ساکارز، لاکتوز، مالتوز: راهنمای جامع دیساکاریدها + جدول و کاربردها
دیساکاریدها نوعی از قندها یا کربوهیدرات‌ها هستند که از اتصال دو مونوساکارید (قند ساده) به یکدیگر ایجاد می‌شوند. این پیوند از طریق واکنش دهیدراسیون (آبگیری) شکل می‌گیرد؛ به این معنی که به ازای هر پیوند، یک مولکول آب از دست می‌رود. پیوند گلیکوزیدی می‌تواند بین هر گروه هیدروکسیل موجود در مونوساکاریدها شکل بگیرد. به همین دلیل، حتی اگر هر دو زیرواحد سازنده یکسان باشند، ترکیبات، آرایش فضایی (استریوشیمی) و پیوندهای مختلفی می‌توانند وجود داشته باشند که منجر به ایجاد دیساکاریدهایی با ویژگی‌های منحصر به فرد می‌شود. دیساکاریدها، بسته به قندهای تشکیل‌دهنده، می‌توانند شیرین، چسبناک، محلول در آب یا کریستالی باشند. هم دیساکاریدهای طبیعی و هم مصنوعی وجود دارند.
در ادامه، به معرفی تعدادی از دیساکاریدها به همراه مونوساکاریدهای سازنده و منابع غذایی حاوی آن‌ها می‌پردازیم. ساکارز (شکر معمولی)، مالتوز و لاکتوز از شناخته‌شده‌ترین دیساکاریدها هستند، اما انواع دیگری نیز وجود دارند که در ادامه بررسی خواهند شد.
ساکارز (شکر معمولی یا شکر خوراکی)
ترکیب سازنده: گلوکز + فروکتوز
ساکارز همان شکر سفید یا شکر خوراکی است که به طور روزمره استفاده می‌کنیم. این دیساکارید از نیشکر یا چغندر قند استخراج و تصفیه می‌شود. ساکارز یک منبع سریع انرژی است و به دلیل طعم شیرین آن، به طور گسترده در صنایع غذایی و خانگی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
مالتوز (قند مالت)
ترکیب سازنده: گلوکز + گلوکز
مالتوز نوعی قند است که در برخی از غلات و شیرینی‌ها یافت می‌شود. این قند محصول تجزیه نشاسته است و می‌توان آن را از جو و سایر غلات به دست آورد. طعم مالتوز ملایم‌تر از ساکارز (شکر معمولی) است و در فرآوری مواد غذایی، به ویژه در تولید نوشیدنی‌های مالت و برخی از انواع نان، کاربرد دارد. همچنین، مالتوز در فرایند هضم نشاسته در بدن تولید می‌شود و نقش مهمی در تامین انرژی ایفا می‌کند.
لاکتوز (قند شیر)
ترکیب سازنده: گالاکتوز + گلوکز
لاکتوز، یک دیساکارید است که به طور طبیعی در شیر یافت می‌شود و به همین دلیل به آن "قند شیر" نیز می‌گویند. فرمول شیمیایی لاکتوز C12H22O11 است و ایزومر ساکارز (شکر معمولی) محسوب می‌شود. لاکتوز منبع اصلی انرژی برای نوزادان و کودکان شیرخوار است. برای هضم لاکتوز، بدن به آنزیم لاکتاز نیاز دارد. کمبود این آنزیم می‌تواند منجر به عدم تحمل لاکتوز و بروز مشکلاتی مانند نفخ و اسهال شود.
لاکتولوز
ترکیب سازنده: گالاکتوز + فروکتوز
لاکتولوز یک قند مصنوعی (ساخت دست بشر) است که در بدن جذب نمی‌شود. این ماده در روده بزرگ تجزیه شده و محصولاتی تولید می‌کند که آب را به داخل روده جذب می‌کنند، در نتیجه مدفوع را نرم‌تر می‌کنند. کاربرد اصلی لاکتولوز، درمان یبوست است. همچنین، از آن برای کاهش سطح آمونیاک خون در افراد مبتلا به بیماری‌های کبدی نیز استفاده می‌شود، زیرا لاکتولوز آمونیاک را در روده بزرگ جذب می‌کند (و از بدن دفع می‌کند).
ترهالوز
ترکیب سازنده: گلوکز + گلوکز
ترهالوز که با نام‌های ترمالوز یا مایکوز نیز شناخته می‌شود، یک دیساکارید طبیعی با پیوند آلفا است که خاصیت حفظ آب بسیار بالایی دارد. در طبیعت، ترهالوز به گیاهان و جانوران کمک می‌کند تا دوره‌های طولانی کم‌آبی را تحمل کنند. این قند در صنایع غذایی به عنوان یک تثبیت‌کننده و نگهدارنده رطوبت مورد استفاده قرار می‌گیرد و همچنین می‌تواند در محصولات آرایشی و بهداشتی به عنوان یک ماده مرطوب‌کننده به کار رود.
سلوبیوز
ترکیب سازنده: گلوکز + گلوکز
سلوبیوز، محصول هیدرولیز سلولز یا مواد غنی از سلولز مانند کاغذ یا پنبه است. این دیساکارید از اتصال دو مولکول بتا-گلوکز از طریق پیوند β(1→4) تشکیل می‌شود. سلوبیوز به طور طبیعی در طی فرآیند تجزیه سلولز در طبیعت و همچنین در برخی از فرآیندهای صنعتی تولید می‌شود. این قند در مقایسه با سایر دیساکاریدها کمتر شناخته شده است و کاربرد گسترده‌ای در صنایع غذایی ندارد.
جدول دیساکاریدهای رایج
در اینجا خلاصه‌ای از زیر واحدهای سازنده دیساکاریدهای رایج و نحوه اتصال آن‌ها به یکدیگر ارائه شده است:
دیساکاریدهای دیگری نیز وجود دارند که به اندازه موارد ذکر شده رایج نیستند، از جمله ایزومالتوز (2 مونومر گلوکز)، تورانوز (یک مونومر گلوکز و یک مونومر فروکتوز)، ملیبیوز (یک مونومر گالاکتوز و یک مونومر گلوکز)، زایلوبیوز (دو مونومر زایلوپیرانوز)، سوفوروز (2 مونومر گلوکز) و مانوبیوز (2 مونومر مانوز).
پیوندها و خواص دیساکاریدها
نکته قابل توجه این است که زمانی که مونوساکاریدها با یکدیگر پیوند برقرار می‌کنند، امکان تشکیل دیساکاریدهای متعددی وجود دارد. این تنوع به این دلیل است که پیوند گلیکوزیدی می‌تواند بین هر گروه هیدروکسیل موجود در قندهای سازنده تشکیل شود. برای مثال، دو مولکول گلوکز می‌توانند با هم ترکیب شده و مالتوز، ترهالوز یا سلوبیوز را تشکیل دهند. اگرچه این دیساکاریدها از قندهای سازنده یکسانی تشکیل شده‌اند، اما مولکول‌های متمایزی با خواص شیمیایی و فیزیکی متفاوت از یکدیگر هستند. نوع پیوند بین مونوساکاریدها، تعیین‌کننده ویژگی‌های خاص هر دیساکارید است.
کاربردهای دیساکاریدها
دیساکاریدها به عنوان حامل انرژی و برای انتقال موثر مونوساکاریدها مورد استفاده قرار می‌گیرند. در ادامه به مثال‌های خاصی از کاربردهای آن‌ها اشاره می‌شود:
- در بدن انسان و سایر حیوانات: ساکارز (شکر معمولی) هضم شده و به قندهای ساده سازنده خود تجزیه می‌شود تا انرژی سریع تامین کند. ساکارز اضافی می‌تواند از یک کربوهیدرات به یک چربی تبدیل شود و به عنوان چربی ذخیره شود. ساکارز طعم شیرینی دارد.
- لاکتوز (قند شیر): در شیر مادر یافت می‌شود و به عنوان یک منبع انرژی شیمیایی برای نوزادان عمل می‌کند. لاکتوز نیز مانند ساکارز طعم شیرینی دارد. با افزایش سن، تحمل لاکتوز در انسان کاهش می‌یابد. این امر به این دلیل است که برای هضم لاکتوز، آنزیم لاکتاز مورد نیاز است. افرادی که به لاکتوز حساسیت دارند (عدم تحمل لاکتوز)، می‌توانند از مکمل لاکتاز برای کاهش نفخ، گرفتگی عضلات، تهوع و اسهال استفاده کنند.
- در گیاهان: دیساکاریدها برای انتقال فروکتوز، گلوکز و گالاکتوز از یک سلول به سلول دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرند.
- مالتوز: بر خلاف برخی دیگر از دیساکاریدها، مالتوز هدف خاصی در بدن انسان ندارد. فرم الکلی قند مالتوز، مالتیتول است که در غذاهای بدون قند استفاده می‌شود. البته، مالتوز یک قند است، اما به طور ناقص (50 تا 60 درصد) در بدن هضم و جذب می‌شود.
نکات کلیدی در مورد دیساکاریدها
- دیساکارید نوعی قند (نوعی کربوهیدرات) است که از اتصال دو مونوساکارید به یکدیگر تشکیل می‌شود.
- واکنش دهیدراسیون (آبگیری) باعث تشکیل دیساکارید می‌شود. به ازای هر پیوند تشکیل شده بین زیرواحد‌های مونوساکاریدی، یک مولکول آب حذف می‌شود.
- هم دیساکاریدهای طبیعی و هم مصنوعی شناخته شده‌اند.
- از جمله دیساکاریدهای رایج می‌توان به ساکارز (شکر معمولی)، مالتوز و لاکتوز اشاره کرد.
- شیمی
- علم
