Disacharydy

Disacharydy (disacharydy, oligosacharydy) to grupa węglowodanów, których cząsteczki składają się z dwóch cukrów prostych połączonych w jedną cząsteczkę wiązaniem glikozydowym o różnej konfiguracji. Uogólniony wzór disacharydów można przedstawić jako C₁₂Н₂₂О₁₁.

W zależności od budowy cząsteczek i ich właściwości chemicznych rozróżnia się disacharydy redukujące i nieredukujące. Redukujące disacharydy obejmują laktozę, maltozę i celobiozę; nieredukujące disacharydy obejmują sacharozę i trehalozę.

Właściwości chemiczne

Cukier to stałe substancje krystaliczne. Kryształy różnych substancji mają kolor od białego do brązowego. Dobrze rozpuszczają się w wodzie i alkoholach, mają słodki smak.

Podczas reakcji hydrolizy pękają wiązania glikozydowe, w wyniku czego disacharydy rozkładają się na dwa cukry proste. W odwrotnym procesie hydrolizy kondensacja łączy kilka cząsteczek disacharydów w węglowodany złożone – polisacharydy.

Laktoza – cukier mleczny

Termin „laktoza” jest tłumaczony z łaciny jako „cukier mleczny”. Ten węglowodan został nazwany tak, ponieważ występuje w dużych ilościach w produktach mlecznych. Laktoza to polimer składający się z cząsteczek dwóch cukrów prostych – glukozy i galaktozy. W przeciwieństwie do innych disacharydów, laktoza nie jest higroskopijna. Zdobądź ten węglowodan z serwatki.

Zakres zastosowania

Laktoza jest szeroko stosowana w przemyśle farmaceutycznym. Ze względu na brak higroskopijności wykorzystywany jest do produkcji łatwo hydrolizujących leków na bazie cukru. Inne węglowodany, które są higroskopijne, szybko ulegają zawilgoceniu, a zawarta w nich substancja czynna lecznicza szybko się rozkłada.

Cukier mleczny w biologicznych laboratoriach farmaceutycznych wykorzystywany jest do produkcji pożywek do hodowli różnych kultur bakterii i grzybów, np. do produkcji penicyliny.

Laktoza izomeryzowana w farmaceutykach w celu wytworzenia laktulozy. Laktuloza to biologiczny probiotyk, który normalizuje motorykę jelit w przypadku zaparć, dysbakteriozy i innych problemów trawiennych.

Przydatne właściwości

Cukier mleczny jest najważniejszą substancją odżywczą i plastyczną, niezbędną do harmonijnego rozwoju rosnącego organizmu ssaków, w tym niemowlęcia. Laktoza jest pożywką dla rozwoju bakterii kwasu mlekowego w jelicie, które zapobiegają rozwojowi w nim procesów gnilnych.

Spośród korzystnych właściwości laktozy można wyróżnić, że przy dużej energochłonności nie jest wykorzystywana do tworzenia tłuszczu i nie podnosi poziomu cholesterolu we krwi.

Możliwa szkoda

Laktoza nie szkodzi ludzkiemu organizmowi. Jedynym przeciwwskazaniem do stosowania produktów zawierających cukier mleczny jest nietolerancja laktozy, która występuje u osób z niedoborem enzymu laktazy rozkładającego cukier mleczny na węglowodany proste. Nietolerancja laktozy jest przyczyną upośledzenia wchłaniania produktów mlecznych przez ludzi, częściej osoby dorosłe. Ta patologia objawia się w postaci objawów takich jak:

• nudności i wymioty;
• biegunka;
• wzdęcia;
• kolka;
• swędzenie i wysypki na skórze;
• alergiczny nieżyt nosa;
• obrzęk

Nietolerancja laktozy jest najczęściej fizjologiczna i wiąże się z niedoborem laktazy związanym z wiekiem.

Maltoza – cukier słodowy

Maltoza, która składa się z dwóch reszt glukozy, jest disacharydem wytwarzanym przez zboża do budowy tkanek ich zarodków. Mniej maltozy znajduje się w pyłku i nektarze roślin kwitnących oraz w pomidorach. Cukier słodowy jest również produkowany przez niektóre komórki bakteryjne.

U zwierząt i ludzi maltoza powstaje w wyniku rozkładu polisacharydów – skrobi i glikogenu – za pomocą enzymu maltazy.

Główną biologiczną rolą maltozy jest dostarczanie organizmowi materiału energetycznego.

Możliwa szkoda

Szkodliwe właściwości maltoza wykazuje tylko u osób, które mają genetyczny niedobór maltazy. W rezultacie w jelicie ludzkim podczas spożywania pokarmów zawierających maltozę, skrobię lub glikogen gromadzą się niedotlenione produkty, wywołując ciężką biegunkę. Wyłączenie tych pokarmów z diety lub przyjmowanie preparatów enzymatycznych z maltazą pomaga zniwelować objawy nietolerancji maltozy.

Sacharoza – cukier trzcinowy

Cukier obecny w naszej codziennej diecie, zarówno w czystej postaci, jak i jako składnik różnych potraw, to sacharoza. Składa się z reszt glukozy i fruktozy.

W naturze sacharoza występuje w różnych owocach: owocach, jagodach, warzywach, a także w trzcinie cukrowej, skąd została po raz pierwszy wydobyta. Rozkład sacharozy zaczyna się w jamie ustnej i kończy w jelitach. Pod wpływem alfa-glukozydazy cukier trzcinowy rozkłada się na glukozę i fruktozę, które szybko wchłaniają się do krwi.

Przydatne właściwości

Korzyści z sacharozy są oczywiste. Jako bardzo powszechny disacharyd w przyrodzie, sacharoza służy jako źródło energii dla organizmu. Nasycenie krwi glukozą i fruktozą, cukier trzcinowy:

• zapewnia prawidłowe funkcjonowanie mózgu – głównego konsumenta energii;
• jest źródłem energii do skurczu mięśni;
• zwiększa wydolność organizmu;
• stymuluje syntezę serotoniny, dzięki czemu poprawia nastrój, będąc czynnikiem antydepresyjnym;
• uczestniczy w tworzeniu strategicznych (i nie tylko) rezerw tłuszczu;
• bierze czynny udział w metabolizmie węglowodanów;
• wspomaga funkcje detoksykacyjne wątroby.

Dobroczynne funkcje sacharozy pojawiają się tylko wtedy, gdy jest spożywana w ograniczonych ilościach. Za optymalne uważa się spożywanie 30-50 g cukru trzcinowego w posiłkach, napojach lub w czystej postaci.

Szkodzi, gdy jest nadużywany

Przekroczenie dziennego spożycia jest obarczone manifestacją szkodliwych właściwości sacharozy:

• zaburzenia endokrynologiczne (cukrzyca, otyłość);
• zniszczenie szkliwa zębów i patologii układu mięśniowo-szkieletowego w wyniku naruszenia metabolizmu mineralnego;
• zwiotczała skóra, łamliwe paznokcie i włosy;
• pogorszenie stanu skóry (wysypka, powstawanie trądziku);
• tłumienie odporności (skuteczny środek immunosupresyjny);
• tłumienie aktywności enzymatycznej;
• zwiększona kwasowość soku żołądkowego;
• naruszenie nerek;
• hipercholesterolemia i triglicerydemia;
• przyspieszenie starzenia.

Ponieważ witaminy z grupy B są aktywnie zaangażowane w proces wchłaniania produktów rozpadu sacharozy (glukoza, fruktoza), nadmierne spożycie słodkich pokarmów jest obarczone niedoborem tych witamin. Długotrwały brak witamin z grupy B jest niebezpieczny przy uporczywych zaburzeniach serca i naczyń krwionośnych, patologiach aktywności neuropsychicznej.

U dzieci zamiłowanie do słodyczy prowadzi do wzrostu ich aktywności, aż do rozwoju zespołu nadpobudliwości, nerwicy, drażliwości.

Disacharyd celobiozy

Celobioza to disacharyd składający się z dwóch cząsteczek glukozy. Jest produkowany przez rośliny i niektóre komórki bakteryjne. Celobioza nie ma wartości biologicznej dla ludzi: w ludzkim ciele substancja ta nie ulega rozkładowi, ale jest związkiem balastowym. W roślinach celobioza pełni funkcję strukturalną, ponieważ jest częścią cząsteczki celulozy.

Trehaloza – cukier grzybowy

Trehaloza składa się z dwóch cząsteczek glukozy. Zawarte w wyższych grzybach (stąd jego druga nazwa – grzybica), glonach, porostach, niektórych robakach i owadach. Uważa się, że akumulacja trehalozy jest jednym z warunków zwiększonej odporności komórek na wysuszenie. Nie jest wchłaniany w ludzkim ciele, jednak jego duże spożycie do krwi może powodować odurzenie.

Disacharydy są szeroko rozpowszechnione w przyrodzie – w tkankach i komórkach roślin, grzybów, zwierząt, bakterii. Są zawarte w strukturze złożonych kompleksów molekularnych, a także występują w stanie wolnym. Niektóre z nich (laktoza, sacharoza) stanowią substrat energetyczny dla organizmów żywych, inne (celobioza) pełnią funkcję strukturalną.