Galactose là gì? Tổng hợp kiến thức cơ bản về Galactose

Bài viết này giải đáp nhiều câu hỏi về Galactose, bao gồm: galactose là gì, công thức, thành phần dinh dưỡng và chức năng của galactose

Tổng quan về galactose

Galactose là gì?

Galactose thường được viết tắt là Gal – là một đường monosaccharide ít ngọt hơn glucose và fructose. Galactose bao gồm các nguyên tố giống như glucose , nhưng có sự sắp xếp khác nhau của các nguyên tử.

Tên nguồn gốc: Từ tiếng Hy Lạp gala = sữa, và -ose, biểu thị cho đường (galacto- + -ose, “đường sữa”).

Galactose được tìm thấy trong các sản phẩm sữa, củ cải đường, các gôm và chất nhầy khác. Nó cũng được tổng hợp bởi cơ thể, nơi hình thành một phần của glycolipid và glycoprotein trong một số mô; và là một sản phẩm phụ từ quá trình sản xuất ethanol thế hệ thứ ba (từ rong biển).

Công thức của Galactose

Galactose tồn tại trong hai dạng mạch hở và mạch vòng. Dạng mạch hở có một carbonyl ở cuối đường.

Bốn đồng phân là mạch vòng, hai trong số chúng có một vòng pyranose, hai đồng phân còn lại có một vòng furanose (năm membered). Galactofuranose xuất hiện trong vi khuẩn, nấm và động vật nguyên sinh và được nhận biết bởi một động vật có dây sống giả định miễn dịch lectin intelectin qua exocyclic 1,2-diol. Trong dạng mạch vòng có hai anomers tên là alpha và beta, khi chuyển đổi từ mạch hở sang mạch vòng liên quan đến hình thái stereocenter trong sản phẩm mới của cacbonyl mạch hở. Trong dạng beta, nhóm rượu ở vị trí Equatorial, khi ở dạng alpha, nhóm rượu ở trục.

Mối quan hệ giữa galactose – glucose – lactose

Galactose là một monosaccharide. Khi cộng với glucose (monosaccharide), qua một phản ứng trùng hợp, tạo ra lactose. Phản ứng thủy phân lactose tạo ra glucose và galactose được xúc tác bởi enzymes lactase và β-galactosidase. Sau này được tạo ra bởi operon lac trong Escherichia coli.

Trong tự nhiên, lactose được tìm thấy chủ yếu trong sữa và các sản phẩm từ sữa. Vì vậy, nhiều thức ăn sản phẩm làm từ các thành phần có nguồn gốc từ sữa như bánh mì và ngũ cốc có thể chứa lactose. Sự chuyển hóa galactose chuyển đổi galactose thành glucose được thực hiện bởi ba enzym chính trong một cơ chế được gọi là chu trình Leloir. Các enzyme đã được liệt kê theo thứ tự của các con đường trao đổi chất: galactokinase (GALK), galactose-1-phosphate uridyltransferase (GALT), và UDP-galactose-4′-epimerase (GALE).

Trong chu kỳ tiết sữa của con người, glucose được thay đổi thành galactose qua hexoneogenesis để cho phép các tuyến vú tiết ra lactose. Tuy nhiên, đa số lactose vào sữa mẹ được tổng hợp từ glucose được đưa lên từ máu, và chỉ có 35 ± 6% được làm từ galactose được tổng hợp lại. Glycerol cũng đóng góp một phần cho việc sản xuất galactose.

Thành phần dinh dưỡng của Galactose

• Lượng calo trên mỗi gram = 4,1
• Chỉ số đường huyết (GI) =?
• Độ ngọt so với sucrose = 30%
• Carbohydrate ròng = 100%

Một số thông tin khác về Galactose

• Galactose có sẵn trên thị trường dưới dạng bột tinh thể màu trắng không có mùi, khoảng 30% ngọt như sucrose.
• Galactose không hút ẩm.
• Độ hòa tan của galactose trong nước ở 25 ° C là 215 g / 100 mL. Galactose ít tan trong ethanol.
• Điểm nóng chảy của Galactose là 325-336 ° F (163-169 ° C) .
• Galactose là một loại đường khử, dễ dàng trải qua phản ứng hóa nâu Maillard với sự hiện diện của các axit amin.
• Caramel hóa galactose bắt đầu ở 320 ° F (160 ° C).

Chức năng và cơ chế hoạt động của Galactose trong cơ thể con người

Trong cơ thể con người, hầu hết các galactose ăn vào được chuyển hóa thành glucose, có thể cung cấp 4,1 kilocalories cho mỗi gram năng lượng, tương đương với sucrose .

Galactose có thể liên kết với glucose để tạo ra đường sữa (trong sữa mẹ), với lipit để tạo ra glycolipids (ví dụ, các phân tử cấu thành nhóm máu A, B và AB) hoặc protein để tạo ra glycoprotein (ví dụ, trong màng tế bào).

Galactose có trong thực phẩm nào?

• Nguồn galactose trong chế độ ăn uống chính là đường sữa từ sữa và sữa chua, được tiêu hóa thành galactose và glucose.
• Các loại thực phẩm chứa một lượng nhỏ galactose tự do bao gồm sữa ít đường hoặc sữa không có đường sữa, một số loại sữa chua, pho mát, kem, kem và các thực phẩm khác được làm ngọt nhân tạo với galactose. Thực phẩm tự nhiên đơn giản (trái cây, rau, quả hạch, ngũ cốc, thịt tươi, trứng, sữa) thường chứa ít hơn 0,3 g galactose mỗi khẩu phần .
• Một số loại thuốc có thể chứa galactose như một chất làm đầy.

Các chất dinh dưỡng khác có chứa Galactose

• Lactose là một disacarit có chứa galactose và glucose.
• Galactans là oligosacarit có chứa các monosacarit khác nhau, trong đó ít nhất một là galactose.

Galactose được hấp thụ như thế nào?

Galactose được hấp thu ở ruột non theo cơ chế tương tự như glucose, đó là nhờ sự trợ giúp của các protein vận chuyển SGLT-1 và GLUT-2 trong niêm mạc ruột non .

Trong “rối loạn di truyền glucose-galactose” hiếm gặp , sự hấp thu của galactose và glucose bị giảm đi.

Chuyển hóa Galactose

Hầu hết các galactose được hấp thụ vào gan, nơi nó được chuyển hóa chủ yếu thành glucose, sau đó được tích hợp vào glycogen hoặc được sử dụng làm năng lượng.

Con đường chính của quá trình chuyển hóa galactose là chu trình Leloir; con người và các loài khác đã được ghi nhận là có nhiều con đường khác, chẳng hạn như chu trình De Ley Doudoroff. Chu trình Leloir bao gồm các giai đoạn sau của một quá trình gồm hai phần có thể chuyển đổi β-D-galactose thành UDP-glucose. Giai đoạn đầu tiên là sự chuyển hóa β-D-galactose thành alpha-D-galactose bởi enzyme mutarotase (GALM). Chu trình Leloir sau đó thực hiện việc chuyển đổi α-D-galactose thành UDP-glucose qua ba enzyme chính: Galactokinase (GALK) phosphorylates α-D-galactose thành galactose-1-phosphate, hoặc Gal-1-P; Galactose-1-phosphate uridyltransferase (GALT) chuyển một nhóm UMP từ UDP-glucose đến Gal-1-P để tạo thành UDP-galactose; và cuối cùng, UDP galactose-4′-epimerase (GALE) chuyển đổi qua lại giữa UDP-galactose và UDP-glucose, qua đó hoàn thành chu trình.

Ảnh hưởng và tác dụng của galactose

Tác dụng của Galactose trong chế độ ăn uống đối với mức glucose trong máu

Việc uống Galactose dẫn đến lượng glucose trong máu và insulin thấp hơn so với việc uống glucose.

Trong một nghiên cứu, 75 gram glucose ăn vào 30 phút trước khi tập thể dục chủ yếu được chuyển hóa trong giờ tập thể dục đầu tiên và cùng một lượng galactose, trong giờ thứ ba tập thể dục; điều này có nghĩa là tiêu thụ cả glucose và galactose trong bữa ăn trước khi tập thể dục có thể cung cấp phân phối năng lượng tốt hơn so với chỉ riêng chất dinh dưỡng (nguồn: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22525771 ).

Galactose và sâu răng

Galactose và lactose, bao gồm glucose và galactose, có thể thúc đẩy sâu răng

Căn bệnh Galactosemia

Galactosemia hay tiểu đường galactose, là một bệnh di truyền hiếm gặp, trong đó thiếu một trong số các enzyme cần thiết để chuyển galactose thành glucose dẫn đến sự tích tụ galactose trong máu và gây tổn thương gan, não, thận và mắt sau đó . Khi trẻ sơ sinh bị galactose được nuôi bằng sữa mẹ hoặc sữa công thức có chứa galactose hoặc lactose, chúng có thể bị lờ đờ, gan to, hạ đường huyết, co giật hoặc vàng da trong những ngày đầu tiên của cuộc đời. Galactosemia không thể được điều trị, nhưng các triệu chứng có thể được ngăn chặn bằng chế độ ăn kiêng nghiêm ngặt không có galactose và không có đường sữa.

Các rối loạn di truyền khác của chuyển hóa galactose bao gồm bệnh dự trữ glycogen loại 1 với gan to và tăng trưởng bị suy yếu và thiếu galactokinase, một rối loạn lành tính với đục thủy tinh thể khi sinh