Lactosa - Nota: 7 PDF

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INTRODUCCION Los carbohidratos o hidratos de carbono son compuestos orgánicos formados por elementos como el carbono, hidrógeno y oxígeno, llamados también nutrientes energéticos. Son considerados como la fuente de energía más importante de nuestro cuerpo. Aproximadamente el 60% de las calorías que ingerimos deben provenir de los carbohidratos; su principal función es suministrar energía al cuerpo, especialmente al cerebro y al sistema nervioso. Los carbohidratos de la leche están representados en su mayoría por la lactosa, el único carbohidrato libre presente en todas las leches, que se encuentra en cantidades importantes. Se sintetiza en la glándula mamaria y tiene un sabor que es relativamente poco azucarado, poco soluble y posee un efecto reductor. Dentro de la composición química de la leche, la lactosa representa el 4.9% aproximadamente, y es conocida como el azúcar de la leche.

OBJETIVOS  Dar a conocer los carbohidratos presentes en la leche y sus características principales.  Identificar y explicar la estructura química de los carbohidratos encontrados en la leche.  Concientizar sobre la importancia que representa la lactosa para la industria alimenticia.

CARBOHIDRATOS PRINCIPALES EN LACTEOS La leche es el producto normal de secreción de la glándula mamaria. a composición de la leche varía considerablemente con la raza de la vaca, el estado de lactancia, alimento, época del año y muchos otros factores. La lactosa es el disacárido compuesto de galactosa y glucosa. Se trata de un azúcar también abundante en la naturaleza, pues es el disacárido responsable de contenido de azucares de la leche, y por lo tanto de todos los alimentos elaborados a base de leche contienen una cierta proporción de este azúcar. La lactosa no es simplemente un glúcido energético para los seres humanos y para numerosos animales, la lactosa es, en la práctica, la única fuente de galactosa, que es un componente de los tejidos nerviosos. A pesar de que es un azúcar, la lactosa no se percibe por el sabor dulce. La concentración de lactosa en la leche es relativamente constante y promedia alrededor de 5% (4.8%-5.2%). Las moléculas de las que la lactosa se encuentra constituida se encuentran en una concentración mucho menor en la leche: glucosa (14 mg/100 g) y galactosa (12 mg/ 100 g). En una proporción significativa de la población humana, la deficiencia de la enzima lactasa en el tracto digestivo resulta en la incapacidad para digerir la lactosa. La mayoría de los individuos con baja actividad de lactasa desarrollan síntomas de intolerancia a grandes dosis de lactosa, pero la mayoría puede consumir cantidades moderadas de leche sin padecer malestares. No todos los productos lácteos poseen proporciones similares de lactosa. La fermentación de lactosa durante el procesado baja su concentración en muchos productos, especialmente en los yogures y quesos. ESTRUCTURA QUIMICA

La lactosa es un disacárido formado por una molécula de D-galactosa y otra molécula de D-glucosa, unidos por un enlace glucosídico.

Por poseer un grupo aldehído libre, la lactosa es un azúcar reductor. Es interesante resaltar que el poder reductor de la lactosa es considerablemente más débil que el de la glucosa. Si se hidroliza la lactosa por un ácido el poder reductor aumenta considerablemente (1,37)

CARACTERISTICAS La lactosa es un disacárido formado por la unión de una molécula de glucosa y otra de galactosa. Concretamente intervienen una β-D-galactopiranosa y una β-Dglucopiranosa unidas por los carbonos 1 y 4 respectivamente. Al formarse el enlace entre los dos monosacáridos se desprende una molécula de agua. Además, este compuesto posee el hidroxilo hemiacetálico, por lo que da la reacción de Benedict, es decir es reductor. En los humanos es necesaria la presencia de la enzima lactasa para la correcta absorción de la lactosa. Cuando el organismo no es capaz de asimilar correctamente la lactosa aparecen diversas molestias cuyo origen se denomina intolerancia a la lactosa. Cristaliza con una molécula de agua de hidratación, con lo que su fórmula es: C12H22O11·H2O, luego se la puede también llamar lactosa monohidrato. La masa molar de la lactosa monohidrato es 360,32 g/mol. La masa molar de la lactosa anhidra es 342,30 g/mol. El metabolismo de la lactosa ha sido ampliamente estudiado en las bacterias lácticas dadas la relevancia económica de los productos como queso y yogur que se producen por fermentación de la lactosa presente en la leche. La lactosa puede ser transportada por el sistema fofotransferasa de transporte de azúcares y metabolizada por la ruta de la tagatosa-6-fosfato o alternativamente por una permeasa y metabolizada por la ruta de Leloir.

GALACTOSA Es un monosacárido que se obtiene en el intestino, por medio de la acción de la enzima lactasa, al actuar sobre la lactosa (que es el azúcar de la leche), en esta reacción aparecen: glucosa y galactosa. Por tanto, este compuesto se obtiene desde la dieta.

La galactosa necesaria para la actividad de las células cerebrales, especialmente para los cerebrósidos. Por su parte, la ceramida se une a través del grupo -OH de la esfingosina a un monosacárido mediante un enlace b-glicosídico. Si el monosacárido es la galactosa, tendremos la estructura denominada cerebrósido. A diferencia de la glucosa, la galactosa no se encuentra libre sino que forma parte de la lactosa de la leche. Precisamente es en las glándulas mamarias donde este compuesto se sintetiza para formar parte de la leche materna. Existe una enfermedad conocida como galactosemia, que es la incapacidad del bebé para metabolizar la galactosa. Este problema se resuelva eliminando la galactosa de la dieta del bebé, pero si la enfermedad no es detectada oportunamente el bebe puede morir.

GLUCOSA La glucosa es un monosacárido con fórmula molecular C6H12O6. Es una hexosa, es decir, contiene 6 átomos de carbono, y es una aldosa, esto es, el grupo carbonilo está en el extremo de la molécula (es un grupo aldehído). Es una forma de azúcar que se encuentra libre en las frutas y en la miel. Su rendimiento energético es de 3,75 kilocalorías por cada gramo en condiciones estándar. Es un isómero de la fructosa, con diferente posición relativa de los grupos -OH y =O. La aldohexosa glucosa posee dos enantiómeros, si bien la D-glucosa es predominante en la naturaleza. En terminología de la industria alimentaria suele denominarse dextrosa (término procedente de «glucosa dextrorrotatoria»)3 a este compuesto. La glucosa es uno de los tres monosacáridos dietéticos, junto con fructosa y galactosa, que se absorben directamente al torrente sanguíneo durante la digestión. Las células lo utilizan como fuente primaria de energía y es un intermediario metabólico. La glucosa es uno de los principales productos de la fotosíntesis y combustible para la respiración celular. La Glucosa es una Aldosa, posee un grupo Aldehído(CHO) ubicado en el C1 y 5 grupos Oxidrilos(OH) ubicados desde el C2 hasta el C6. En la Glucosa el grupo (OH) ubicado en el C3 se encuentra en el lado izquierdo, los demás en el lado derecho. La Galactosa es también una Aldosa, posee un grupo Aldehído en el C1 pero es un epímero de la Glucosa, es decir, el grupo (OH) que se encuentra en el C4 está orientado hacia la izquierda. Esta pequeña diferencia que podría parecer sin importancia, hace de estas dos moléculas compuestos de la misma familia, pero con características físicas y químicas diferentes.

El azúcar en la sangre, también llamada "glucosa" es el azúcar principal que se encuentra en su sangre. Esta proviene de los alimentos que usted consume y es su principal fuente de energía. Su sangre lleva la glucosa a todas las células de su cuerpo para ser usada como energía. Enfermedades por falta de glucosa: -Hipoglucemia: Cuando los niveles de glucosa en sangre están por debajo de la normalidad se produce una Hipoglucemia. Hipo = bajo Glucemia = glucosa en sangre En general se empiezan a sentir las manifestaciones físicas de falta de glucosa cuando el nivel de glucemia está en 55 mg/dl o menos, cifra por debajo de la cual empiezan los síntomas o "señales de alerta", aunque la sensibilidad y / o percepción de los mismos es diferente para cada persona. Enfermedades por exceso de glucosa: -Hiperglucemia: La hiperglucemia es el término técnico que utilizamos para referirnos a los altos niveles de azúcar en la sangre. El alto nivel de glucemia aparece cuando el organismo no cuenta con la suficiente cantidad de insulina o cuando la cantidad de insulina es muy escasa. La hiperglucemia también se presenta cuando el organismo no puede utilizar la insulina adecuadamente.

Fermentación de la Lactosa La fermentación es el proceso por medio del cual los organismos producen energía del azúcar sin requerir la presencia de oxígeno. Los humanos y otros organismos pluricelulares necesitan grandes cantidades de energía y la fermentación no es muy eficiente. Como resultado, sólo fermentas azúcares durante períodos cortos de tiempo con mucho esfuerzo, según explica la Dra. Lauralee Sherwood en su libro "Fisiología humana". Las bacterias y las levaduras, sin embargo, pueden usar la fermentación por más tiempo porque requieren menos energía. Gran parte de los productos fermentados de la leche se logran mediante este tipo de fermentación. El azúcar que interviene en la fermentación es la lactosa y aproximadamente un 30% es consumido durante el proceso. El proceso de fermentación de la leche es complejo e intervienen diversas teorías como la microbiología, la bioquímica, la enzimología, la química, y la física. La variación posible de fermentaciones permite que existan casi unas 400 denominaciones

posibles de productos fermentados de la leche a lo largo de todo el mundo. Van desde los productos más tradicionales hasta los procedimientos más refinados de la industria alimentaria. Un ejemplo de este tipo de fermentación es la acidificación de la leche. Ciertas bacterias (Lactobacillus, Streptococcus), al desarrollarse en la leche utilizan la lactosa (azúcar de leche) como fuente de energía. La lactosa, al fermentar, produce energía que es aprovechada por las bacterias y el ácido láctico es eliminado. La coagulación de la leche (cuajada) resulta de la precipitación de las [Caseína proteínas de la leche], y ocurre por el descenso de pH (acidificación) debido a la presencia de ácido láctico. Este proceso es la base para la obtención del yogurt. Ejemplos de esto último son el chucrut y el ensilado de granos para forraje.

CONCLUSIONES  El principal hidrato de carbono en la leche es la lactosa con una concentración relativamente constante y promedia alrededor de 5% (4.8%5.2%).  La lactosa es un disacárido formado por la unión de una molécula de β-Dgalactopiranosa y una de β-D-glucopiranosa unidas por los carbonos 1 y 4 respectivamente.  La lactosa es un reductor de Benedict y es el sustrato principal para la fermentación láctica, necesaria para la obtención de yogurt, queso, etc....