乳糖

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乳糖(lactose),哺乳动物乳汁中的双糖,由D-半乳糖和D-葡萄糖通过β(1-4)糖苷键联接而成。乳糖分子中的葡萄糖组份保留了还原性的半缩醛羟基,因此乳糖具有还原性。一般情况下获得的乳糖晶体为α-D型,93.5℃以上析出的晶体则为β-D型。

哺乳动物仅在泌乳期,才在乳腺中合成乳糖,乳汁中乳糖含量约为2~6%。人乳中乳糖含量是牛乳的两倍。

动物泌乳时,乳汁中的乳糖合成酶催化尿嘧啶核苷二磷酸半乳糖(UDPGal)和D-葡萄糖反应生成乳糖。合成酶由A和B二种亚基组成,单独的A或B亚基毫无催化作用,重组之后即表现合成酶的活性。现已证明,A亚基具有UDP-Gal转移酶的活性,而B亚基就是α-乳清蛋白,后者的作用是调节A亚基转移酶的专一性,使其有利于合成。

肠道中有乳糖酶,可将乳糖分解为葡萄糖和半乳糖而吸收利用。一般说来,初生婴儿肠道中乳糖酶活性甚高,2~5岁后酶活性逐渐降低,成年时已降到很低。欧洲人种的成年人具有较高乳糖酶活性。成年人肠道中乳糖酶的缺失称乳糖酶缺失症,在婴儿则称为乳糖不耐受症。患者不能消化吸收乳汁中的乳糖,表现出不同程度的腹泻。如果从食物中除去乳糖可使症状消失。

乳糖消化吸收后产生的大量半乳糖,在人体内需经过酶促转化为葡萄糖的衍生物才能被进一步代谢利用。极少数婴儿先天缺失有关的酶,导致半乳糖不能转化为葡萄糖的衍生物在体内大量积累造成危害,称为半乳糖血症,表现出生长停顿,智力呆滞等症状。患有半乳糖血症的婴儿如果喂以去乳糖膳食,也可正常长大成人。

一些细菌也具有利用乳糖的能力。通过对大肠杆菌利用乳糖的机理的研究,揭示的乳糖操纵子,是分子生物学的一项重要成就(见基因调控)。

工业上,一般从牛乳乳清制备乳糖。食品工业中酸奶的制备,主要是利用嗜酸乳杆菌发酵乳糖产生乳酸,构成酸奶的主要味成分。

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