Фруктоза - биологија
Молекуларен компас за порамнување на клетките
Она што ги прави лисјата стареат наесен
Демократијата на птиците за мршојадец
Околина на Екембо: Луѓето исто така живееле во отворени пејзажи
| Генетика | Земјоделство, шумарство и сточарство
Разновидноста на пченицата е создадена со вкрстување на диви треви
| Генетика | Земјоделство, шумарство и сточарство
Јачмен Пангеном: Мајстон на патот до фабриката за стакло
Со намален внес на храна, подолг живот
Метод без животни ја предвидува токсичноста на наночестичките
Миграција на клетки: новооткриена функција на познат протеин
Фруктоза
безбојни и без мирис, призми или игли со многу сладок вкус [1]
Фруктоза (разговорна Фруктоза, често исто така Фруктоза, од лат. фруктус, dt. „овошје“, застарено Левулоза) е природно хемиско соединение со молекуларна формула C6H12O6. Фруктозите припаѓаат како моносахариди (Едноставни шеќери) на јаглехидратите. Се јавува во неколку изомерни (аномерни) форми. Во оваа статија, информациите за физиологијата се однесуваат само на Д-фруктозата. Физиолошки, Л-фруктозата има мало или никакво значење.
Појава
Фруктозата се јавува природно кај овошјето како што се овошјето од јаболка (јаболка и круша околу 6 g/100 g) [1], бобинки (на пример грозје 7,5 g/100 g) [3], како и кај некои егзотични плодови ( Калинка и persimmon) и во мед (35,9-42,1 g/100 g) [4]. Шеќерот во домаќинството (направен од шеќерна репка или шеќерна трска) содржи фруктоза во врзана форма: шеќер од трска или репка (сахароза), двоен шеќер, се состои од една молекула од гликоза (гроздов шеќер) и фруктоза. Значителен дел од внесот на шеќер доаѓа од индустриски произведена храна, сируп збогатен со фруктоза направен од пченкарен скроб (високо-фруктозен сируп од пченка, Вклучен HFCS).
карактеристики
Фруктозата е безбоен, без мирис, лесно растворлив во вода, соединение со многу сладок вкус, кое формира призматични или иглички, силно хигроскопски кристали. [1] На 60% влажност, апсорбира 0,28% вода во рок од еден час и 0,6% во рок од 9 дена. [5] Моносахарид е оптички активен и затоа се наоѓа во два изомери со огледална слика, т.н. Енантиомери пред. Фруктозата спаѓа во групата на хексози и - поради кето група - во кетози. Во кристална форма лежи како прстен со шест члена (Фруктопираноза) порано, врзан како петочлен прстен (Фруктофураноза).
А- и β-аномерите на соодветните облици на прстен можат да се претворат едни во други во воден раствор и се во рамнотежа едни со други. На 20 ° C, Д-фруктозата растворена во вода е 76% во форма на β-пираноза, 4% во форма на α-фураноза и 20% во форма на β-фураноза. [6]
α-Д-фруктофураноза | β-Д-фруктофураноза | |
α-Д-фруктопираноза | β-Д-фруктопираноза |
Индустриска употреба и поместување
Од економски и логистички причини, т.е. Х. Поволни опции за транспорт во цистерни и 20% поголема сладост на фруктоза во споредба со шеќер, може да се забележи зголемено поместување на другите засладувачи. Областа под одгледување шеќерна репка забележително се намалува, а фабриките за шеќер (Регенсбург, Грош Мунзел, Грош Герау итн.) Се затвораат, што има врска со зголемувањето на увозот на шеќер од трска под светлината на кратењето на субвенциите. Од друга страна, употребата на био-етанол во секторот за гориво (на пример, бензин Е10) како дел од општото воведување на био-горива ги зголемува можностите за продажба. Регулативата на ЕУ за пазарот на шеќер предвидува намалување на обемот на трпезен шеќер, но годишно зголемување од 100 000 тони изоглукоза (= HFCS) со залиха од 500 000 тони во 2007 година.
физиологија
Во цревата, фруктозата се апсорбира во различен степен од луѓето, особено побавно од гликозата. Ова се должи на пасивниот транспорт од страна на специјални протеини, од една страна таканаречен GLUT5 (апикален, т.е. на клеточната површина свртен кон цревниот лумен), кој му дава пристап на фруктозата до цревните клетки (ентероцити) и од друга страна со GLUT2 (базолатерална, т.е. циркулација на крвта соочување), што овозможува фруктоза да се влезе од цревните клетки во крвта. Гликозата, пак, се пумпа во ќелијата со секундарна активност (SGLT1, апикална), т.е. со потрошувачка на енергија. Ова се прави на регулиран начин преку инхибиција на повратна информација. Спротивно на тоа, фруктозата тече на нерегулиран начин долж неговиот градиент концентрација без никакво трошење на енергија. Како резултат, фруктозата никогаш не се апсорбира целосно од храната. Особено кај мали деца, постои ризик од осмотска дијареа да се појави ако количината на фруктоза во исхраната е превисока.
Д-фруктозата се претвора во Д-фруктоза-1-фосфат во клетките на црниот дроб од страна на ензимот кетохекокиназа, така што повеќе не може да ја напушти клетката. Снабдувањето со фосфати богати со енергија се „ограбува“ од кетохекокиназата: АРП → АДП → АМП и АМП деаминазата се регулирани пререгулирани. Се произведува ИМП, што ја зголемува концентрацијата на урична киселина преку распаѓање на пурините. Фруктоза-1-фосфат се распаѓа во глицералдехид и дихидроксиацетон фосфат со фруктоза-1-фосфат алдолаза. По фосфорилација, глицералдехид (тогаш како глицералдехид-3-фосфат) може да влезе во гликолиза. Позначаен е одливот на производи на распаѓање во синтезата на триглицерид. Триглицеридите се таложат како депо маснотии, но исто така и како масни капки помеѓу миофибрилите на мускулите. Во масното ткиво, фруктозата исто така може да влезе во гликолиза како фруктоза-6-фосфат кога ќе се исцрпат резервите на гликоген.
синтеза
Во телото, фруктозата се произведува од гликоза преку таканаречената полиолска рута (локално на пример во семената везикула кај мажите како хранлива материја за сперматозоидите), во која глукозата се намалува на сорбитол заедно со косубстратот NADPH, кој потоа се оксидира во фруктоза од сорбитол дехидрогеназата, каде што NAD + е намален на NADH. Во нето смисла, ова доведува до претворање на NADPH во NADH, кој е одговорен за дел од долгорочните последици од хронично покачено ниво на шеќер во крвта (на пример, кај дијабетес), бидејќи клетката исто така бара од NADPH да детоксицира опасни соединенија на кислород кога е зголемено нивото на гликоза Меѓутоа, во крвта, повеќе гликоза се претвора во фруктоза преку полиол пат, така што се троши повеќе NADPH. Покрај тоа, фруктозата и сорбитолот се акумулираат во клетките, што од една страна ја оштетува клетката осмотски, а од друга страна одредени клеточни ензими можат да бидат инхибирани од високи концентрации на овие два шеќери.
Патофизиологија
Кај луѓето, нарушувањата на внесувањето на фруктоза во цревата или метаболизмот на фруктозата во црниот дроб доведуваат до симптоми на болест. Честата малапсорпција на фруктоза (исто така цревна нетолеранција на фруктоза наречен), во кој се претпоставува нарушен транспорт на фруктоза низ цревните клетки, [7] и ретките, но сериозни симптоми, наследна нетолеранција на фруктоза (ХФИ), што е предизвикано од наследно нарушување на метаболизмот на фруктозата во црниот дроб, при што фруктозата не може да се распадне или да не се распадне во доволни количини. [8-ми]
Околу 30-40% од средноевропците имаат малапсорпција на фруктоза, при што околу половина имаат симптоми. [9] Нарушувањето се јавува првенствено во детството. [10] Не апсорбираниот овошен шеќер се распаѓа главно анаеробично од бактериите на цревната флора во јаглерод диоксид, водород и масни киселини со краток ланец. Овие предизвикуваат нервозни симптоми на дебелото црево, како гасови, абдоминална болка, кашеста столица, понекогаш миризлива столица и дијареја. [11] Наследната нетолеранција на фруктоза е многу поретка; има едно лице погодено од ХФИ на секои 130 000 здрави луѓе. [12] Оваа форма на нетолеранција на фруктоза предизвикува опасно ниско ниво на шеќер во крвта (хипогликемија) со нарушување на метаболизмот на глукозата.
Користете како засладувач
Долго време, се препорачува фруктоза за засладување на диетална храна. Во однос на сахарозата (т.е. шеќерен шеќер), 10% раствор на Д-фруктоза има засладувачка моќ од 114%. [13] Шеќерот во крвта се зголемува значително побавно со внесувањето на фруктоза отколку со внесувањето на сахароза што обично се користи во кујната; гликемискиот индекс е многу низок и изнесува 20. (Забелешка за лица со дијабетес и инсулинска терапија: Овој опис не се однесува на фруктозата која обично се внесува преку овошје/овошје. Овошјето е еден од јагленохидратите (KH) што треба да се пресмета. На пример, портокалот е единица јаглени хидрати (KE) која содржи шеќер во крвта Брзо зголемен во споредба со другите оброци.)
Сепак, при проценка на достапните студии, Федералниот институт за проценка на ризик (BfR) дошол до заклучок дека континуираната употреба на фруктоза како замена за шеќер во индустриски произведена храна како компонента на таканаречената дијабетична храна наместо комерцијално достапната сахароза, нема смисла од нутриционистички аспект, бидејќи се зголемува Внесувањето на фруктоза има неповолно влијание врз метаболизмот и вишокот на фруктоза во исхраната промовира развој на дебелина и метаболички синдром. [14]
Според работата на групата Ричард Johnонсон [15], внесувањето на фруктоза - како и етанол - доведува до зголемување на урична киселина, што се должи на недостаток на уриказа кај големите мајмуни (Хоминиди) има значително помалку поволни ефекти отколку со z. Б. Лабораториски стаорци: Во васкуларниот ендотел, може да се утврди намалена биорасположивост на НЕ, што значи зацврстување на васкуларниот wallид и со тоа се објаснува високиот крвен притисок. Бидејќи НЕ мора да има на рецепторот на инсулин за да работи инсулин, постои инсулинска резистенција во случај на недостаток на НО.
Генеза на дебелина (дебелина)
Според студијата на германскиот институт за истражување на исхраната [16] [17], спроведена врз глувци, постои поврзаност помеѓу потрошувачката на фруктоза и дебелината, што не се заснова на зголемен внес на калории, туку на влијание врз метаболизмот на маснотиите и јаглехидратите. Всушност, исто така, беше покажано во една студија спроведена врз луѓе дека фруктозата се претвора од телото во телесна маст многу побрзо од гликозата. [18] [19] Покрај тоа, резултатите од оваа студија укажуваат дека внесувањето на фруктоза ја стимулира липогенезата (синтеза на маснотии) и го зголемува складирањето на маснотиите од храната. Покрај тоа, се чини дека употребата на фруктоза доведува до помало чувство на ситост, бидејќи не предизвикува ослободување на инсулин, а инсулинот исто така припаѓа на хормоните на ситост [20] .
Генеза на дијабетес
Во САД, комерцијалната употреба на фруктоза драматично се зголеми во 1970-тите - потрошувачката на Сируп од пченка со висока фруктоза (HFCS), особено висока фруктозна верзија на сируп од пченка, порасна од 0,23 кг на лице годишно во 1970 година на 28,4 кг на човек годишно во 1997 година. [21] HFCS главно се користи во безалкохолни пијалоци во САД, со содржината на фруктоза е зголемена до 90% (HFCS-90). Овој засладувач е особено исплатлив за производителот, бидејќи производството на пченка е субвенционирано во САД, додека увозот на шеќер треба да се расчисти. Овие значајни промени во составот на додадени шеќери во храната се направени без претходно целосно да се проучат потенцијалните ефекти врз метаболизмот на човекот. [21]
Според студијата на истражувачката група предводена од М. Ц Мур од Универзитетот Вандербилт (Нешвил, Тенеси) [22], мали количини на фруктоза ја подобруваат толеранцијата на глукоза и гликемискиот одговор без зголемена секреција на инсулин и кај здрави луѓе и кај пациенти со дијабетес мелитус тип 2. Друга студија [23], во која испитаниците конзумирале големи количини на фруктоза за 5 недели, покажала нагло зголемување на холестеролот и триглицеридите во крвта, но само кај машките испитаници.
Исхраната збогатена со фруктоза води до инсулинска резистенција и дебелина во студиите врз животни. Значајно намалување на чувствителноста на инсулин поврзано со диета со висока содржина на фруктоза е докажано и кај луѓето, многу повеќе отколку со диета со висока содржина на гликоза. Зголемувањето на потрошувачката на фруктоза е поврзано со зголемувањето на метаболичкиот синдром, фактор на ризик за коронарна артериска болест, поради овој ефект. [21]
Генеза на цироза на црниот дроб
Поновите студии на Манал Ф. Абделмалек и неговите колеги, исто така, укажуваат на тоа дека не само прекумерната потрошувачка на алкохолни пијалоци, туку и пијалоци што содржат фруктоза, како што се лимонади и други засладени безалкохолни пијалоци, може да го оштетат црниот дроб, па дури и да развијат замастен црн дроб (стеатоза хепатис). со придружно патолошко зголемување на сврзното ткиво (фиброза). [24] Потрошувачката на фруктоза, која рапидно се зголеми во последниве години, не само што игра важна улога во развојот на метаболичкиот синдром, туку исто така, според неодамнешните студии, претставува независен фактор на ризик за заболувања на масен црн дроб кои не се поврзани со алкохол (безалкохолно заболување на замастен црн дроб). [25]
Генеза на гихт
Различни проспективни студии, секоја со неколку илјади испитаници, исто така сугерираат дека потрошувачката на безалкохолни пијалоци и (поврзана со него) фруктоза е многу силно поврзана со ризик од гихт (урикопатија). Овошјето и овошните сокови богати со фруктоза, исто така, го зголемуваат ризикот од развој на гихт, додека диеталните газирани пијалоци не претставуваат ризик во овој поглед. [26] [27] [28]
Германски закон
Дел 12 од Уредбата за диетална храна (т.н. диетален ред) еднаш го регулираше составот на специјални производи за дијабетичари. Овој напис е избришан од 1 октомври 2010 година, бидејќи состојбата на истражување на дијабетични диети и замени за шеќер покажува дека на овие пациенти не им се потребни такви производи и дека зголемената потрошувачка на фруктоза може дури и да има штетни ефекти врз здравјето (види текст). Фруктозата е законски заштитено име на еден вид шеќер.
доказ
Судењето на Фелинг
Како α-хидроксикетон, фруктозата има ефект на намалување; покрај тоа, може да се претвори во маноза и гликоза во алкална средина (види тавтомерија на кетол-енедиол) така што ќе има рамнотежа помеѓу сите овие изомери.
Проба на Селиванов
Реакцијата на Селиванов е доказ за кетохексози во форма на прстен на фураноза. Бидејќи се одвива во кисела средина, не постои тавтомерија на кетол-енедиол. Затоа, примерокот се покажува негативен со гликоза.
Прво, фруктозата се загрева со хлороводородна киселина. Ова ја создава 5-хидроксиметилфурфурал. Ова потоа реагира со резорцинол и формира црвен талог.