Фруктоза: в чем состоит польза и вред моносахарида?

Почему фруктоза вредна для вашего организма?

Глюкоза и фруктоза метаболизируются организмом по-разному.

В то время как глюкозу может использовать каждая клетка в организме, печень является единственным органом, который может метаболизировать фруктозу в значительных количествах.

Когда рацион питания людей содержит большое количество калорий и много фруктозы, печень перегружается и начинает превращать ее в жир.

Многие ученые считают, что чрезмерное потребление фруктозы может быть ключевым фактором риска развития многих из наиболее серьезных заболеваний современности. К ним относятся ожирение, сахарный диабет 2 типа, болезни сердца и даже рак.

Однако требуется провести больше исследований на людях. Исследователи обсуждают, насколько фруктоза способствует этим заболеваниям ().

В чем разница фруктозы и сахара

В отличие от глюкозы фруктоза может без участия инсулина проникать из крови в клетки тканей. По этой причине её рекомендуют в качестве наиболее безопасного источника углеводов для больных диабетом. Часть фруктозы попадает в клетки печени, которые превращают ее в глюкозу, поэтому фруктоза тоже способна повышать уровень сахара в крови, хотя и в значительно меньшей степени, чем другие простые сахара. Но фруктоза намного быстрее, чем глюкоза, способна превращаться в жиры!А все потому, что фруктоза — натуральный сахар, содержащийся во фруктах (правда, некоторые фрукты, такие как апельсины и виноград содержат также большое количество глюкозы) — перерабатывается в печени не в гликоген (особое вещество, которое идет на покрытие энергозатрат, вызываемых мышечной работой) , а в жир! Попадая в организм, фруктоза минует особый энзим — фруктокиназу-1. А он несет ответственность за переработку поступающих в организм углеводов в энергию и решает, во что же превратить полученные углеводы: в гликоген или в жир. Комплексные углеводы, такие как овсянка, макароны, рис, попав в организм, превращаются, в основном, в гликоген, и в этом виде откладываются в печени и мышцах. Происходит это до тех пор, пока в «запасниках» вашего организма будет оставаться свободное место, и лишь затем эти углеводы начнут перерабатываться в жир (согласно научным данным, человеческий организм способен отложить про запас порядка 250-400 граммов углеводов в форме гликогена) . Фруктозу же печень превращает в жир, который, попадая в кровь, немедленно впитывается жировыми клетками. Мало того! Поступая в кровь, глюкоза обычно беспрепятственно проходит через печень — этот своеобразный фильтр организма и направляется оттуда прямиком к мышцам. Что же произойдет, если часть полученной Вашим организмом фруктозы попадет в печень и превратится в гликоген? А то, что Ваш мудрый организм сам скажет «нет» любым другим поступающим углеводам и заблокирует их поступление, как в печень, так и в мышцы через печень. В итоге невостребованные комплексные углеводы превратятся не в драгоценный мышечный гликоген, который способен обеспечить мощный прилив энергии, а в ненавистный жир! Недавно в исследовании, опубликованном в журнале «Гепатология» , крыс накормили сахарным раствором, содержащим или глюкозу, или фруктозу. Кормление крыс фруктозой привело к двум серьёзным последствиям: увеличению выработки жиров в печени и уменьшению эффективности белкового лептина (помимо других функций, лептин отвечает за жировой обмен) .Исследование выявило, что некоторые негативные свойства фруктозы были результатом ухудшения функции рецептора, известного под названием альфа-полифосфорная кислота. Этот рецептор присутствует в теле человека, и его активность у человека меньше, чем у крыс. В результате, один из авторов исследования предположил, что эффект действия фруктозы на человека должен вызывать ещё худшие последствия, чем те, которые наблюдались у крыс. Похоже, что имеются все основания полагать, что употребление фруктозы может содействовать росту процесса ожирения, наблюдаемого в мире.Поэтому фруктоза не считается здоровой пищевой добавкой. Употребление большого количества прохладительных напитков, содержащих фруктозу, в большей степени способствует ожирению, чем применение других подсластителей. В свое время проводились такие работы: исследователи предлагали экспериментальным мышам на выбор воду, раствор фруктозы и прохладительные напитки с фруктозой. У мышей — любителей фруктозосодержащих напитков отмечалась более существенная прибавка в весе даже при снижении общего калоража рациона. У этих мышей отмечена не только прибавка веса, но, что наиболее опасно, эта прибавка происходила на 90% за счет жировой ткани. Доказано также, что некоторые гормоны, которые реагируют на глюкозу (лептин, инсулин и др.) , не выполняют своих нормальных функций при употреблении фруктозы. Появление ожирения объясняется не только высокой калорийностью фруктозы, но и изменениями метаболизма, способствующими накоплению жира.

Свойства фруктозы

Фруктоза, попадая в организм человека, работает иным способом, нежели сахар. Сахар вызывает чувство сытости и способствуют повышению уровня глюкозы в крови. Чтобы снизить глюкозу на помощь организму приходит инсулин. Особенно это опасно для людей, больных сахарным диабетом. При этой болезни организм не может вырабатывать инсулин в достаточном количестве, и отмечается высокий уровень сахара. Он воздействует на сосуды негативно, разрушая их стенки. На месте повреждений скапливаются холестериновые бляшки со всеми вытекающими последствиями: язвы, инфаркты, инсульты.

Фруктоза не повышает уровень сахара, и этим от него отличается. Она усваивается кровяными клетками и без инсулина, благодаря чему используется как замена сахару в первую очередь при диабете. С ее помощью можно нормализовать уровень сахара.

Полисахариды

Составляют большую часть углеводов в организме. Образуются путем реакции конденсации из большого количества молекул моносахаридов, преимущественно гексоз. Они не имеют сладкого вкуса, почти не растворяются в воде и не кристаллизируются.

Сюда относятся: крахмал, целлюлоза, гликоген и др.

Целлюлоза (клетчатка) состоит из молекул глюкозы. По своей структуре является линейным полимером. Она является основным  веществом клеточной стенки растений, очень крепкая, но легко пропускает воду. В ней аккумулируется свыше 50 % углерода биосферы. Служит пищей для некоторых животных, бактерий и грибов. Животным помогают переваривать глюкозу бактерии, живущие в их кишечнике.

Крахмал является резервным полисахаридом растений, запасается в клетках в виде зерен, в органах, которые запасают питательные вещества (клубни, семена и т. п.). По химической структуре он на 10-12 % состоит из линейной амилозы и на 80-90 % из разветвленного амилопектина. Мономером крахмала является глюкоза. Его эмпирическая формула –(C₆H₁₀0₅)_n, где n – количество остатков глюкозы. Благодаря преобразованию крахмала в глюкозу и наоборот происходит механизм работы устьиц: при гидролизе крахмала в замыкающих клетках увеличивается концентрация глюкозы, поступает вода, клеточные стенки выгибаются и щель устьица открывается; если глюкоза превращается в крахмал, вода выходит из клеток, устьица закрываются.

Гликоген откладывается в клетках грибов и животных. Играет важную роль в преобразованиях углеводов в животном организме. В значительном количестве накапливается в печени, мышцах, сердце и других органах. Мономером гликогена является глюкоза. По структуре напоминает крахмал, но разветвленный сильнее. Молекула гликогена состоит приблизительно из 30 000 остатков глюкозы.

Хитин образовывает клеточные стенки грибов, покровы членистоногих. В отличие от целлюлозы в молекулах остатки глюкозы связаны с азотосодержащими группами.

Муреин – опорный каркас клеточной стенки бактерий. Он образует одну гигантскую мешкообразную молекулу, которую называют  муреиновым мешком. Его основой является сетка параллельных  полисахаридных цепей, построенных из дисахаридов, которые чередуются и соединены между собой многочисленными короткими пептидными цепочками.

На поверхности клеточных мембран много полисахаридов, которые с белками образуют глюкопротеиды, а с липидами – гликолипиды. Вместе они образуют надмембранный комплекс животных клеток – гликокаликс.

К полисахаридам принадлежит агар морских водорослей.

Почему начали производство фруктозы

Что стало предпосылкой для такого активного интереса к фруктовому сахару?

Масштабы и неутешительная динамика заболеваемости сахарным диабетом и нарушение других обменных процессов у населения в Соединенных Штатах, а также странах Западной и Восточной Европы, заставили ученых искать корни проблемы, искать пути ее решения.

Популяризация результатов исследований, которые выявили, что одной из причин печальной тенденции служит сахар (а его уже кроме как ядом давно не называют), послужила призывом к поиску альтернативных «источников энергии».

Сахар – это поставщик топлива для человеческого организма, но его неконтролируемое присутствие в 90% продуктов питания привело к превышению требуемой человеку нормы в разы. Отсюда болезни, интоксикация.

Главным отличием фруктозы от сахарозы (т.е. сахара) является длительное всасывание и быстрое расщепление без участия гормона поджелудочной железы – инсулина.

Вот это свойство делало в свое время фруктозу продуктом №1 для людей с сахарным диабетом и желанным товаром на полках всех магазинов.

Химические свойства

В водных растворах фруктоза существует в виде смеси таутомеров, в которой преобладает β-D-Фруктопираноза, и содержится, при 20 °C, около 20 % β-D-Фруктофуранозы и около 5 % α-D-Фруктофуранозы:

Изомерные формы D-фруктозы
Ациклическая форма	Циклические формы
	α-D-Фруктофураноза	β-D-Фруктофураноза
α-D-Фруктопираноза	β-D-Фруктопираноза

α-D-фруктофураноза — (2R,3S,4R,5R)-2,5-бис(гидроксиметил)оксолан-2,3,4-триол
α-L-фруктофураноза — (2S,3R,4S,5S)-2,5-бис(гидроксиметил)оксолан-2,3,4-триол
β-D-фруктофураноза — (2S,3S,4R,5R)-2,5-бис(гидроксиметил)оксолан-2,3,4-триол
β-L-фруктофураноза — (2R,3R,4S,5S)-2,5-бис(гидроксиметил)оксолан-2,3,4-триол

α-D-фруктопираноза — (2R,3S,4R,5R)-2-(гидроксиметил)-оксан-2,3,4,5-тетраол
α-L-фруктопираноза — (2S,3R,4S,5S)-2-(гидроксиметил)-оксан-2,3,4,5-тетраол
β-D-фруктопираноза — (2S,3S,4R,5R)-2-(гидроксиметил)-оксан-2,3,4,5-тетраол
β-L-фруктопираноза — (2R,3R,4S,5S)-2-(гидроксиметил)-оксан-2,3,4,5-тетраол

Из водных растворов D-фруктоза кристаллизуется в пиранозной форме (D-фpyктoпиpaнозa) — бесцветных кристаллов, хорошо растворимых в воде, при низких температурах — в виде моно- и полугидратов, выше 21,4 °C — в безводной форме.

По своим химическим свойствам фруктоза является типичной кетозой; восстанавливается с образованием смеси маннита и сорбита; с фенилгидразином она образует фенилозазон, идентичный фенилозазонам глюкозы и маннозы.

В отличие от глюкозы и других альдоз, фруктоза неустойчива как в щелочных, так и кислых растворах; разлагается в условиях кислотного гидролиза полисахаридов или гликозидов. Начальной стадией разложения фруктозы в присутствии кислот является дегидратация её фуранозной формы с образованием 5-метилолфурфурола, на чём основана качественная реакция на фруктозу в присутствии резорцина — проба Селиванова:

Фруктоза окисляется KMnO₄ в кислой среде, образуя щавелевую кислоту и винную кислоту.

Часто задаваемые вопросы

Кристаллическую фруктозы можно ли давать детям до года?

Нет, поскольку моносахарид может вызвать атопический дерматит у грудничков. Поэтому давать любой синтетический сахар (фруктозу, глюкозу) малышам более чем неразумно. Замените булки, конфеты, печенье натуральными фруктами, сухофруктами.

Можно ли есть фруктозу беременным и кормящим женщинам?

В период вынашивания ребенка будущая мама входит в зону риска по нарушению углеводного обмена. Остро стоит данный вопрос, если у женщины еще до беременности был лишний вес. В результате фруктоза будет способствовать дальнейшему набору веса, а значит создавать проблемы с вынашиванием малыша, родами и увеличит риск развития гестационного сахарного диабета. Из-за ожирения плод может быть крупным, что усложнит прохождение малыша через родовые пути.

Кроме того, бытует мнение, что если в период беременности женщина употребляет много быстрых углеводов, это ведёт к закладке большего количества жировых клеток у малыша, чем обычно, что в зрелом возрасте вызывает склонность к ожирению.

В период грудного вскармливания также лучше воздержаться от приема кристаллической фруктозы, поскольку часть ее все равно трансформируется в глюкозу, что подрывает мамино здоровье.

Из чего состоит сахар?

Это дисахарид, образованный из А – глюкозы и B – фруктозы, которые связаны между собой. Для усвоения сахара организм человека тратит кальций, что ведет к вымыванию строительного элемента из костной ткани. Кроме того, отзывы экспертов свидетельствуют о том, что дисахарид повреждает зубную эмаль, вызывает отложение жира и ускоряет старение. Он формирует ложное чувство голода, истощает энергетический запас, «захватывает» и выводит витамины группы В. Поэтому сахар, по праву, считается «сладким ядом», который медленно убивает организм.

Можно ли при диабете есть фруктозу?

В умеренном количестве. В двенадцати граммах моносахарида содержится одна хлебная единица.

Фруктоза – углевод с низким гликемическим индексом (20) и гликимической нагрузкой 6,6 грамм, при поступлении в организм не провоцирует колебания сахара в крови и резкие выбросы инсулина, как сахар. Благодаря этому свойству, моносахарид представляет особую ценность для инсулинозависимых людей.

Для детей с диагнозом «сахарный диабет» допустимая суточная норма потребления углевода рассчитывается исходя из соотношения 0,5 грамм соединения на килограмм массы тела, для взрослых данный показатель возрастает до 0,75.

В чем для диабетиков польза и вред фруктозы?

После приема, моносахарид без вмешательства инсулина достигает внутриклеточного метаболизма и быстро удаляется из крови. В отличие от глюкозы, фруктоза не высвобождает гормоны кишечника, которые стимулируют секрецию инсулина. Несмотря на это, некоторая часть соединения все-таки превращается в сахара. В результате уровень глюкозы в крови плавно возрастает.

На скорость повышения сахара влияет количество принятой фруктозы: чем больше съесть, тем быстрее она достигнет критической отметки и выше.

Лучшие материалы месяца

• Почему нельзя самостоятельно садиться на диету
• Как сохранить свежесть овощей и фруктов: простые уловки
• Чем перебить тягу к сладкому: 7 неожиданных продуктов
• Ученые заявили, что молодость можно продлить

Какую пользу и вред приносит фруктоза?

В отличие от синтетических аналогов, которые были признаны вредными, фруктоза представляет собой натуральное вещество, отличающееся от обычного белого сахара, получаемое из различных фруктовых и ягодных культур, а также меда.

Различие касается, прежде всего, калорийности. Чтобы почувствовать насыщение от сладкого, требуется съедать в два раза больше сахара, нежели фруктозы. Это негативно отражается на организме и вынуждает человека потреблять гораздо большее количество сладостей.

Фруктозы нужно в два раза меньше, что резко снижает количество калорий, но здесь важен контроль. Люди, привыкшие пить чай с двумя ложками сахара, как правило, машинально кладут в напиток аналогичное количество заменителя, а не одну ложку. Это становится причиной насыщения организма еще большей концентрацией сахара.

Следовательно, потреблять фруктозу, несмотря на то, что она считается универсальным продуктом, необходимо исключительно в умеренных объемах. Это касается не только тех, кто страдает от диабетической болезни, но и здоровых людей. Доказательством этому является то, что ожирение жителей США, прежде всего, связано с чрезмерным увлечением фруктозой.

Американцы потребляют в год не менее семидесяти килограммов сахарозаменителей. Фруктозу в США добавляют в газированные напитки, выпечку, шоколад и прочие выпускаемые пищевой промышленностью продукты. Подобное количество заменителя сахара, безусловно, негативно отражается на состоянии организма.

Не стоит заблуждаться относительно низкой калорийности фруктозы. Она обладает невысокой пищевой ценностью, но не является диетической. Минусом сахарозаменителя является то, что «момент насыщения» сладостью наступает спустя какое-то время, что создает риск бесконтрольного потребления продуктов с фруктозой, приводящего к растягиванию желудка.

Если фруктоза употребляется грамотно, то она позволяет достаточно быстро скинуть вес. Она гораздо слаще белого сахара, что способствует меньшему употребления количества сладостей, а, следовательно, и снижению калорийности рациона. Вместо двух ложек сахар, в чай кладут только одну. Энергетическая ценность напитка в этом случае становится в два раза меньше.

Употребляя фруктозу, человек не испытывает голод либо измождение, отказываясь от белого сахара. Он может продолжать вести привычный для себя образ жизни без каких-либо ограничений. Единственным нюансом является то, что к фруктозе необходимо привыкнуть и потреблять ее в малых количествах. Кроме пользы для фигуры, подсластитель снижает вероятность развития кариеса на 40%.

Большую концентрацию фруктозы содержат готовые соки. На один стакан приходится порядка пяти ложек. И если пить такие напитки регулярно, возрастает риск развития рака прямой кишки. Переизбыток подсластителя грозит диабетом, поэтому в сутки не рекомендуется выпивать более 150 миллилитров фруктовых покупных соков.

Любые сахариды в избытке способны негативно отражаться на здоровье и фигуре человека. Это касается не только заменителей сахара, но и фруктов. Обладающие высоким гликемическим индексом манго и бананы нельзя есть бесконтрольно. Эти плоды следует ограничить в своем рационе. Овощи, наоборот, можно есть и три, и четыре порции в сутки.

Из чего делают

Чистую фруктозу получить сложно, потому что в большинстве плодов и растений она находится в связанном состоянии. Ее получают из клубней топинамбура или георгина. В химических лабораториях измельченные клубни варят с серной кислотой, выпаривают массу до испарения влаги, обрабатывают спиртом. Промышленностью используются другие методы, пользующиеся популярностью:

1. Изомеризация глюкозы – преобразование ее молекулярного строения.
2. Гидролиз глюкозы – самый простой метод получения вещества. Он заключается в обработке глюкозы водой. Сырьем служат тростниковый или свекольный сахар (в них высокая концентрация вещества), очищенная вода.
3. Гидролиз высокомолекулярных полимеров, содержащих левулезу, лактулезу – сырьем для применения служит мед.

Лактоза, формула, молекула, строение, вещество:

Лактоза (от лат. lac «молоко») – дисахарид из группы олигосахаридов, состоящий из двух остатков молекул β-глюкозы и β-галактозы, имеющий формулу C₁₂H₂₂O₁₁.

Лактоза – восстанавливающий дисахарид.

В быту лактоза именуется молочным сахаром.

Лактоза является весьма распространённым в природе дисахаридом и углеводом. Она содержится в молоке и молочных продуктах. Как правило, лактоза составляет около 2-8% молока (по массе). Если быть точным, то содержание лактозы в пищевых продуктах (г/100 г) составляет: молоко сухое цельное – 37,5; молоко сгущенное с сахаром – 12,5; мороженое сливочное –5,8; коровье молоко – 4,8; козье молоко – 4,5; сметана 20% – 3,7; кефир жирный – 3,6; йогурт – 3,5; творог нежирный – 1,8; гречневая крупа – 0,03; детские молочные смеси – около 85. Также лактоза формируется в процессе производства сыра как побочный продукт.

Полисахариды – высокомолекулярные углеводы, полимеры моносахаридов (гликаны). Молекулы полисахаридов представляют собой длинные линейные или разветвлённые цепочки моносахаридных остатков, соединённых гликозидной связью. Олигосахариды – это углеводы, содержащие от 2 до 10 моносахаридных остатков. Дисахариды – углеводы, которые при нагревании с водой в присутствии минеральных кислот или под влиянием ферментов подвергаются гидролизу, расщепляясь на две молекулы моносахаридов.

Химическая формула лактозы C₁₂H₂₂O₁₁.

Аналогичную общую химическую формулу имеют и другие дисахариды: мальтоза, состоящая из двух остатков D-глюкозы, и сахароза, состоящая из остатков α-глюкозы и β-фруктозы.

Строение молекулы лактозы, структурная формула лактозы:

Рис. 1. Лактоза

Молекула лактозы образована из двух остатков моносахаридов – β-глюкозы и β-галактозы, соединённых между собой атомом кислорода и связанных друг с другом β(1→4)-гликозидной связью.

Молекула лактозы может существовать в циклической (α-лактозы и β-лактозы) и линейной – открытой цепной (ациклической) формах.

Систематическое химическое наименование лактозы:

• 4-​О-​β-​D-​галактопиранозил-​D-​глюкоза, β-​D-​галактопиранозил-​​(1,4)​-​α-​D-​глюкопираноза ​(α-​лактоза)​,
• β-​D-​галактопиранозил-​​(1,4)​-​β-​D-​глюкопираноза ​(β-​лактоза)​.

Встречаются и другие наименования лактозы: лактобиоза, таблеттоза.

По внешнему виду лактоза представляет собой белое кристаллическое вещество, со слегка сладковатым вкусом, без запаха. Сладость лактозы составляет от 20-40 % от сладости сахарозы.

Лактоза очень хорошо растворяется в воде. Растворимость в воде составляет 18,9049 г/100 г воды (при 25 °C).

Гликемический индекс лактозы составляет от 46 до 65. Для сравнения, гликемический индекс глюкозы составляет от 100 до 138, сахарозы – от 68 до 92, мальтозы – от 105, фруктозы – от 19 до 27.

Лактоза, попадая в пищеварительный тракт, под действием фермента лактазы, содержащемся в пищеварительном соке, быстро гидролизуется на глюкозу и галактозу, после чего всасывается и попадает в кровь.

Температура плавления лактозы 202,8 °C.

Лактоза отличается от других дисахаридов отсутствием гигроскопичности — она не отсыревает. Это её свойство имеет большое практическое значение в фармации: если нужно приготовить с сахаром какой-либо порошок, содержащий легко гидролизующееся лекарство, то берут молочный сахар; если же взять другой сахар, то он быстро отсыреет и легко гидролизующееся лекарственное вещество быстро разложится.

Лактоза является источником энергии и важным питательным веществом, особенно для растущих организмов человека и млекопитающих.

Несмотря на употребление лактозы в лечебных целях, у некоторых людей лактоза не усваивается и вызывает нарушения в работе пищеварительной системы, в том числе диарею, боли и вздутие живота, тошноту и рвоту после употребления молочных продуктов. У этих людей отсутствует или производится в недостаточном количестве фермент лактаза. Назначение лактазы — расщепление лактозы на её части: глюкозу и галактозу, которые должны затем абсорбироваться тонкой кишкой. При недостаточной функции лактазы, лактоза остаётся в кишечнике в исходном виде и связывает воду, что вызывает диарею. Кроме того, кишечные бактерии вызывают брожение молочного сахара, в результате чего происходит вздутие живота.

Непереносимость молочного сахара довольно распространена. Так, в Швеции и Дании непереносимость лактозы встречается примерно у 3 % взрослых лиц, в Финляндии и Швейцарии – у 16 %, в Англии – у 20-30 %, во Франции – у 42 %, в странах Юго-Восточной Азии и у афроамериканцев в США – почти у 100 %, в России – в среднем около 16-18 %.

Влияние фруктового сахара на детский организм

Врачи-педиатры считают, что употребление умеренного количества фруктового сахара детьми неопасно. Родители могут начать давать богатую фруктозой дробную пищу после полугода. Если вводить фруктовые соки или фрукты в прикорм раньше, у детей развивается брожение кишечника, что приводит к появлению младенческих колик, учащению стула, повышенному газообразованию, замедлению всасывания углеводов.

Бесконтрольное потребление детьми сладостей, выпечки, фруктов и покупных соков приводит к переизбытку фруктового сахара в организме. Это способно вызвать проблемы со здоровьем – ожирение, сахарный диабет, соматические заболевания. Не стоит превышать дозировку фруктозы 15-20 г в день для ребенка, иначе возрастает риск развития серьезных заболеваний.

Подведем итог

• Глюкоза и фруктоза представляют собой простые сахара или моносахариды.
• Ваш организм может усваивать их легче, чем дисахарид сахарозу, которая должна быть сначала расщеплена.
• Фруктоза может иметь самые негативные последствия для здоровья, но эксперты соглашаются с тем, что вы должны ограничить потребление добавленного сахара независимо от его типа.
• Тем не менее нет необходимости ограничивать сахара, естественно присутствующие во фруктах и овощах.
• Чтобы обеспечить здоровый рацион питания, употребляйте цельные продукты, насколько это возможно, и ограничьте потребление добавленных сахаров 25-50 граммами или меньше в сутки.

 
  Метки: Глюкоза, Сахароза, Фруктоза