Galattosio: definizione, alimenti, metabolismo, intolleranza

galattosioIl galattosio, talvolta abbreviato come Gal, è un monosaccaride ed un epimero aldoso destrogiro del glucosio, differendone solamente per la posizione del gruppo -OH sul C4. Ha formula chimica C6H12O6 e massa molare di 180,156 g/mol.
Il suo potere dolcificante è pari al 33% di quello del saccarosio.

INDICE

Alimenti contenenti galattosio

Nell’alimentazione umana la maggior parte deriva dall’idrolisi del disaccaride lattosio, lo zucchero del latte, compreso quello presente nel latte materno.
Essendo il latte materno l’unica fonte di energia e carboidrati per il neonato, il galattosio ha un ruolo cruciale nell’alimentazione dell’uomo.
Oltre che nella molecola del lattosio, il monosaccaride si trova anche legato alle caseine, e quindi nei prodotti caseari in genere.
Da studi condotti a partire dagli anni ’50 del secolo scorso, è emerso che il galattosio è presente anche in prodotti vegetali quali legumi, cereali, noci, tuberi e verdure. Sembra però che in questi alimenti si trovi spesso impegnato in legami resistenti all’attacco degli enzimi digestivi dell’uomo, per cui risulta inaccessibile. Comunque, diversi frutti e verdure lo contengono anche in forma libera, in quantità variabili:

  • inferiori a 0,1 mg/100 g di prodotto: carciofi, funghi, olive, e arachidi;
  • oltre 10 mg/100 g di prodotto: peperoni, datteri, papaia, anguria, pomodoro;
  • fino a 35,4 mg/100 g di prodotto nei cachi.

I valori precedenti sono molto piccoli, ma da tenere in considerazione in caso di galattosemia (vedi sotto).

Metabolismo

La reazione di idrolisi del lattosio, catalizzata dalla lattasi intestinale (EC 3.2.1.108), porta alla sua liberazione insieme a quella di una molecola di glucosio. Si parla di reazione β-(1→4)-glicosidasica.
L’attività lattasica è presente all’interno di un enzima multifunzionale, contenente anche un sito attivo in grado di idrolizzare i glicolipidi del latte (da ceramidi sono liberati acidi grassi e sfingosina), attività enzimatica definita florizin idrolasica (EC 3.2.1.62). Si parla per questo anche di lattasi-florizin idrolasi.
Anche la β-galattosidasi batterica (EC 3.2.1.23) presente nello yogurt è in grado di idrolizzare lo zucchero del latte nei due monosaccaridi costituenti.
Il galattosio così liberato è assorbito a livello della mucosa del piccolo intestino e passa nel circolo portale, da cui è trasportato al fegato, dove è quasi per intero assorbito, tanto che la sua concentrazione ematica non supera 1mmol/L. Da notare che oltre il 95% degli esosi che si ritrovano nel sangue sono rappresentati dal solo glucosio.
In condizioni fisiologiche normali si può osservare un aumento della sua concentrazione ematica a seguito dell’assunzione di alcol, che ne riduce l’assorbimento intestinale ma anche il successivo metabolismo epatico.

La via di Leloir

Nell’epatocita il galattosio entra nella via di Leloir.
Liberato dal lattosio, il monosaccaride si trova per la maggior parte in forma di beta-isomero, ed il primo passaggio del suo metabolismo epatico è la conversione nell’alfa-isomero, nella reazione catalizzata dalla galattosio mutarotasi, anche detta aldoso-1-epimerasi (EC 5.1.3.3).

Galattosio
Fig. 2 – Via di Leloir

Nel secondo passaggio si verifica la fosforilazione dell’alfa-D-Gal a Gal-1-fosfato nella reazione catalizzata dalla galattochinasi (EC 2.7.1.6), una fosforilazione in posizione C-1.
Nel passaggio successivo la galattosio-1-fosfato uridiltransferasi o GALT, acronimo dell’inglese galactose-1-phosphate uridyltransferase (EC 2.7.7.12), catalizza il trasferimento di un gruppo UMD dall’UDP-glucosio al Gal-1-fosfato, con formazione di glucosio-1-fosfato e UDP-Gal.
Il ciclo si chiude quando l’UDP-Gal è convertito in UDP-glucosio nella reazione catalizzata dalla UDP-galattosio 4-epimerasi o GALE, acronimo dell’inglese UDP-galactose 4-epimerase (EC 5.1.3.2).

Anche se in teoria il glucosio-1-fosfato prodotto potrebbe essere convertito in glucosio-6-fosfato nella reazione catalizzata dalla fosfoglucomutasi (EC 5.4.2.2 ), e quindi entrare nella via glicolitica, sembra che solo una piccola parte del galattosio assunto segua questo percorso. Al contrario, il glucosio-1-fosfato, ulteriormente attivato ad UDP-glucosio, è utilizzato per la sintesi del glicogeno.

Destino metabolico dell’UDP-Gal

  • L’UDP-Gal è un importante precursore nella sintesi di glicoproteine di membrana, di glicolipidi come i gangliosidi ed i galattocerebrosidi, degli sfingolipidi, e dei mucopolisaccaridi.
  • Nella ghiandola mammaria adulta, sotto l’influenza dell’ormone prolattina, l’UDP-Gal può essere legato al glucosio a dare lattosio.

Galattosemia

Mutazioni a carico di tre dei quattro enzimi della via di Leloir, ossia della galattochinasi, GALT o della GALE, che ne causino il malfunzionamento, determinano la condizione patologica detta galattosemia, che è meno frequente rispetto all’intolleranza al lattosio.
Nella malattia si assiste ad un aumento della concentrazione ematica del galattosio a valori superiori a 1 mmol/L; diversi tessuti rimuovono quindi il monosaccaride dal circolo convertendolo in galattitolo (dulcitolo) nella reazione catalizzata dall’enzima aldeide reduttasi. Il galattitolo non è ulteriormente metabolizzato e si va ad accumulare nei tessuti dove provoca modificazioni patologiche conseguenti all’aumento della pressione osmotica da esso causata.

Galattosio e mielina

La mielina è la guaina di rivestimento degli assoni dei neuroni, dove svolge un’azione isolante e protettiva nei confronti della conduzione dell’impulso nervoso. Risulta composta per circa il 70-80% da lipidi e per la restante percentuale da proteine. Nella componete lipidica oltre a colesterolo e fosfogliceridi si ritrovano anche i galattocerebrosidi.
La partecipazione alla formazione della guaina mielinica delle fibre nervose, che inizia nel corso della vita fetale e si completa nella seconda infanzia, è in assoluto la funzione più importante svolta dal galattosio.

Bibliografia

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