Disacárido

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Definición de disacárido

Un disacárido, también llamado azúcar doble, es una molécula formada por dos monosacáridos o azúcares simples. Tres disacáridos comunes son sacarosa, maltosa y lactosa. Tienen 12 átomos de carbono y su fórmula química es C ₁₂ H ₂₂ O ₁₁. Otros disacáridos menos comunes incluyen lactulosa, trehalosa y celobiosa. Los disacáridos se forman a través de reacciones de deshidratación en las que se elimina un total de una molécula de agua de los dos monosacáridos.

Funciones de los disacáridos

Los disacáridos son carbohidratos que se encuentran en muchos alimentos y a menudo se agregan como edulcorantes. La sacarosa, por ejemplo, es azúcar de mesa y es el disacárido más común que comen los humanos. También se encuentra en otros alimentos como la remolacha. Cuando se digieren los disacáridos como la sacarosa, se descomponen en azúcares simples y se utilizan como energía. La lactosa se encuentra en la leche materna y proporciona nutrición a los bebés. La maltosa es un edulcorante que se encuentra a menudo en chocolates y otros dulces.

Las plantas almacenan energía en forma de disacáridos como la sacarosa y también se utiliza para transportar nutrientes en el floema. Dado que es una fuente de almacenamiento de energía, muchas plantas, como la caña de azúcar, tienen un alto contenido de sacarosa. La trehalosa se utiliza para el transporte de algunas algas y hongos. Las plantas también almacenan energía en polisacáridos, que son muchos monosacáridos juntos. El almidón es el polisacárido más común que se usa para el almacenamiento en las plantas y se descompone en maltosa. Las plantas también usan disacáridos para transportar monosacáridos como glucosa, fructosa y galactosa entre las células. El empaquetado de monosacáridos en disacáridos hace que las moléculas sean menos propensas a descomponerse durante el transporte.

Formación y descomposición de disacáridos

Cuando los disacáridos se forman a partir de monosacáridos, se elimina un grupo -OH (hidroxilo) de una molécula y un H (hidrógeno) de la otra. Se forman enlaces glucosídicos para unir las moléculas; estos son enlaces covalentes entre una molécula de carbohidrato y otro grupo (que no necesariamente tiene que ser otro carbohidrato). El H y -OH que se eliminaron de los dos monosacáridos se unen para formar una molécula de agua, H ₂ O. Por esta razón, el proceso de formación de un disacárido a partir de dos monosacáridos se denomina reacción de deshidratación o reacción de condensación.

Cuando los disacáridos se descomponen en sus componentes monosacáridos a través de enzimas, se agrega una molécula de agua. Este proceso se llama hidrólisis. No debe confundirse con el proceso de disolución, que ocurre cuando el azúcar se disuelve en agua, por ejemplo. Las moléculas de azúcar en sí mismas no cambian de estructura cuando se disuelven. El azúcar sólido simplemente se convierte en líquido y se convierte en un soluto o en un componente disuelto de una solución.

Ejemplos de disacáridos

Sacarosa

La sacarosa, comúnmente conocida como azúcar de mesa en su forma refinada, es un disacárido que se encuentra en muchas plantas. Está formado por los monosacáridos glucosa y fructosa. En forma de azúcar, la sacarosa es un componente muy importante de la dieta humana como edulcorante. El azúcar se extrajo primero y purificada a partir de la caña de azúcar en la India ya en siglo VIII aC. De hecho, la palabra caramelo recibe su nombre en parte de la palabra khanda, que era el nombre de los cristales de azúcar en sánscrito. Hoy en día, se producen alrededor de 175 toneladas métricas de azúcar cada año.

Las personas con deficiencia congénita de sacarosa-isomaltasa (CSID) son intolerantes a la sacarosa y no pueden digerirla bien porque les falta la enzima sacarosa-isomaltasa. Algunas personas con CSID también tienen problemas para digerir los almidones. Una persona que es intolerante a la sacarosa debe limitar la sacarosa tanto como sea posible y es posible que tenga que tomar suplementos o medicamentos.

Maltosa

La maltosa, también conocida como azúcar de malta, se forma a partir de dos moléculas de glucosa. La malta se forma cuando los granos se ablandan y crecen en el agua, y es un componente de la cerveza, alimentos con almidón como cereales, pasta y patatas, y muchos alimentos procesados endulzados. En las plantas, la maltosa se forma cuando el almidón se descompone para la alimentación. Se utiliza germinando semillas para que crezcan.

Lactosa

La lactosa, o azúcar de la leche, se compone de galactosa y glucosa. La leche de los mamíferos tiene un alto contenido de lactosa y proporciona nutrientes a los bebés. La mayoría de los mamíferos solo pueden digerir la lactosa cuando son bebés y pierden esta capacidad a medida que maduran. De hecho, los humanos que son capaces de digerir productos lácteos en la edad adulta tienen una mutación que les permite hacerlo. Es por eso que tanta gente es intolerante a la lactosa; los humanos, al igual que otros mamíferos, no tenían la capacidad de digerir la lactosa después de la infancia hasta que esta mutación se hizo prevalente en ciertas poblaciones hace unos 10.000 años. En la actualidad, el número de personas intolerantes a la lactosa varía mucho entre las poblaciones, desde <10% en el norte de Europa hasta 95% en partes de África y Asia. Las dietas tradicionales de diferentes culturas reflejan esto en la cantidad de lácteos consumidos.

Este mapa muestra las tasas de intolerancia a la lactosa en todo el mundo.

Trehalosa

La trehalosa también está formada por dos moléculas de glucosa como la maltosa, pero las moléculas están unidas de manera diferente. Se encuentra en ciertas plantas, hongos y animales como camarones e insectos. El azúcar en sangre de muchos insectos, como las abejas, los saltamontes y las mariposas, se compone de trehalosa. Lo usan como una molécula de almacenamiento eficiente que proporciona energía rápida para volar cuando se descompone.

Lactulosa

La lactulosa se forma a partir de fructosa y galactosa. Se puede usar para tratar el estreñimiento y la enfermedad hepática y también se puede usar para evaluar el crecimiento excesivo de bacterias en el intestino delgado. Algunos países lo usan en alimentos, pero esto no está permitido en los Estados Unidos porque se considera un producto farmacéutico que podría dañar a los diabéticos.

Celobiosa

Al igual que la maltosa y la trehalosa, la celobiosa también está formada por dos moléculas de glucosa, pero están unidas de otra manera diferente. Se encuentra hecho que la celulosa, el principal componente de las paredes celulares de las plantas, se hidroliza. La celobiosa se utiliza en bacteriología, el estudio de las bacterias, para realizar análisis químicos.

Quitobiosa

La quitobiosa consta de dos moléculas de glucosamina unidas. Estructuralmente, es muy similar a la celobiosa excepto que tiene un grupo N-acetilamino donde la celobiosa tiene un grupo hidroxilo. Se encuentra en algunas bacterias y se utiliza en la investigación bioquímica para estudiar la actividad enzimática. Además, se encuentra en la quitina, que forma las paredes celulares de los hongos, exoesqueletos de insectos, artrópodos y crustáceos, y también se encuentra en peces y cefalópodos como pulpos y calamares.

Carbohidrato: molécula orgánica que consta de carbono, hidrógeno y oxígeno con una relación de hidrógeno a oxígeno de 2: 1.
Glucosa: un monosacárido que se utiliza para producir energía; se encuentra en la sangre de los animales y se crea durante la fotosíntesis por las plantas.
Monosacárido: carbohidratos simples; dos de ellos se unen para formar un disacárido.
Almidón: cadenas largas de glucosa producidas por las plantas para el almacenamiento de energía; es común en la dieta humana.