Language
Country/Area
No result found
Mengungkap struktur kimia galaktosa: Mengapa ia sangat erat hubungannya dengan glukosa?
Galaktosa, terkadang disebut Gal, adalah monosakarida dengan tingkat kemanisan yang sebanding dengan glukosa, sekitar 65% dari tingkat kemanisan sukrosa. Ia merupakan aldosa dan epimer C-4 dari glukosa. Ketika molekul galaktosa bergabung dengan molekul glukosa, terbentuklah laktosa. Bentuk polimer galaktosa, yang disebut galaktan, ditemukan dalam hemiselulosa, yang membentuk golongan karbohidrat polimer alami yang disebut galaktan. D-galaktosa juga dikenal sebagai "gula otak" karena ia merupakan komponen glikoprotein (senyawa protein-oligosakarida) dalam jaringan saraf.
"Dalam dunia biokimia, galaktosa dan glukosa bagaikan mitra dekat, saling bergantung dan membentuk banyak landasan kehidupan."
Struktur galaktosa
Galaktosa dapat hadir dalam bentuk rantai terbuka dan cincin. Bentuk rantai terbuka memiliki gugus karbonil di ujung rantai. Bentuk siklik memiliki empat isomer, dua di antaranya adalah piranosa (cincin beranggota enam) dan dua lainnya adalah furanosa (cincin beranggota lima). Dalam bentuk siklik, karena stereosentrum baru dihasilkan pada posisi karbonil rantai terbuka saat mengubah dari bentuk rantai terbuka ke bentuk siklik, dua isomer dihasilkan, yaitu bentuk α dan bentuk β.
Menurut spektroskopi inframerah, galaktosa menunjukkan peregangan yang luas dan kuat dari sekitar 2500 cm−1 hingga 3700 cm−1. Pada saat yang sama, karakteristik galaktosa juga dapat diamati dalam spektrum resonansi magnetik nuklir (NMR) proton pada 4,7 ppm, 4,15 ppm, dan beberapa pergeseran kimia lainnya.
Hubungan antara laktosa dan galaktosa
Laktosa adalah disakarida yang terbentuk dari reaksi dehidrasi galaktosa dan glukosa. Hidrolisis laktosa dikatalisis oleh laktase dan β-galaktosidase, yang merupakan enzim dari operon laktosa Escherichia coli. Di alam, laktosa terutama ditemukan dalam susu dan produk susu. Oleh karena itu, banyak makanan yang dibuat dengan produk susu mengandung laktosa.
"Metabolisme galaktosa sangat penting karena tidak hanya mendukung produksi laktosa, tetapi juga memainkan berbagai peran fisiologis."
Selama proses laktasi, manusia perlu mengonsumsi galaktosa dan glukosa dalam rasio 1:1 agar kelenjar susu dapat mensintesis dan mengeluarkan laktosa. Penelitian telah menunjukkan bahwa ketika wanita mengonsumsi makanan yang kaya galaktosa, sebagian besar laktosa yang mereka hasilkan berasal dari glukosa dan galaktosa dalam plasma.
Metabolisme Galaktosa
Tubuh manusia tidak dapat secara langsung mengubah galaktosa menjadi energi; tubuh harus terlebih dahulu melalui serangkaian jalur metabolisme, terutama jalur Leloir yang terkenal. Jalur ini melibatkan beberapa enzim utama, termasuk galaktokinase (GALK), galaktosa-1-fosfat uridiltransferase (GALT), dan uridina-galaktosa-4'-epimerase (GALE). Enzim-enzim ini bekerja sama untuk mengubah β-D-galaktosa menjadi UDP-glukosa. Setiap langkah dari proses ini sangat penting. Jika salah satu enzim tidak ada, hal itu akan menyebabkan intoleransi galaktosa, yang menyebabkan tekanan besar bagi pasien.
Sumber Galaktosa
Galaktosa ditemukan dalam produk susu, alpukat, bit gula, dan banyak getah dan lendir. Selain itu, ia juga dapat disintesis secara in vivo sebagai bagian dari glikolipid dan glikoprotein dalam berbagai jaringan. Proses sintesisnya juga dapat melibatkan proses biokonversi tertentu, seperti produksi etanol generasi ketiga yang diekstrak dari rumput laut.
Signifikansi klinisEksperimen hewan dengan paparan jangka panjang terhadap D-galaktosa telah menunjukkan bahwa hal ini dapat mempercepat proses penuaan. Selain itu, penelitian telah menunjukkan bahwa dosis tinggi D-galaktosa dapat memengaruhi kesuburan organisme. Beberapa penelitian pendahuluan bahkan menunjukkan kemungkinan adanya hubungan antara galaktosa dan kanker ovarium, tetapi pemeriksaan menyeluruh terhadap hasil tersebut tidak menunjukkan adanya hubungan yang jelas. Penelitian terkini berfokus pada potensi efek positif galaktosa pada penyakit ginjal seperti sklerosis tubulus fokal.
Latar Belakang SejarahPada awal tahun 1855, E. O. Erdmann memperhatikan bahwa hidrolisis laktosa menghasilkan zat selain glukosa. Galaktosa pertama kali diisolasi dan dipelajari oleh Louis Pasteur pada tahun 1856, ketika ia menyebutnya "laktosa". Selanjutnya, pada tahun 1860, Portello mengganti namanya menjadi "galaktosa". Pada tahun 1894, Emil Fischer dan Robert Morel menentukan struktur galaktosa.
Galaktosa menunjukkan pentingnya dalam biokimia dan pengobatan klinis, dan penelitian di masa mendatang mungkin akan mengungkap lebih banyak tentang gula ini. Pernahkah Anda berpikir tentang bagaimana bahan umum ini, gula, dapat memengaruhi kesehatan dan penyakit manusia secara mendalam?
