Физиологическая роль лактозы нативного и гидролизованного молока: обзор

Бесплатный доступ

Лактоза представляет собой дисахарид, состоящий из фрагментов глюкозы и галактозы. Это наиболее преобладающий углевод, содержащийся в молоке. Физиологическое значение лактозы, прежде всего, определяется ее энергетическими свойствами. Потребление лактозы помогает поддерживать баланс микрофлоры кишечника. Кроме того, лактоза стимулирует абсорбцию кальция у детей, способствует увеличению прочности костей. Однако, не у всех людей лактоза усваивается в равной степени. В организме лактоза гидролизуется под действием фермента β-галактозидазы (лактазы). Дефицит лактазы в желудочно-кишечном тракте вызывает непереносимость лактозы и определяется как клинический синдром, характеризующийся болями в животе, тошнотой, метеоризмом и диареей, которые могут возникнуть после потребления молока. Две трети населения в мире имеют проблемы с перевариванием лактозы. Люди с непереносимостью лактозы часто избегают употреблять молочные продукты. Тем не менее, молочные продукты являются важнейшей частью здорового, сбалансированного питания и являются богатым источником питательных веществ. Ограничение потребления молочных продуктов может привести к дефициту важных питательных веществ и способствовать развитию долгосрочных рисков для здоровья, таких как, снижение плотности костной ткани, гипертония, диабет. Нутритивная поддержка, в данном случае, является одним из эффективных методов профилактики заболеваний. Показана необходимость для людей с непереносимостью лактозы, оптимизировать пищевой статус путем включения в рацион безлактозных и низколактозных молочных продуктов. Показано, что мировой рынок безлактозных молочных продуктов является самым быстрорастущим сегментом в молочной промышленности.

Еще

Лактоза, лактаза, гидролиз лактозы, непереносимость лактозы, безлактозные продукты, низколактозные продукты

Короткий адрес: https://sciup.org/140296207

IDR: 140296207   |   УДК: 637.1   |   DOI: 10.20914/2310-1202-2022-2-57-61

Текст научной статьи Физиологическая роль лактозы нативного и гидролизованного молока: обзор

This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution 4.0 International License

Мета-анализ показывает, что чем больше потребление молока, тем ниже риск перелома шейки бедра у женщин [4, 9, 10]. В организме лактоза гидролизуется под действием фермента β-галактозидазы (лактазы) на составляющие ее моносахариды – глюкозу и галактозу, которые легко адсорбируются в тонком кишечнике [11]. Роль моносахаридов в организме чрезвычайно велика. Глюкоза – главный поставщик энергии для нейронов головного мозга, мышечных тканей (в том числе сердечной мышцы) и эритроцитов, которые сильнее всего страдают от недостатка глюкозы. Галактоза входит в состав липидов мозга и является незаменимым компонентом деятельности мозга [12].

Дефицит фермента лактазы в организме называют лактазной недостаточностью [13]. Различают следующие виды лактазной недостаточности:

– первичная лактазная недостаточность, которая обусловлена относительным или абсолютным отсутствием лактазы в организме. Первичная лактазная недостаточность развивается в детском возрасте и проявляется в разных возрастных группах. Этот вид лактазной недостаточности является наиболее частой причиной мальабсорбции и непереносимости лактозы;

– вторичная лактазная недостаточность – это лактазная недостаточность, возникающая в результате травм тонкой кишки, таких как острый гастроэнтерит, стойкая диарея, химиотерапия при раке и другие причины повреждения слизистой оболочки тонкой кишки, наблюдающиеся в любом возрасте.

Примерно две трети взрослого населения мира имеют проблемы, связанные с непереносимостью лактозы [12, 14]. Непереносимость молочного сахара является генетически обусловленным состоянием организма и определяется этнической принадлежностью человека [15]. Способность организма усваивать лактозу связана с его эволюционными особенностями, а именно с продуцированием фермента лактазы в популяциях, где молоко и молочные продукты были важными компонентами рациона. Возникновение негативных симптомов зависит от количества потребляемой лактозы, степени лактазной недостаточности и формы пищевого вещества, с которым лактоза поступает в организм [16].

Непереносимость лактозы возникает, когда негидролизованная лактоза проходит через кишечник, не всасываясь, действуя как бактериальный субстрат в толстой кишке, сопровождаясь болями в области кишечника, тошнотой, метеоризмом и диарей [3].

Часто люди с непереносимостью лактозы избегают употребления молочных продуктов. Ограничение потребления молочных продуктов, содержащих лактозу, является основной стратегией лечения лактозной непереносимости. Однако, уменьшение потребления молока из-за диагностированной или предполагаемой непереносимости лактозы, может привести к дефициту кальция в организме, что является причиной развития остеопороза и связанными с ним переломами в более зрелом возрасте [3]. Кроме того, люди, сокращающие потребление молока из-за непереносимости лактозы, могут подвергаться риску дефицита и других питательных веществ, таких, как, белки, насыщенные жиры, фосфор, рибофлавин, витамин В 12 , витамин А [16, 17]. Чтобы обеспечить адекватное потребление питательных веществ, снижение потребления лактозы у чувствительных к лактозе людей, а не исключение ее потребления, необходимо оптимизировать пищевой статус путем включения в рацион безлактозных или низколактозных молочных продуктов [12]. Нутритивная поддержка является одним из эффективных методов профилактики. Людям, страдающим лактозной непереносимостью, необходим особый подход к выбору продуктов для обеспечения пищевого статуса и предотвращения снижения плотности костной ткани [3]. Употребление безлактозных или низколактозных молочных продуктов позволяет уменьшить дискомфорт желудочнокишечного тракта, улучшить биомаркеры крови, улучшить состояние костной ткани [16].

Удаление лактозы из молока обычно осуществляется путем добавления в молоко экзогенной лактазы, что приводит к гидролизу (предварительному «перевариванию» лактозы) до глюкозы и галактозы или посредством различных методов мембранного фракционирования и хроматографии [19–21]. Всасывание предварительно гидролизованной лактозы до глюкозы и галактозы, также происходит в тонком кишечнике, аналогично интактной лактозе [11].

Ферментом, используемым для производства безлактозных молочных продуктов, традиционно является нейтральная β – галактозидаза, получаемая из дрожжей Kluyveromyces lactis (и их близких родственников Saccharomyces lactis, K. marxianus или K. fragilus) [22–24].

Людям с непереносимостью лактозы следует пить безлактозное молоко, употреблять молочные продукты с низким содержанием лактозы (сыр, йогурт, кефир) [25, 26]. Ферментированные молочные продукты регулируют микробиоту кишечника, обладают способностью лучше усваиваться организмов, что положительно влияет на процесс метаболизма [4, 27].

В последние годы качество и разнообразие продукции в сегменте безлактозных молочных продуктов в мире значительно возросло. Мировой рынок безлактозных молочных продуктов является самым быстрорастущим сегментом в молочной промышленности [22]. Наиболее крупным и быстроразвивающимся рынком безлактозной продукции является Западная Европа, за ней следует Латинская Америка. В России сегмент безлактозных молочных продуктов представлен продукцией отечественных и зарубежных производителей.

Питьевое молоко – самая большая категория рынка безлактозных продуктов и составляет две трети его объема. Вторая категория – безлактозный йогурт. Предполагается, что в ближайшие годы быстрее всего будет расти (8,4%) производство безлактозного сыра [22].

Помимо перечисленных безлактозных продуктов к этой группе относятся такие кисломолочные продукты, как сметана, крем-фреш, кефир и т. д., а также, мороженое и другие молочные десерты, такие как dulce de leche, (взбитые) молочные сливки и подслащенное сгущенное молоко, сухое молоко и продукты, изготовленные из молочной сыворотки.

Заключение

В последние годы безлактозные и низколактозные молочные продукты становятся все более доступными для людей с непереносимостью лактозы и представляют собой большие возможности для обеспечения организма широкой палитрой необходимых питательных веществ.

Выражаем особую благодарность консультанту к.т.н Добриян Е.И. за ценные замечания и рекомендации в области исследуемой темы.

Список литературы Физиологическая роль лактозы нативного и гидролизованного молока: обзор

  • Romero-Velarde E., Delgado-Franco D., García-Gutiérrez M., Gurrola-Díaz C. et al. The importance of lactose in the human diet: outcomes of a Mexican consensus meeting// Nutrients. 2019. № 11. P. 273-277. doi: 10.3390/nu11112737
  • Sharp E., Cunha N.M.D., Ranadheera C.S., Vasiljevic T. et al. Effects of lactose-free and low-lactose dairy on symptoms of gastrointestinal health: A systematic review // International Dairy Journal. 2021. V. 114. P.104-136. doi: 10.1016/j.idaiiyj.2020.104936
  • Hodges J.K., Cao S., Cladis D.P., Weaver C.M. Lactose intolerance and bone health: the challenge of ensuring adequate calcium intake //Nutrients. 2019. № 11. P. 718. doi: 10.3390/nul 1040718
  • Li L., Rao S., Cheng Y., Zhuo X. et al. Microbial osteoporosis: the interplay between the gut microbiota and bones via host metabolism and immunity // Microbiology Open. 2019. № 8. P. 81-90. doi: 10.1002/mbo3.810
  • Рожкова И.В., Бегунова А.В. Пробиотический потенциал Bifidibacterium Adolescentis MS-42 // Молочная промышленность. 2021. № 3. С. 34-37.
  • Рожкова И.В., Бегунова А.В. Пробиотические микроорганизмы как фактор повышения здоровья // Молочная промышленность. 2020. № 7. С. 38-39.
  • Бегунова А.В., Рожкова И.В.. Ширшова Т.И., Крысанова Ю.И. Потенциал молочнокислых бактерий в снижении холестерина // Пищевая промышленность. 2020. № 11. С. 12-15.
  • Бегунова А.В., Савинова О.С., Рожкова И.В., Крысанова Ю.И. и др. Оценка пробиотического потенциала и функциональных свойств lactobacillus Reuteri LR1 in vitro // Прикладная биохимия и микробиология. 2020. Т. 56. № 5. С. 472-482.
  • Bischoff-Ferrari H.A., Dawson-Hughes B., Baron J.A., Kanis J.A.et al. Milk intake and risk of hip fracture in men and women: a meta-analysis of prospective cohort studies // J Bone Miner Res. 2011. № 26. P. 833-839. doi: 10.1002/jbmr.279
  • Ratajczak A.E., Rychter A.M., Zawada A., Dobrowolska A. lactose intolerance in patients with inflammatory bowel diseases and dietary management in prevention of osteoporosis // Nutrition. 2021. V. 82. № 2. P. 111-143. doi: 10.1016/j.nut.2020. Í1 1043
  • Fassio F., Facioni M.S., Guagnini F. Lactose maldigestion, malabsorption and intolerance: A comprehensive revive with a focus on current management and future perspectives // Nutrients. 2018. № 10. P. 159-169. doi: 10.3390/nu10111599
  • De Oliveira Otto M.C., Lemaitre R.N., Song X., King I.B. Serial measures of circulating biomarkers of dairy fat and total and cause-specific mortality in older adults: The cardiovascular health study //American Journal of Clinical - Nutrition. 2018. № 108. P. 476-484
  • Catanzaro R., Sciuto M., Marotta F. Lactose intolerance: an update on its pathogenesis, diagnosis and treatment // Nutrition Research. 2021. V. 89. № 5. P. 23-34. doi: 10.1016/j.nutres.2021.02.003
  • Storhaug C.L., Fosse S.K., Fadnes L.T. Country, regional, and global estimates for lactose malabsorption in adults: A systematic review and meta-analysis // Lancet Gastroenterology & Hepatology. 2017. № 2. P. 738-746. doi: 10.1016/S2468-1253(17)30154-1
  • Misselwitz B., Pohl D., Fruhauf H., Vavricka S.R. et al. Lactose malabsorption and intolerance : Pathogenesis, diagnosis and treatment//United European Gastroenterology Journal. 2013. № 1. P. 151-159. doi: 10.1177/2050640613484463
  • Abedini M., Falahi E., Roosta S. Dairy product consumption and the metabolic syndrome // Diabetes. 2015. V. 9. № 1. P.34-37. doi: 10.1016/j.dsx.2014.04.027
  • Szilagyi A. Adult lactose digestion status and effects on disease // Can J Gastroenterol Hepatol. 2015. V. 29. P. 149-156. doi: 10.1155/2015/904686
  • Добриян Е.И., Ильина А.М. Влияние функциональных компонентов на степень гидролиза лактозы при производстве низколактозного йогурта // Переработка молока. 2020. № 1. С. 44-45.
  • Chen C.-S., Hsu C.-K., Chiang B.-H. Optimization of the enzymic process for manufacturing low-lactose milk containing oligosaccharides // Process Biochemistry. 2002. V. 38. № 5. P. 801-808.
  • Skryplonek K., Henrigues M., Gomes D., Viegas J. et al. Characteristics of lactose-free frozen yogurt with к-carrageenan and corn starch as stabilizers // Journal of Daire Science. 2019. V. 102. № 9. P.7838-7848. doi: 10.3168/jds.2019-16556
  • Singh P., Rao P.S., Sharma V., Arora S. Physico - chemical aspects of lactose hydrolysed milk system along with detection and mitigation of maillard reaction products // Trends in Food Science & Technology. 2021. V. 107. № 1. P. 57-67. doi: 10.1016/j.tifs.2020.11.030
  • Dekker P.J.T., Koenders D., Bruins M.J. Lactose-Free Dairy Products: Market Developments, Production, Nutrition and Health Benefits //Nutrients. 2019. № 3. P. 237-245.
  • Moreira T.C., da Silva A.T., Fagundes C., Ferreira S.M.R. et al. Elaboration of yogurt with reduced level of lactose added of carob (Ceratoma siligua L.) //LWT-Food Science and Technology. 2017. V. 76. P.326-329. doi: 10.1016/j.lwt.2016.08.033
  • Abbasi S., Saeedabadian A. Influences of lactose hydrolysis of milk and sugar reduction on some physical properties of ice cream//Journal of Food Science & Technology. 2015.V. 52. № 1. P. 367-374. doi: 10.1007/sl3197-013-1011-1
  • Добриян Е.И., Ильина А.М., Горлова А.И. Получение функциональных продуктов на основе ферментативного гидролиза лактозы // Пищевая промышленность. 2019. № 4. С. 36-37.
  • Ганина В.И., Ионова И.И., Рожкова И.В., Крысанова Ю.И. Формирование потребительских свойств кисломолочного персонализированного продукта для школьников // Товаровед продовольственных товаров. 2020. № 7. С. 71-79.
  • Kárnyáczki Z., Csanádi J. Texture profile properties, sensory evaluation, and susceptibility to syneresis of yoghurt prepared from lactose-free milk // Acta Alimentaria. 2017. V. 46. № 4. P. 403-410. doi: 10.1556/066.2016.0018
Еще