Глюкоза, или декстроза, представляет собой белый порошок без запаха. Это простой сахар и углевод, который естественным образом вырабатывается в растениях во время фотосинтеза и хранится у животных в виде крахмала или гликогена для использования в аэробном дыхании или анаэробном брожении.
Глюкоза также является натуральным ингредиентом в пище. Он имеет более низкий гликемический индекс, чем сахароза и фруктоза.
Глюкоза
Глюкоза является наиболее распространенным моносахаридом в природе и ключевым источником энергии для организмов. Это основной углевод во фруктах и овощах, а также во многих промышленных продуктах. Это редуцирующий сахар, подвергающийся карамелизации и реакциям Майяра. Он также является ключевым компонентом гликанов, которые обеспечивают структуру клеток. Он имеет меньшую склонность, чем другие альдогексозы, к неспецифической реакции с аминогруппами в белках (гликирование), что приводит к образованию изомеров глюкопиранозы, таких как декстроза и фруктоза.
Глюкоза хранится в растениях в виде крахмала, а у животных в виде гликогена, который используется для клеточного метаболизма. В нашем организме глюкоза всасывается в тонком кишечнике и транспортируется по всему организму для использования в качестве энергии. Глюкоза вырабатывается в печени и мышцах и может расщепляться для производства энергии для клеток или полимерных форм глюкозы, называемых гликанами. Глюкоза является правовращающей, что означает, что она вращает поляризованный свет по часовой стрелке, а ее зеркальный изомер, l-глюкоза, является левовращающим, вращая поляризованный свет против часовой стрелки.
глюканы
Глюканы являются наиболее распространенными полисахаридами в природе. Их структура широко варьируется в зависимости от их первоначального источника. Это разнообразие также отражается на их молекулярной массе и конфигурации. Спектроскопические и химические методы позволяют идентифицировать линейные и разветвленные а, b и смешанные глюканы.
Типичный глюкан содержит несколько мономеров глюкозы, связанных гликозидными связями. Их можно разделить путем полного гидролиза в условиях сильной кислоты с получением моносахаридов. Затем моносахариды можно проанализировать с помощью ГХ для подтверждения их идентичности и чистоты. Альтернативно, их можно обработать периодатным окислением с образованием альдитов. Полученные мезоальдиты можно дополнительно разделить с помощью ГХ с получением чистых производных моносахаридов.
Линейные а-D-глюканы, такие как амилоза и амилопектин, являются основными компонентами крахмала в растениях и играют важную роль в обеспечении энергией. Для них характерны а-(1-4) и б-(1-6) гликозидные связи. Пуллулан представляет собой водорастворимый грибковый полисахарид, который содержит как а-(1-4), так и а-(1-6) звенья. Имеет структуру, аналогичную целлюлозе, но отличается от нее тем, что растворим в холодной воде.
Гликирование
Глюкоза является важнейшим моносахаридом и важным источником энергии для большинства организмов. Он образуется в результате ассимиляции углекислого газа и воды растениями в процессе фотосинтеза. Он также вырабатывается у людей посредством глюконеогенеза в печени и расщепления полимерных форм глюкозы (гликогенолиза). Глюкоза циркулирует в крови в виде сахара. Он используется в энергетическом обмене и хранится в виде полимера в растениях в виде крахмала и амилопектина и в животных в виде гликогена.
Глюкоза содержится в натуральных продуктах, таких как фрукты и овощи. Его также можно синтезировать в лаборатории. Глюкоза может существовать как в форме с открытой цепью, так и в кольцевой форме (D-глюкоза, D-фруктоза) и может образовывать полисахариды с другими моносахаридами при образовании гликанов, которые обеспечивают структуру клеток. При избыточном потреблении глюкоза может вызвать в организме вредный процесс, известный как гликирование, который приводит к выработке конечных продуктов улучшенного гликирования (AGE). Эти молекулярные структуры нарушают функцию белка и участвуют во многих дегенеративных заболеваниях.
Гликемический индекс
Глюкоза моногидрат с простой химической структурой, состоящей из одного сахара (моносахариды) или двух сахаров (дисахариды), легко расщепляются организмом для получения энергии. Это приводит к быстрому повышению уровня сахара в крови и может вызвать секрецию инсулина, что может иметь негативные последствия для здоровья.
Продукты можно ранжировать по гликемическому индексу, который определяет, насколько быстро они повышают уровень глюкозы в крови после еды. Однако фактическое повышение уровня глюкозы в крови может сильно варьироваться от человека к человеку. Это связано с тем, что некоторые продукты содержат больше усваиваемых углеводов, чем другие. Гликемическая нагрузка, которая объединяет гликемический индекс продукта и общее количество углеводов, помогает объяснить эти различия.
Исследования связали высокий гликемический индекс с диабетом, ожирением и болезнями сердца. Употребление в пищу продуктов с низким гликемическим индексом может помочь снизить эти риски. Сиднейский университет ведет базу данных продуктов питания и их гликемический индекс с возможностью поиска. Гликемический индекс также может варьироваться в зависимости от способа приготовления пищи: например, гликемический индекс цельнозернового хлеба ниже, чем у рафинированного белого хлеба, поскольку он сохраняет больше исходной структуры и отрубей.
