Laktose ist ein Disaccharid, das aus der Verbindung eines Glukosemoleküls und eines Galaktosemoleküls entsteht. Konkret handelt es sich um ein β-D-Galaktopyranosyl und eine D-Glukopyranose (beide Anomere der Glukose, α oder ß, können Laktose bilden), die an den Kohlenstoffen 1 bzw. 4 verbunden sind. Bei der Bildung der Bindung zwischen den beiden Monosacchariden wird ein Wassermolekül freigesetzt. Außerdem hat diese Verbindung das hemiacetalische Hydroxyl, das die Benedict-Reaktion hervorruft, d. h. sie ist reduktiv.
Laktose wird auch als Milchzucker bezeichnet, da sie in der Milch weiblicher Säugetiere in einem Anteil von 4 bis 5 Prozent vorkommt. Kamelmilch zum Beispiel ist reich an Laktose. Das Vorhandensein des Enzyms Laktase ist für die korrekte Absorption von Laktose notwendig.
Sie kristallisiert mit einem Molekül Wasser der Hydratation, so dass ihre Formel lautet: C12H22O11-H2O, die auch als Laktose-Monohydrat bezeichnet werden kann. Die molare Masse von Laktose-Monohydrat beträgt 360,32 g/mol. Die molare Masse von wasserfreier Laktose beträgt 342,30 g/mol.
Der Laktosestoffwechsel wurde bei Milchsäurebakterien aufgrund der wirtschaftlichen Bedeutung von Produkten wie Käse und Joghurt, die durch Fermentierung der in der Milch enthaltenen Laktose hergestellt werden, eingehend untersucht. Laktose kann über das Drei-Zucker-Phosphotransferase-System transportiert und über den Tagatose-6-Phosphat-Stoffwechselweg oder alternativ über eine Permease über den Leloir-Stoffwechselweg verstoffwechselt werden.
Laktose fördert die Kalziumabsorption, ermöglicht die korrekte Mineralisierung des Zahnfleisches und hat präbiotische Wirkungen, die der Darmflora zugute kommen.
Wenn der Körper nicht in der Lage ist, Laktose richtig zu assimilieren, können je nach konsumierter Menge verschiedene Unverträglichkeitssymptome (Laktoseintoleranz) auftreten, wie Bauchschmerzen, Blähungen, Völlegefühl, Phorias und sogar Verstopfung und Erbrechen. Der Verzehr von Milchprodukten durch Menschen mit Laktoseintoleranz führt jedoch nicht zu einer Schädigung des Magen-Darm-Trakts, sondern beschränkt sich auf diese vorübergehenden Symptome. Ein großer Teil der Menschen, die glauben, laktoseintolerant zu sein, haben in Wirklichkeit keine Laktosemalabsorption, sondern ihre Symptome sind auf nicht diagnostizierte Krankheiten (wie Zöliakie, entzündliche Darmerkrankungen oder bakterielle Überbesiedelung) oder eine Milchallergie zurückzuführen, die besonders schwer zu diagnostizieren ist, wenn sie nicht IgE-vermittelt ist. Gesunde Menschen (ohne Dünndarmerkrankungen) mit primärem oder dauerhaftem Laktasemangel können sogar 12 g Laktose pro Mahlzeit (die Menge, die in einer Tasse Milch enthalten ist) zu sich nehmen, ohne dass sie irgendwelche oder nur leichte Symptome verspüren, und diese Toleranz verbessert sich, wenn Milch zu den Mahlzeiten konsumiert wird, indem man laktosearme Milch wählt, Milch durch Joghurt oder gereiften Käse ersetzt oder Laktasepräparate einnimmt. Darüber hinaus kann der regelmäßige Verzehr von Milchprodukten bei Menschen mit primärem Laktasemangel zu einer günstigen Anpassung der Dickdarmbakterien führen, die den Abbau von Laktose unterstützen können, was zu einer zunehmenden Toleranz und Beruhigung gegenüber Laktose führt.