Fruktóza - Fructose

d -Fruktóza
Struktura skeletu cyklické D-fruktózy.svg
d -Fruktofuranóza
D-Fructose.svg
d -Fruktóza (forma s otevřeným řetězcem)
Beta-D-Fructofuranose.svg
Haworthova projekce β -d -fruktofuranózy
Beta-D-fruktofuranóza z xtal-view-1-3D-bs-17.png
Míč-a-stick model of β- d -fructo furanose
Beta-D-fruktopyranóza z xtal-view-2-3D-bs-17.png
Míč-a-stick model β- d -fructo pyranóza
Jména
Název IUPAC
(3 S , 4 R , 5 R ) -1,3,4,5,6-pentahydroxyhexan-2-on
Ostatní jména
Ovocný cukr, ovocný cukr, d -fructofuranose, d -fructose, d -arabino-hexulose
Identifikátory
3D model ( JSmol )
ČEBI
CHEMBL
ChemSpider
Informační karta ECHA 100 000,303 Upravte to na Wikidata
Číslo ES
KEGG
UNII
  • InChI = 1S/C6H12O6/c7-1-3-4 (9) 5 (10) 6 (11,2-8) 12-3/h3-5,7-11H, 1-2H2/t3-, 4-, 5+, 6-/m1/s1 šekY
    Klíč: RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N šekY
  • O [C H] 1 [C H] (O) [C H] (O [C@1 (O) CO) CO
Vlastnosti
C 6 H 12 O 6
Molární hmotnost 180,156  g · mol −1
Hustota 1,694 g / cm 3
Bod tání 103 ° C (217 ° F; 376 K)
~ 4000 g/L (25 ° C)
−102,60 × 10 −6 cm 3 /mol
Termochemie
675,6 kcal/mol (2 827 kJ/mol) ( vyšší výhřevnost )
Farmakologie
V06DC02 ( WHO )
Nebezpečí
Smrtelná dávka nebo koncentrace (LD, LC):
15 000 mg/kg (intravenózní, králík)
Pokud není uvedeno jinak, jsou údaje uvedeny pro materiály ve standardním stavu (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
☒N. ověřit  ( co je to   ?) šekY☒N.
Reference na infobox

Fruktóza nebo ovocný cukr je ketonový jednoduchý cukr nacházející se v mnoha rostlinách, kde je často vázán na glukózu za vzniku disacharidu sacharózy . Je to jeden ze tří dietních monosacharidů spolu s glukózou a galaktózou , které se během trávení vstřebávají přímo do krve . Fruktózu objevil francouzský chemik Augustin-Pierre Dubrunfaut v roce 1847. Název „fruktóza“ vytvořil v roce 1857 anglický chemik William Allen Miller . Čistá, suchá fruktóza je sladká, bílá, krystalická pevná látka bez zápachu a je ze všech cukrů nejlépe rozpustná ve vodě. Fruktóza se nachází v medu , stromech a vinné révě, v květech, bobulích a většině kořenové zeleniny .

Komerčně je fruktóza odvozena z cukrové třtiny , cukrové řepy a kukuřice . Kukuřičný sirup s vysokým obsahem fruktózy je směsí glukózy a fruktózy jako monosacharidů. Sacharóza je sloučenina s jednou molekulou glukózy kovalentně spojenou s jednou molekulou fruktózy. Všechny formy fruktózy, včetně ovoce a šťáv, se běžně přidávají do potravin a nápojů pro chutnost a zvýraznění chuti a pro hnědnutí některých potravin, například pečiva. Ročně se vyrobí asi 240 000 tun krystalické fruktózy.

Nadměrná konzumace fruktózy (zejména z nápojů slazených cukrem) může přispět k inzulínové rezistenci , obezitě , zvýšenému LDL cholesterolu a triglyceridů , což vede k metabolickému syndromu . Evropský úřad pro bezpečnost potravin prohlásil, že fruktóza může být výhodnější než sacharózy a glukózy v slazené cukrem potravin a nápojů, protože jeho nižší vliv na postprandiální hladiny cukru v krvi úrovních, a zároveň upozorňuje na potenciální nevýhodu, že „vysoký příjem fruktózy může vést k metabolickým komplikacím jako je dyslipidemie , inzulínová rezistence a zvýšená viscerální adipozita “. Britský vědecký poradní výbor pro výživu v roce 2015 zpochybnil tvrzení, že fruktóza způsobuje metabolické poruchy, a uvedl, že „neexistuje dostatek důkazů, které by prokazovaly, že příjem fruktózy při úrovních konzumovaných v běžné britské stravě vede k nepříznivým zdravotním výsledkům nezávisle na jakýchkoli souvisejících účincích k jeho přítomnosti jako součásti celkových a volných cukrů “.

Etymologie

Slovo „fruktóza“ bylo vytvořeno v roce 1857 z latiny pro fructus (ovoce) a generické chemické přípony pro cukry -ose . Říká se mu také ovocný cukr a levulóza.

Chemické vlastnosti

Obrázek 1: Vztah mezi acyklickými a cyklickými ( hemiketálními ) izomery fruktózy
d - a L -izomery fruktózy (s otevřeným řetězcem forma)

Fruktóza je 6-uhlíkový polyhydroxyketon. Krystalická fruktóza přijímá cyklickou šestičlennou strukturu, nazývanou β- d- fruktopyranóza, díky stabilitě jejího hemiketálního a vnitřního vodíkového spojení. V řešení, fruktóza existuje jako rovnovážná směs z tautomerů β- d -fructo pyranosové , β- d -fructo furanóza , α- d -fructofuranose, α- d -fructopyranose a keto - d -fructose (non-cyklická forma) .

Distribuce tautomerů d -fruktózy v roztoku souvisí s několika proměnnými, jako je rozpouštědlo a teplota. Distribuce d -fruktopyranózy a d -fruktofuranózy ve vodě byla několikrát identifikována jako zhruba 70% fruktopyranózy a 22% fruktofuranózy.

Reakce

Fruktóza a fermentace

Fruktóza může být anaerobně fermentuje pomocí kvasinek nebo bakterií . Kvasinkové enzymy přeměňují cukr (sacharózu, glukózu nebo fruktózu, ale ne laktózu ) na ethanol a oxid uhličitý . Část oxidu uhličitého produkovaného během fermentace zůstane rozpuštěna ve vodě, kde dosáhne rovnováhy s kyselinou uhličitou . Rozpuštěný oxid uhličitý a kyselina uhličitá způsobují sycení v některých fermentovaných nápojích, jako je šampaňské .

Fruktóza a Maillardova reakce

Fruktóza prochází Maillardovou reakcí , neenzymatickým hnědnutím, s aminokyselinami . Protože fruktóza existuje ve větší míře ve formě s otevřeným řetězcem než glukóza, dochází k počátečním fázím Maillardovy reakce rychleji než u glukózy. Fruktóza má tedy potenciál přispívat ke změnám chutnosti potravin , jakož i dalším nutričním účinkům, jako je nadměrné zhnědnutí, zmenšení objemu a křehkosti během přípravy koláčů a tvorba mutagenních sloučenin.

Dehydratace

Fruktóza snadno dehydratuje za vzniku hydroxymethylfurfuralu („HMF“, C
6
H
6
Ó
3
), které lze zpracovat na kapalný dimethylfuran ( C.
6
H
8
O
). Tento proces se v budoucnu může stát součástí levného, ​​uhlíkově neutrálního systému na výrobu náhrad za benzín a naftu ze závodů.

Fyzikální a funkční vlastnosti

Sladkost fruktózy

Primárním důvodem, proč se fruktóza komerčně používá v potravinách a nápojích, je kromě nízké ceny vysoká relativní sladkost. Je to nejsladší ze všech přirozeně se vyskytujících sacharidů. Relativní sladkost fruktózy byla uváděna v rozmezí 1,2–1,8krát vyšší než u sacharózy. Je to však 6členná kruhová forma fruktózy, která je sladší; pětičlenná kruhová forma chutná přibližně stejně jako obvyklý stolní cukr. Oteplování fruktózy vede k tvorbě pětičlenné kruhové formy. Relativní sladkost proto klesá s rostoucí teplotou. Bylo však pozorováno, že absolutní sladkost fruktózy je při 5 ° C stejná jako 50 ° C, a tudíž relativní sladkost vůči sacharóze není způsobena anomerní distribucí, ale poklesem absolutní sladkosti sacharózy při nižších teplotách.

Obrázek 2: Relativní sladkost cukrů a sladidel

Sladkost fruktózy je vnímána dříve než sacharóza nebo glukóza a chuťový vjem dosahuje vrcholu (vyššího než u sacharózy) a klesá rychleji než u sacharózy. Fruktóza může také zlepšit další příchutě v systému.

Fruktóza vykazuje synergický efekt sladkosti, pokud je použita v kombinaci s jinými sladidly. Relativní sladkost fruktózy ve směsi se sacharózou, aspartamem nebo sacharinem je vnímána jako větší než sladkost vypočítaná z jednotlivých složek.

Rozpustnost a krystalizace fruktózy

Fruktóza má vyšší rozpustnost ve vodě než jiné cukry, stejně jako jiné cukerné alkoholy. Fruktóza je proto obtížné krystalizovat z vodného roztoku. Cukrové směsi obsahující fruktózu, jako jsou bonbóny, jsou měkčí než ty, které obsahují jiné cukry, kvůli větší rozpustnosti fruktózy.

Fruktózová hygroskopicita a zvlhčování

Fruktóza rychleji absorbuje vlhkost a pomaleji ji uvolňuje do životního prostředí než sacharóza, glukóza nebo jiná výživná sladidla. Fruktóza je vynikající zvlhčovadlo a udržuje vlhkost po dlouhou dobu i při nízké relativní vlhkosti (RH). Fruktóza proto může přispět k chutnější struktuře a delší trvanlivosti potravinářských výrobků, ve kterých je použita.

Bod mrazu

Fruktóza má větší účinek na snížení teploty tuhnutí než disacharidy nebo oligosacharidy, které mohou chránit integritu buněčných stěn ovoce snížením tvorby ledových krystalů. Tato vlastnost však může být nežádoucí v měkkých porcích nebo v mražených mléčných dezertech.

Fruktóza a škrob v potravinových systémech

Fruktóza zvyšuje viskozitu škrobu rychleji a dosahuje vyšší konečné viskozity než sacharóza, protože fruktóza snižuje teplotu potřebnou během želatinace škrobu , což způsobuje vyšší konečnou viskozitu.

Ačkoli některá umělá sladidla nejsou vhodná pro domácí pečení, mnoho tradičních receptů používá fruktózu.

Zdroje potravin

Krystalická fruktóza

Mezi přírodní zdroje fruktózy patří ovoce, zelenina (včetně cukrové třtiny) a med. Fruktóza je z těchto zdrojů často dále koncentrována. Nejvyšším dietním zdrojem fruktózy, kromě čisté krystalické fruktózy, jsou potraviny obsahující stolní cukr (sacharózu), kukuřičný sirup s vysokým obsahem fruktózy , nektar z agáve , med , melasu , javorový sirup , ovoce a ovocné šťávy , protože ty mají nejvyšší podíl fruktózy (včetně fruktózy ve sacharóze) na porci ve srovnání s jinými běžnými potravinami a přísadami. Fruktóza existuje v potravinách buď jako volný monosacharid, nebo se váže na glukózu jako sacharóza , disacharid . Fruktóza, glukóza a sacharóza mohou být přítomny v potravinách; avšak různé potraviny budou mít různé úrovně každého z těchto tří cukrů.

Obsah cukru v běžném ovoci a zelenině je uveden v tabulce 1. Obecně v potravinách, které obsahují volnou fruktózu, je poměr fruktózy a glukózy přibližně 1: 1; to znamená, že potraviny s fruktózou obvykle obsahují přibližně stejné množství volné glukózy. Hodnota nad 1 udává vyšší podíl fruktózy na glukóze a pod 1 nižší podíl. Některé plody mají ve srovnání s jinými větší podíl fruktózy na glukózu. Například jablka a hrušky obsahují více než dvakrát tolik volné fruktózy než glukóza, zatímco u meruněk je tento podíl menší než polovina fruktózy než glukózy.

Jablečné a hruškové šťávy jsou zvláště zajímavé pro pediatry, protože vysoké koncentrace volné fruktózy v těchto šťávách mohou u dětí způsobit průjem . Buňky ( enterocyty ), které lemují tenké střevo dětí, mají menší afinitu k absorpci fruktózy než k glukóze a sacharóze. Neabsorbovaná fruktóza vytváří vyšší osmolaritu v tenkém střevě, které čerpá vodu do gastrointestinálního traktu, což má za následek osmotický průjem. Tento jev je podrobněji rozebrán v části Účinky na zdraví .

Tabulka 1 také uvádí množství sacharózy nalezené v běžném ovoci a zelenině. Cukrová třtina a cukrová řepa mají vysokou koncentraci sacharózy a používají se pro komerční přípravu čisté sacharózy. Extrahovaná šťáva z třtiny nebo řepy se vyčeří a odstraní nečistoty; a koncentruje se odstraněním přebytečné vody. Konečným produktem je 99,9%čistá sacharóza. Cukry obsahující sacharózu zahrnují běžný stolní bílý granulovaný cukr a práškový cukr , stejně jako hnědý cukr .

Tabulka 1. Obsah cukru ve vybraných běžných rostlinných potravinách (g/100 g)
Potravina Celkový obsah
uhlohydrátů
včetně
dietní vlákniny
Celkem
cukrů
Zdarma
fruktóza

Glukóza zdarma
Sacharóza Poměr fruktóza/
glukóza
Sacharóza
jako
procento celkových cukrů
Ovoce              
Jablko 13.8 10.4 5.9 2.4 2.1 2.0 19.9
Meruňka 11.1 9.2 0,9 2.4 5.9 0,7 63,5
Banán 22.8 12.2 4.9 5,0 2.4 1,0 20.0
Fík , sušený 63,9 47,9 22.9 24.8 0,9 0,93 0,15
Hrozny 18.1 15.5 8.1 7.2 0,2 1.1 1
Pupek oranžový 12.5 8.5 2.25 2.0 4.3 1.1 50,4
Broskev 9.5 8.4 1.5 2.0 4.8 0,9 56,7
Hruška 15.5 9.8 6.2 2.8 0,8 2.1 8,0
Ananas 13.1 9.9 2.1 1.7 6.0 1.1 60,8
Švestka 11.4 9.9 3.1 5.1 1.6 0,66 16.2
Zelenina              
Řepa , červená 9.6 6.8 0,1 0,1 6.5 1,0 96.2
Mrkev 9.6 4.7 0,6 0,6 3.6 1,0 77
Červený pepř , sladký 6.0 4.2 2.3 1.9 0,0 1.2 0,0
Cibule , miláčku 7.6 5,0 2.0 2.3 0,7 0,9 14.3
Sladká brambora 20.1 4.2 0,7 1,0 2.5 0,9 60,3
Jam 27.9 0,5 tr tr tr na tr
Cukrová třtina 13–18 0,2 - 1,0 0,2 - 1,0 11–16 1,0 vysoký
Cukrovka 17–18 0,1 - 0,5 0,1 - 0,5 16–17 1,0 vysoký
Zrna              
Kukuřice , sladká 19.0 6.2 1.9 3.4 0,9 0,61 15.0
^A Údaje o sacharidech se vypočítávají v databázi USDA a ne vždy odpovídají součtu cukrů, škrobu a „dietní vlákniny“.

Všechny údaje s jednotkou g (gram) vycházejí ze 100 g potraviny. Poměr fruktóza/glukóza se vypočítá vydělením součtu volné fruktózy plus poloviny sacharózy součtem volné glukózy plus poloviny sacharózy.

Fruktóza se také nachází ve vyráběném sladidle , kukuřičném sirupu s vysokým obsahem fruktózy (HFCS), který se vyrábí zpracováním kukuřičného sirupu s enzymy , přeměnou glukózy na fruktózu. Společná označení obsahu fruktózy, HFCS-42 a HFCS-55, udávají procento fruktózy přítomné v HFCS. HFCS-55 se běžně používá jako sladidlo pro nealkoholické nápoje , zatímco HFCS-42 se používá ke slazení zpracovaných potravin, snídaňových cereálií , pečiva a některých nealkoholických nápojů.

Obsah sacharidů v komerčních sladidlech (procenta na sušině)

Cukr Fruktóza Glukóza Sacharóza
(fruktóza+glukóza)
Jiné
cukry
Krystalový cukr 0 0 100 0
Karamel 1 1 97 1
HFCS-42 42 53 0 5
HFCS-55 55 41 0 4
HFCS-90 90 5 0 5
Miláček 50 44 1 5
Javorový sirup 1 4 95 0
Melasa 23 21 53 3
Tapiokový sirup 55 45 0 0
Kukuřičný sirup 0 98 0 2

Data získaná od Kretchmer, N. & Hollenbeck, CB (1991). Cukry a sladidla, Boca Raton, FL: CRC Press, Inc. pro HFCS a USDA pro ovoce a zeleninu a další rafinované cukry.

Třtinový a řepný cukr se po staletí používají jako hlavní sladidlo při výrobě potravin. S rozvojem HFCS však došlo v některých zemích, zejména ve Spojených státech, k významnému posunu ve spotřebě sladidel. Na rozdíl od všeobecného přesvědčení se však s nárůstem spotřeby HFCS celkový příjem fruktózy v poměru k celkovému příjmu glukózy nijak dramaticky nezměnil. Granulovaný cukr obsahuje 99,9%čisté sacharózy, což znamená, že má stejný poměr fruktózy a glukózy. Nejčastěji používané formy HFCS, HFCS-42 a HFCS-55 mají zhruba stejný poměr fruktózy a glukózy, s menšími rozdíly. HFCS jednoduše nahradil sacharózu jako sladidlo. Navzdory změnám ve spotřebě sladidel zůstal poměr příjmu glukózy a fruktózy relativně konstantní.

Obrázek 3: Upravená spotřeba rafinovaného cukru na obyvatele v USA

Nutriční informace

Poskytující 368 kcal na 100 gramů suchého prášku (tabulka), fruktóza má 95% kalorické hodnoty sacharózy na hmotnost. Fruktózový prášek je 100% sacharidů a ve významném množství nedodává žádné další živiny (tabulka).

Fruktóza, suchý prášek
Nutriční hodnota na 100 g (3,5 oz)
Energie 368 kcal (1540 kJ)
100 g
0 g
0 g
Minerály Množství
%DV
Vápník
0%
0 mg
Žehlička
1%
0,1 mg
Fosfor
0%
0 mg
Draslík
0%
0 mg
Sodík
1%
12 mg

Procenta jsou přibližně aproximována pomocí doporučení USA pro dospělé.
Zdroj: USDA FoodData Central

Trávení a absorpce fruktózy u lidí

Obrázek 4: Hydrolýza sacharózy na glukózu a fruktózu sacharózou
Obrázek 5: Střevní proteiny transportující cukr

Fruktóza existuje v potravinách buď jako monosacharid (volná fruktóza), nebo jako jednotka disacharidu (sacharóza). Volná fruktóza je absorbována přímo střevem. Když je fruktóza konzumována ve formě sacharózy, je trávena (štěpena) a poté absorbována jako volná fruktóza. Když sacharóza přichází do styku s membránou tenkého střeva, enzym sacharasa katalyzuje štěpení sacharózy za vzniku jedné glukózové jednotky a jedné fruktózové jednotky, které jsou následně absorbovány. Po absorpci vstupuje do jaterní portální žíly a směřuje do jater.

Mechanismus absorpce fruktózy v tenkém střevě není zcela objasněn. Některé důkazy naznačují aktivní transport , protože bylo prokázáno, že k vychytávání fruktózy dochází proti koncentračnímu gradientu. Většina výzkumu však podporuje tvrzení, že k absorpci fruktózy dochází na slizniční membráně prostřednictvím usnadněného transportu zahrnujícího transportní proteiny GLUT5 . Protože koncentrace fruktózy je v lumenu vyšší, je fruktóza schopna proudit po koncentračním gradientu do enterocytů , a to za pomoci transportních proteinů. Fruktóza může být transportována ven z enterocytů přes bazolaterální membránu buď GLUT2 nebo GLUT5, přestože transportér GLUT2 má větší kapacitu pro transport fruktózy, a proto je většina fruktózy transportována z enterocytu přes GLUT2.

Kapacita a rychlost absorpce

Absorpční kapacita pro fruktózu v monosacharidové formě se pohybuje od méně než 5 g do 50 g (na jednu porci) a přizpůsobuje se změnám v příjmu fruktózy ve stravě. Studie ukazují, že největší rychlost absorpce nastává, když se glukóza a fruktóza podávají ve stejném množství. Když je fruktóza přijata jako součást disacharidové sacharózy , absorpční kapacita je mnohem vyšší, protože fruktóza existuje v poměru 1: 1 s glukózou. Zdá se, že přenosová rychlost GLUT5 může být nasycena na nízkých úrovních a absorpce se zvyšuje společnou absorpcí s glukózou. Jedním z navrhovaných mechanismů pro tento jev je kotransport fruktózy závislý na glukóze . Aktivita přenosu fruktózy se navíc zvyšuje s příjmem fruktózy v potravě. Přítomnost fruktózy v lumenu způsobuje zvýšenou transkripci mRNA GLUT5, což vede ke zvýšení transportních proteinů. Dieta s vysokým obsahem fruktózy (> 2,4 g/kg tělesné hmotnosti) zvyšuje transportní bílkoviny do tří dnů od příjmu.

Malabsorpce

Několik studií měřilo střevní absorpci fruktózy pomocí vodíkového dechového testu . Tyto studie ukazují, že fruktóza není zcela absorbována v tenkém střevě. Když není fruktóza absorbována v tenkém střevě, je transportována do tlustého střeva, kde je fermentována koloniální flórou. Během procesu kvašení vzniká vodík, který se rozpouští v krvi portální žíly . Tento vodík je transportován do plic, kde je vyměněn přes plíce a je měřitelný vodíkovým dechovým testem. Flóra tlustého střeva také produkuje oxid uhličitý, mastné kyseliny s krátkým řetězcem , organické kyseliny a stopové plyny v přítomnosti neabsorbované fruktózy. Přítomnost plynů a organických kyselin v tlustém střevě způsobuje gastrointestinální příznaky, jako je nadýmání, průjem, plynatost a bolest zažívacího traktu. Cvičení bezprostředně po konzumaci může tyto příznaky zhoršit zkrácením doby průchodu tenkým střevem, což má za následek větší množství fruktózy vyprázdněné do tlustého střeva.

Metabolizmus fruktózy

Všechny tři dietní monosacharidy jsou transportovány do jater transportérem GLUT2. Fruktóza a galaktóza jsou v játrech fosforylovány fruktokinázou (K m = 0,5 mM), respektive galaktokinázou (K m = 0,8 mM). Naproti tomu glukóza má tendenci procházet játry (K m jaterní glukokinázy = 10 mM) a může být metabolizována kdekoli v těle. Příjem fruktózy játry není regulován inzulínem. Inzulín je však schopen zvýšit hojnost a funkční aktivitu GLUT5 v buňkách kosterního svalstva.

Fruktolýza

Počáteční katabolismus fruktózy se někdy označuje jako fruktolýza , analogicky s glykolýzou , katabolismus glukózy . Při fruktolýze enzym fruktokináza zpočátku produkuje 1-fosfát fruktózy , který je štěpen aldolasou B za vzniku triózy dihydroxyaceton fosfátu (DHAP) a glyceraldehydu . Na rozdíl od glykolýzy postrádá při fruktolýze triose glyceraldehyd fosfátovou skupinu . K fosforylaci glyceraldehydu je proto zapotřebí třetí enzym, triokináza , za vzniku glyceraldehyd-3-fosfátu . Výsledné triosy jsou identické s těmi získanými při glykolýze a mohou vstoupit do glukoneogenní dráhy pro syntézu glukózy nebo glykogenu, nebo mohou být dále katabolizovány nižší glykolytickou cestou na pyruvát .

Metabolismus fruktózy na DHAP a glyceraldehyd

Prvním krokem v metabolismu fruktózy je fosforylace fruktózy na 1-fosfát fruktózy fruktokinázou, čímž se fruktóza zachytí pro metabolismus v játrech. Fruktóza-1-fosfátu se poté podrobí hydrolýze tím, aldolázy B za vzniku DHAP a glyceraldehydes; DHAP může být buď isomerizován na glyceraldehyd 3-fosfát triosefosfát izomerázou, nebo může být podroben redukci na glycerol 3-fosfát glycerol 3-fosfát dehydrogenázou. Vytvořený glyceraldehyd může být také převeden na glyceraldehyd-3-fosfát glyceraldehyd-kinázou nebo dále převeden na glycerol-3-fosfát glycerol-3-fosfátdehydrogenázou. Metabolismus fruktózy v tomto bodě poskytuje meziprodukty v glukoneogenní dráze vedoucí k syntéze glykogenu a také syntéze mastných kyselin a triglyceridů.

Syntéza glykogenu z DHAP a glyceraldehyd 3-fosfátu

Výsledný glyceraldehyd tvořený aldolázou B pak podléhá fosforylaci na glyceraldehyd 3-fosfát. Zvýšené koncentrace DHAP a glyceraldehyd 3-fosfátu v játrech pohánějí glukoneogenní cestu směrem ke glukóze a následné syntéze glykogenu. Zdá se, že fruktóza je lepším substrátem pro syntézu glykogenu než glukóza a že doplňování glykogenu má přednost před tvorbou triglyceridů. Jakmile je glykogen v játrech doplněn, jsou meziprodukty metabolismu fruktózy primárně zaměřeny na syntézu triglyceridů.

Obrázek 6: Metabolická přeměna fruktózy na glykogen v játrech

Syntéza triglyceridů z DHAP a glyceraldehyd-3-fosfátu

Uhlíky z dietní fruktózy se nacházejí v částech volných mastných kyselin a glycerolu plazmatických triglyceridů. Vysoká spotřeba fruktózy může vést k nadměrné produkci pyruvátu, což způsobí nahromadění meziproduktů Krebsova cyklu. Karta citrát mohou být přepravovány z mitochondrií do cytosolu z hepatocytů , převede na acetyl-CoA citrátem lyázy a směřuje k syntéze mastných kyselin. Kromě toho lze DHAP převést na glycerol-3-fosfát, čímž se získá glycerol jako hlavní řetězec pro molekulu triglyceridů. Triglyceridy jsou začleněny do lipoproteinů s velmi nízkou hustotou (VLDL), které se uvolňují z jater směřujících směrem k periferním tkáním a ukládají se do tukových i svalových buněk.

Obrázek 7: Metabolická přeměna fruktózy na triglycerid v játrech

Potenciální účinky na zdraví

Přibývání na váze

V meta-analýzy z klinických studií s řízeným podáváním -, kde byly testované subjekty krmena pevnou množství energie, než bude moci vybrat množství jedli - fruktóza nebyl nezávislý faktor pro zvýšení tělesné hmotnosti; spotřeba fruktózy však byla spojena s přírůstkem hmotnosti, když fruktóza poskytovala přebytečné kalorie.

Kardiometabolická onemocnění

Skupina odborníků Evropského úřadu pro bezpečnost potravin dospěla k závěru, že při výrobě potravin a nápojů je preferována fruktóza, která nahrazuje sacharózu a glukózu, kvůli nižšímu účinku fruktózy na hladinu glukózy v krvi po jídle. Při nadměrné konzumaci jako sladidlo v potravinách a nápojích je však fruktóza spojována se zvýšeným rizikem obezity, cukrovky a kardiovaskulárních poruch, které jsou součástí metabolického syndromu . Klinický výzkum neposkytl žádný nebo pouze omezený přímý důkaz, že samotná fruktóza je spojena se zvýšeným LDL cholesterolem a triglyceridy, což vede k metabolickému syndromu, ale spíše naznačuje, že nadměrná konzumace cukrem slazených potravin a nápojů a souběžné zvýšení příjmu kalorií je základem metabolické syndrom. Podobně zvýšená konzumace slazených potravin a nápojů zvyšuje riziko kardiovaskulárních onemocnění, včetně hypertenze , ale u lidí neexistuje přímý vztah příčin a následků, který by ukazoval, že příčinným faktorem je fruktóza.

Ve srovnání se sacharózou

Mírné používání fruktózy může být doporučeno jako sladidlo pro diabetiky, pravděpodobně proto, že nespouští produkci inzulínu pankreatickými β buňkami , pravděpodobně proto, že β buňky mají nízké hladiny GLUT5 , transportního proteinu na buněčných membránách pro fruktózu. Pro referenční množství 50 gramů má fruktóza glykemický index 23, ve srovnání se 100 pro glukózu a 60 pro sacharózu. Fruktóza je také o 73% sladší než sacharóza při pokojové teplotě, což umožňuje diabetikům použít méně na porci. Fruktóza konzumovaná před jídlem může snížit glykemickou reakci na jídlo. Potraviny a nápoje slazené fruktózou způsobují menší vzestup hladin glukózy v krvi než ty, které se vyrábějí buď ze sacharózy nebo z glukózy.

Viz také

Reference

externí odkazy

  • Média související s Fructose na Wikimedia Commons