисахариды. Восстанавливающие дисахариды включают лактозу, мальтозу и целлобиозу; невосстанавливающие дисахариды включают сахарозу и трегалозу.

Химические свойства

Дисахар – твердые кристаллические вещества. Кристаллы различных веществ окрашены от белого до коричневого цвета. Хорошо растворяются в воде и спиртах, имеют сладкий вкус.

В ходе реакции гидролиза гликозидные связи разрываются, в результате чего дисахариды распадаются на два простых сахара. В обратном процессе гидролиза конденсация соединяет несколько молекул дисахаридов в сложные углеводы – полисахариды.

Лактоза – молочный сахар

Термин «лактоза» переводится с латыни как «молочный сахар». Этот углевод назван так потому, что в больших количествах он содержится в молочных продуктах. Лактоза – это полимер, состоящий из молекул двух моносахаридов – глюкозы и галактозы. В отличие от других дисахаридов лактоза не гигроскопична. Получите этот углевод из сыворотки.

Область применения

Лактоза широко используется в фармацевтической промышленности. Благодаря отсутствию гигроскопичности его используют для изготовления легкогидролизуемых препаратов на основе сахаров. Другие углеводы, гигроскопичны, быстро отсыревают и содержащееся в них активное лекарственное вещество быстро разлагается.

Молочный сахар в биофармацевтических лабораториях используется при изготовлении питательных сред для выращивания различных культур бактерий и грибов, например, при производстве пенициллина.

Лактоза изомеризуется в фармацевтических препаратах с получением лактулозы. Лактулоза – биологический пробиотик, нормализующий перистальтику кишечника при запорах, дисбактериозе и других проблемах с пищеварением.

Полезные свойства

Молочный сахар – важнейшее питательное и пластическое вещество, необходимое для гармоничного развития растущего организма млекопитающих, в том числе детеныша. Лактоза является питательной средой для развития в кишечнике молочнокислых бактерий, препятствующих развитию в нем гнилостных процессов.

Из полезных свойств лактозы можно выделить то, что при высокой энергоемкости она не используется для образования жира и не повышает уровень холестерина в крови.

Возможный вред

Лактоза не вредит человеческому организму. Единственным противопоказанием к употреблению продуктов, содержащих молочный сахар, является непереносимость лактозы, возникающая у людей с дефицитом фермента лактазы, расщепляющего молочный сахар на простые углеводы. Непереносимость лактозы является причиной нарушения усвоения молочных продуктов людьми, чаще взрослыми. Данная патология проявляется в виде таких симптомов, как:

• тошнота и рвота;
• диарея;
• вздутие живота;
• колики;
• зуд и высыпания на коже;
• аллергический ринит;
• отечность

Непереносимость лактозы чаще всего носит физиологический характер и связана с возрастной недостаточностью лактазы.

Мальтоза – солодовый сахар

Мальтоза, состоящая из двух остатков глюкозы, представляет собой дисахарид, вырабатываемый злаками для построения тканей их зародышей. Меньше мальтозы содержится в пыльце и нектаре цветковых растений, а также в томатах. Солодовый сахар также вырабатывается некоторыми бактериальными клетками.

У животных и человека мальтоза образуется в результате расщепления полисахаридов – крахмала и гликогена – с помощью фермента мальтазы.

Основная биологическая роль мальтозы – обеспечение организма энергетическим материалом.

Возможный вред

Вредные свойства мальтоза проявляет только у тех людей, у которых имеется генетический дефицит мальтазы. В результате в кишечнике человека при употреблении в пищу продуктов, содержащих мальтозу, крахмал или гликоген, накапливаются недоокисленные продукты, провоцирующие тяжелую диарею. Исключение этих продуктов из рациона или прием ферментных препаратов с мальтазой помогает нивелировать проявления непереносимости мальтозы.

Сахароза – тростниковый сахар

Сахар, который присутствует в нашем ежедневном рационе как в чистом виде, так и в составе различных блюд, – это сахароза. Он состоит из остатков глюкозы и фруктозы.

В природе сахароза содержится во множестве фруктов: фруктах, ягодах, овощах, а также в сахарном тростнике, откуда ее впервые добыли. Расщепление сахарозы начинается во рту и заканчивается в кишечнике. Под воздействием альфа-глюкозидазы тростниковый сахар расщепляется на глюкозу и фруктозу, которые быстро всасываются в кровь.

Полезные свойства

Польза сахарозы очевидна. Сахароза, очень распространенный в природе дисахарид, служит источником энергии для организма. Насыщая кровь глюкозой и фруктозой, тростниковый сахар:

• обеспечивает нормальное функционирование мозга – основного потребителя энергии;
• является источником энергии для сокращения мышц;
• повышает работоспособность организма;
• стимулирует синтез серотонина, за счет чего улучшает настроение, являясь антидепрессивным фактором;
• участвует в формировании стратегических (и не только) жировых запасов;
• принимает активное участие в углеводном обмене;
• поддерживает детоксикационную функцию печени.

Полезные функции сахарозы проявляются только при ее употреблении в ограниченных количествах. Оптимальным считается употребление 30-50 г тростникового сахара с едой, напитками или в чистом виде.

Вред при злоупотреблении

Превышение суточной нормы чревато проявлением вредных свойств сахарозы:

• эндокринные нарушения (сахарный диабет, ожирение);
• разрушение зубной эмали и патологии со стороны опорно-двигательного аппарата в результате нарушения минерального обмена;
• дряблая кожа, ломкие ногти и волосы;
• ухудшение состояния кожи (сыпь, образование прыщей);
• подавление иммунитета (эффективный иммунодепрессант);
• подавление активности ферментов;
• повышенная кислотность желудочного сока;
• нарушение работы почек;
• гиперхолестеринемия и триглицеридемия;
• ускорение старения.

Поскольку витамины группы В активно участвуют в процессе всасывания продуктов распада сахарозы (глюкозы, фруктозы), чрезмерное употребление сладких продуктов чревато дефицитом этих витаминов. Длительный недостаток витаминов группы В опасен стойкими нарушениями работы сердца и сосудов, патологиями нервно-психической деятельности.

У детей увлечение сладостями приводит к повышению их активности вплоть до развития синдрома гиперактивности, неврозов, раздражительности.

Целлобиозный дисахарид

Целлобиоза – дисахарид, состоящий из двух молекул глюкозы. Его производят растения и некоторые бактериальные клетки. Целлобиоз не имеет биологической ценности для человека: в организме человека это вещество не распадается, а является балластным соединением. В растениях целлобиоза выполняет структурную функцию, так как входит в состав молекулы целлюлозы.

Трегалоза – грибной сахар.

Трегалоза состоит из двух молекул глюкозы. Содержится в высших грибах (отсюда его второе название – микоз), водорослях, лишайниках, некоторых червях и насекомых. Считается, что накопление трегалозы является одним из условий повышения устойчивости клеток к высыханию. Он не всасывается в организме человека, однако большое попадание его в кровь может вызвать интоксикацию.

Дисахариды широко распространены в природе – в тканях и клетках растений, грибов, животных, бактерий. Они входят в структуру сложных молекулярных комплексов, а также находятся в свободном состоянии. Некоторые из них (лактоза, сахароза) являются энергетическим субстратом живых организмов, другие (целлобиоза) выполняют структурную функцию.