Disacharydy są cukrami lub węglowodany wykonane przez połączenie dwóch monosacharydy. Dzieje się tak poprzez reakcję odwodnienia i cząsteczka wody jest usuwany dla każdego połączenia. ZA Wiązanie glikozydowe może tworzyć się między dowolną grupą hydroksylową monosacharydu, więc nawet jeśli dwie podjednostki są tym samym cukrem, istnieje wiele różnych kombinacji wiązań i stereochemii, dzięki czemu powstają disacharydy nieruchomości. W zależności od cukrów składowych disacharydy mogą być słodkie, lepkie, rozpuszczalne w wodzie lub krystaliczne. Znane są zarówno naturalne, jak i sztuczne disacharydy.
Oto lista niektórych disacharydów, w tym monosacharydów, z których są wykonane, i żywności je zawierającej. Sacharoza, maltoza i laktoza są najbardziej znanymi disacharydami, ale są też inne.
Sacharoza (sacharoza)
glukoza + fruktoza
Sacharoza jest cukier stołowy. Jest oczyszczany z trzciny cukrowej lub buraków cukrowych.
Maltoza
glukoza + glukoza
Maltoza to cukier występujący w niektórych zbożach i cukierkach. Jest produktem trawienia skrobi i może być oczyszczony z jęczmienia i innych ziaren.
Laktoza
galaktoza + glukoza
Laktoza jest disacharydem znajdującym się w mleku. Ma wzór C12H.22O11 i jest izomer sacharozy.
Laktuloza
galaktoza + fruktoza
Laktuloza jest syntetycznym (sztucznym) cukrem, który nie jest wchłaniany przez organizm, ale jest rozkładany w okrężnicy na produkty, które wchłaniają wodę do okrężnicy, przez co zmiękczają stolec. Jego podstawowym zastosowaniem jest leczenie zaparć.Jest również stosowany w celu zmniejszenia krwi amoniak poziomy u osób z chorobami wątroby, ponieważ laktuloza absorbuje amoniak do okrężnicy (usuwając go z organizmu).
Trehaloza
glukoza + glukoza
Trehaloza jest również znana jako tremaloza lub grzybica. Jest to naturalny disacharyd sprzężony z alfa o wyjątkowo wysokich właściwościach zatrzymywania wody. W naturze pomaga roślinom i zwierzętom skracać długie okresy bez wody.
Celobioza
glukoza + glukoza
Celobioza to hydroliza produkt z celulozy lub materiałów bogatych w celulozę, takich jak papier lub bawełna. Powstaje poprzez połączenie dwóch cząsteczek beta-glukozy wiązaniem β (1 → 4).
Tabela typowych disacharydów
Oto krótkie podsumowanie podjednostek typowych disacharydów i ich wzajemnych powiązań.
Disacharyd | Pierwsza jednostka | Druga jednostka | Więź |
---|---|---|---|
sacharoza | glukoza | fruktoza | α(1→2)β |
laktuloza | galaktoza | fruktoza | β(1→4) |
laktoza | galaktoza | glukoza | β(1→4) |
maltoza | glukoza | glukoza | α(1→4) |
trehaloza | glukoza | glukoza | α(1→1)α |
celobioza | glukoza | glukoza | β(1→4) |
chitobioza | glukozamina | glukozamina | β(1→4) |
Istnieje wiele innych disacharydów, choć nie są one tak powszechne, w tym izomaltoza (2 monomery glukozy), turanoza (glukoza i fruktoza monomer), melibioza (monomer galaktozy i glukozy), ksylobioza (dwa monomery ksylopiranozy), soforoza (2 monomery glukozy) i mannobioza (2 mannozy monomery).
Obligacje i właściwości
Należy zauważyć, że wielokrotne disacharydy są możliwe, gdy monosacharydy wiążą się ze sobą, ponieważ wiązanie glikozydowe może tworzyć się między dowolną grupą hydroksylową na cukrach składowych. Na przykład dwie cząsteczki glukozy mogą łączyć się, tworząc maltozę, trehalozę lub celobiozę. Chociaż te disacharydy są wykonane z tych samych cukrów składowych, są to odrębne cząsteczki o różnych właściwościach chemicznych i fizycznych.
Zastosowania disacharydów
Disacharydy są stosowane jako nośniki energii i do skutecznego transportu monosacharydów. Konkretne przykłady zastosowań obejmują:
- W ludzkim ciele iu innych zwierząt sacharoza jest trawiona i rozkładana na składniki - proste cukry dla szybkiej energii. Nadmiar sacharozy można przekształcić z węglowodanu w lipid do przechowywania jako tłuszcz. Sacharoza ma słodki smak.
- Laktoza (cukier mleczny) znajduje się w mleku kobiecym, gdzie służy jako źródło energii chemicznej dla niemowląt. Laktoza, podobnie jak sacharoza, ma słodki smak. W miarę starzenia się ludzi laktoza staje się mniej tolerowana. Jest tak, ponieważ trawienie laktozy wymaga enzymu laktazy. Osoby nietolerujące laktozy mogą przyjmować suplement laktazy w celu zmniejszenia wzdęć, skurczów, nudności i biegunki.
- Rośliny używają disacharydów do transportu fruktozy, glukozy i galaktozy z jednej komórki do drugiej.
- Maltoza, w przeciwieństwie do niektórych innych disacharydów, nie spełnia określonego celu w ludzkim ciele. Cukrową formą maltozy jest maltitol, który jest stosowany w żywności bez cukru. Oczywiście maltoza jest cukier, ale nie jest całkowicie trawiony i wchłaniany przez organizm (50–60%).
Kluczowe punkty
- Disacharyd to cukier (rodzaj węglowodanu) wytwarzany przez połączenie dwóch monosacharydów.
- Reakcja odwodnienia tworzy disacharyd. Jedna cząsteczka wody jest usuwana dla każdego wiązania utworzonego między podjednostkami monosacharydu.
- Znane są zarówno naturalne, jak i sztuczne disacharydy.
- Przykłady typowych disacharydów obejmują sacharozę, maltozę i laktozę.
Dodatkowe referencje
- IUPAC, „Disacharydy." Kompendium terminologii chemicznej, 2nd ed. („Gold Book”) (1997).
- Whitney, Ellie; Sharon Rady Rolfes (2011). Peggy Williams, red. Zrozumieć Odżywianie (Wydanie dwunaste). Kalifornia: Wadsworth, Cengage Learning. p. 100.