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Lactosa

Lactosa
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Campo al que perteneceAlimentación

Lactosa. Disacárido formado por la unión de una molécula de glucosa y otra de galactosa. Específicamente intervienen una β-galactopiranosa y una β-glucopiranosa unidas por los carbonos 1 y 4 respectivamente.

Generalidades

La lactosa es un azúcar muy raro en la naturaleza, excepto en la leche, de la que es el carbohidrato más importante en casi todas las especies. También se ha encontrado en las frutas de algunos miembros de la familia de las Sapotaceae. En la leche su concentración varía desde cero en algunas focas hasta aproximadamente 100 g/litro en la de ciertos primates. La leche de vaca contiene corrientemente más lactosa que ningún otro componente sólido, con una concentración media de 50 g/litro.

Biosíntesis de la lactosa

La biosíntesis de la lactosa consiste en el acoplamiento de la galactosa con la glucosa mediante un enlace β-1, 4-glicosídico. Se sintetiza en la glándula mamaria a partir de la glucosa de la sangre. Esta se puede considerar como uno de los componentes de la leche que menores fluctuaciones presenta en su contenido y cuando esto ocurre nos indica anormalidades en la glándula mamaria del animal. La síntesis de la lactosa regula en gran parte el volumen de leche segregada; es decir, que la cantidad de leche producida depende de las posibilidades de síntesis de la lactosa en la mama.

Propiedades químicas de la lactosa

Desde el punto de vista químico, la lactosa es un [[glúcido] reductor perteneciente al grupo de los [[diholósidos], dando por hidrólisis glucosa y galactosa. La lactosa se encuentra en la leche en dos formas químicas isómeras: alfa y beta, ellas se diferencian entre sí por la posición del grupo OH, por el desigual giro del rayo polarizado y por su diferente solubilidad en el agua. La lactosa no es tan dulce como otros azúcares corrientes: sacarosa, glucosa y fructuosa. A concentraciones mayores es relativamente más dulce. Así por ejemplo, soluciones de sacarosa de 1, 5, 10 y 20 % tienen el mismo poder edulcorante que soluciones de lactosa del 3,5%, 15%, 30% y 33%. La β-lactosa es más dulce que la α- lactosa, pero tal diferencia no tiene importancia, ya que al equilibrarse los anómeros se elimina rápidamente.

Solubilidad

En la leche la lactosa se encuentra en estado de solución verdadera y resulta desde el punto de vista industrial muy interesante conocer su solubilidad. Si se disuelve en agua a una cierta temperatura, un exceso de lactosa comercial (forma alfa), se observa que una determinada cantidad se disuelve rápidamente y, por lo tanto, representa la solubilidad inicial. Si esta solución se agita durante 24 h se observará que una nueva cantidad de lactosa se disuelve y se puede determinar entonces la solubilidad final. En ese tiempo una porción de lactosa alfa se ha transformado en lactosa beta más soluble, lo que ha permitido que una nueva cantidad de lactosa alfa entre en solución. O sea, existe en el líquido un equilibrio constante entre ambas formas de lactosa, este equilibrio sigue proporciones definidas y variables con la temperatura. Cuando la solución está saturada de lactosa beta se llega entonces a la solubilidad final. A una temperatura de 288K (15 C) tiene lugar esta saturación cuando el contenido de lactosa beta alcanza el 62 % y, por lo tanto, el 38 % es de lactosa alfa. El fenómeno de la solubilidad de la lactosa se puede seguir con el estudio de la desviación o rotación polarimétrica. Este fenómeno se conoce con el nombre de mutarrotación.

Sensibilidad al calor

La lactosa es sensible al calor de 383 a 403 K (110 a 130 °C) en forma hidratada pierde su agua de cristalización. Después de 423 K (15 °C) se torna amarilla y posteriormente a 423 K (17 °C) tiene lugar un oscurecimiento pronunciado debido a la caramelización. En cambio en la leche se observa que el oscurecimiento ocurre a temperaturas muy inferiores. Este fenómeno no se produce por la caramelización de la lactosa, sino por una reacción de la lactosa con las materias nitrogenadas, formando compuestos oscuros reductores llamados melanoidinas. Esta reacción muy compleja catalizada por el hierro, el cobre y los fosfatos es conocida como reacción de Maillard.

Fermentación

La lactosa es el componente de la leche más débil frente a la acción microbiana. La leche es fácilmente presa de bacterias de diversos tipos, que transforman la lactosa en ácido láctico y en otros ácidos alifáticos; transformación a veces nociva y frecuentemente muy útil. Los microorganismos transforman la lactosa en ácido láctico, de este modo provocan la fermentación láctica, que trae como consecuencia la coagulación de la leche. La lactosa puede sufrir también la fermentación alcohólica cuando es atacada por levaduras que producen una enzima que hidroliza este azúcar en glucosa y galactosa.

Utilización de la lactosa

La lactosa representa una fuente energética de fácil utilización y favorece la absorción de calcio y magnesio. Las bacterias del ácido láctico incluyen, entre otras, las especies de los géneros Streptococcus y Lactobacillus que producen yogur.

Intolerancia a la lactosa

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.

Fuente