Фруктоза

Фруктоза представляет собой натуральный заменитель сахара, который часто встречается в магазинах. Он нередко входит в состав продуктов питания и напитков. Также его используют в чистом виде. Хотя фруктоза сегодня очень популярна, единого мнения относительно ее действия на организм нет. Потому перед употреблением продукта стоит тщательно изучить его свойства.

Фруктозу нередко называют левулозой или фруктовым сахаром. Она представляет собой моносахарид, который входит в категорию кетогексоз. Вещество является изомером глюкозы. Это один самых распространенных сахаров, который встречается в природе.

Его можно встретить индивидуально или в составе дисахаридов и полисахаридов. В первом случае вещество входит в состав сахарозы, во втором – присутствует в инулине. Состав активно применяется в пищевой промышленности. Он придает продуктам сладкий вкус. Также вещество выполняет важнейшие биохимические функции в человеческом организме.

Химические свойства фруктозы

Химические свойства фруктозы таковы, что могут вступать в реакции, характерные для моносахаридов. В результате образуются простые и сложные эфиры. Также формируются ацетали и гликозиды.

Наличие карбонильной группы позволяет получить продукты присоединения нуклеофильных реагентов. К ним относятся пептиды, аминокислоты, амины и прочие вещества. В сочетании с фенилгидразином получается озазон. Это вещество идентично озазону глюкозы или маннозы.

Элемент восстанавливается до маннита или сорбита. Это допустимо делать в том числе и ферментативным методом. Промышленный метод изготовления маннита базируется на каталитическом гидрировании карбонильной группы вещества. В этом процессе принимает участие никелевый или медный катализатор.

В условиях промышленности проводится каталитическое окисление фруктозы. Это осуществляется кислородом или воздухом. В процесс участвуют катализаторы на базе благородных металлов. В результате формируются такие продукты, как 5-кетофруктоза и 2-кето-D-глюконовая кислота.

Вещество отличается нестабильностью в растворах щелочей и кислот. В этом заключается ее основное отличие от глюкозы и прочих альдоз. В щелочной среде вещество изомеризуется в глюкозу и маннозу.

При нагревании в щелочных условиях наблюдается фрагментация вещества. Как следствие, вырабатываются метилглиоксаль, глицеральдегиды, молочная кислота. Также могут синтезироваться прочие продукты разложения.

По мере увеличения температуры твердой фруктозы или ее концентрированного раствора наблюдается дегидратация и вырабатываются продукты конденсации. При нагревании с участием аминокислот удается получить продукты реакции Майяра. Они имеют окрас и запах.

При нагревании фруктозы при участии кислоты наблюдается дегидратация. В результате вырабатывается 5-гидроксиметилфурфурол. Эта особенность лежит в основе реакции на фруктовый сахар – пробы Селиванова.

Структурная формула фруктозы

Рассмотрим детальнее структурную формулу фруктозы. Этот элемент представляет собой моносахарид, который входит в группу кетогексоз. В составе вещества присутствует 3 хиральных атома углероза. Этой структуре соответствует 8 стереоизомеров. К ним относится непосредственно фруктоза и ее стереоизомеры – сорбоза, тагатоза, псикоза.

В жидком и твердом состоянии фруктоза существует не в линейной форме, а в виде циклического полуацеталя. Он синтезируется вследствие присоединения ОН-групп к кетогруппе. Полуацеталь отличается устойчивостью. В растворе открыто-цепная форма составляет только 0,5 %. При этом оставшиеся 99,5 % приходятся на циклические формы.

Если в процессе принимает участие гидроксильная группа при С-5, формируется пятичленный цикл. Он называется фуранозным. При этом циклическую D-фруктозу именуют D-фруктофуранозой. Если циклизация осуществляется с учетом гидроксильной группы при C-6, происходит формирование шестичленного пиранозного цикла. Такую D-фруктоза именуют D-фруктопиранозой.

При такой циклизации появляется новый стереоцентр при полуацетальном атоме углерода С-2. Потому фуранозная и пиранозная формы D-фруктозы могут иметь форму 2 диастереомеров. Они называются аномерами.

Метаболизм фруктозы

Метаболизм фруктозы происходит следующим образом. Большая часть фруктозы, которая вырабатывается при расщеплении сахарозы, до попадания в систему воротной вены трансформируется в глюкозу уже в клетках кишечника. Оставшаяся часть фруктозы усваивается при помощи белка-переносчика. Этот процесс называется облегченной диффузией.

Есть 2 пути трансформации фруктозы. Основным считается фосфорилирование по первому атому углерода. В этом процессе принимает участие фермент фруктокиназа. В результате вырабатывается фруктозо-1-фосфат.

Второй путь трансформации фруктозы представляет собой фосфорилирование шестого углеродного атома. Это происходит при участии гексокиназа. В результате формируется фруктозо-6-фосфат. Впоследствии он преобразуется вглюкозо-6-фосфат. При этом сродство к глюкозе у гексокиназы значительно выше, чем к фруктозе. Потому процесс протекает довольно слабо.

У некоторых людей метаболизм фруктозы происходит неправильно.

Это обусловлено дефектами 2 ферментов:

• эссенциальная фруктозурия – возникает при недостаточности фруктокиназы печени. Как следствие, происходит нарушение фосфорилирования фруктозы. Это приводит к увеличению уровня фруктозы в крови. Такое состояние называется фруктоземией. При этом вещество покидает организм с мочой. Этот процесс именуют фруктозурией. Патология имеет бессимптомное течение;
• генетическая непереносимость фруктозы – является следствием дефекта фермента альдолазыфруктозо-1-фосфата. Для патологии характерно появление судорог, рвоты, поражения печени. Также нередко развивается гипогликемия, страдают почки и головной мозг. Нарушение может привести к летальному исходу. Гипогликемия обусловлена ингибированием важных ферментов фруктозо-1-фосфатом, который скапливается в тканях и крови. К ним относят фосфорилазу, альдолазу, фосфоглюкомутазу. Как следствие, страдает энергообеспечение клеток.

Чем отличается фруктоза от сахара

Фруктоза представляет собой натуральный сахар, который получают из фруктов, меда, ягод. При этом он имеет определенные особенности и разницу. Рассмотрим детальнее, чем отличается фруктоза от сахара.

Белый сахар имеет множество недостатков. При этом дело не только в высоких параметрах калорийности. Большое количество вещества отрицательно сказывается на функционировании человеческого организма. Фруктоза имеет более сладкий вкус. Потому человек может употреблять ее в меньшем объеме.

Фруктоза считается универсальным продуктом. Она подходит даже для людей, которые страдают сахарным диабетом. Распад элемента происходит очень быстро и не представляет опасности для пациентов с таким диагнозом. Однако это вовсе не означает, что диабетики могут употреблять фруктозу в любых объемах. В любом случае нужно помнить о чувстве меры.

При сравнительно небольшой калорийности, продукт нельзя назвать диетическим. При употреблении пищи с фруктозой человек не чувствует быстрого насыщения. Потому он пытается есть все больше. Это провоцирует растягивание желудка. Такое пищевое поведение представляет реальную опасность.

Польза фруктозы для организма

При правильном употреблении фруктового сахара он принесет организму только пользу. При этом нельзя превышать рекомендуемую дозировку. В день допустимо съедать максимум 25-45 г продукта.

Употребление небольшого количества фруктозы позволяет получить следующую пользу для организма:

1. Продукт отличается невысокой калорийностью и помогает избежать увеличения веса.
2. Может присутствовать в рационе людей, которые страдают сахарным диабетом, имеют лишний вес или склонность к ожирению.
3. Не влияет на костные структуры зубов. Благодаря этому удается избежать развития кариеса.
4. Приносит пользу при повышенных физических нагрузках, поскольку обеспечивает организм энергией.
5. Повышает тонус организма.
6. Помогает справиться с усталостью.

Продукты содержащие фруктозу

Фруктоза содержится в натуральных продуктах, такие как: овощи, фрукты, мед, бобовые.

Также фруктозу добавляют в следующие продукты питания:

• кондитерские изделия;
• выпечка для диабетиков;
• десерты;
• сладкие напитки и соки.

Иногда люди применяют фруктовый сахар для приготовления домашней выпечки в надежде уменьшить параметры калорийности рациона.

Плодовый сахар есть не только во фруктах, но и в овощах, которые не имеют выраженной сладости во вкусе. К источникам фруктозы относят лук, спаржу, картофель. Также она присутствует в сладком перце, моркови, брокколи. Помимо этого, вещество имеется в бобовых – в частности, в чечевице и в фасоли.

Большое количество компонента присутствует в сладких фруктах и ягодах. Его содержат яблоки, груши, виноград. Есть фруктоза в черной смородине, вишне, черешне.

Фруктоза при сахарном диабете

Этот продукт отличается низким гликемическим индексом. Потому небольшое количество фруктозы можно употреблять при сахарном диабете. Для переработки фруктового сахара требуется в 5 раз меньше инсулина, чем для усвоения глюкозы.

Стоит читывать, что вещество не способно устранять гипогликемию – снижение содержания сахара в крови. Дело в том, что продукты с содержанием фруктозы не приводят к резкому повышению содержания сахаридов в крови.

Люди, которые страдают диабетом 2 типа и нередко имеют ожирение, должны ограничивать количество подсластителя до 30 г. Иначе есть риск существенного ухудшения состояния здоровья.

Фруктоза при похудении

Людям, которые имеют лишний вес, при употреблении фруктозы необходимо соблюдать осторожность. Дело в том, что большое количество вещества трансформируется печенью в жирные кислоты. Это приводит к откладыванию продукта про запас.

Помимо этого, есть сведения, что фруктоза при похудении способна подавлять действие гормона лептина, который отвечает за управление аппетитом. В результате в головной мозг не попадает сигнал о насыщении. Это увеличивает аппетит и приводит к употреблению чрезмерного количества пищи.

Непереносимость фруктозы

Непереносимость фруктозы называется мальабсорбцией или фруктоземией. Это генетическая патология, которая связана с дефицитом фруктозо-1-фосфатальдолазы. Как следствие, наблюдается избыточное скопление фруктозо-1-фосфата в почках, печени и кишечнике.

Заболевание может проявиться в раннем возрасте при употреблении продуктов с содержанием фруктового сахара. К ним относятся ягоды, фрукты, сахар, мед. В результате у человека появляются неприятные симптомы – анорексия, увеличение печени, снижение уровня сахара в крови, рвота. В редких случаях развиваются желтуха и асцит.

В некоторых ситуациях заболевание приводит к смертельному исходу. Провоцирующими факторами выступают ацидоз, гипогликемия, нарастающая кахексия. Гепатоцеллюлярные отклонения способны стать причиной цирроза или недостаточности печени. Если вовремя подобрать диету, которая не включает фруктозу, можно остановить прогрессирование недуга.

Калорийность фруктозы

Калорийность фруктозы в 100 г составляет 399 Ккал.

Вред фруктозы

При избыточном употреблении фруктозы есть риск отрицательных последствий для здоровья.

К ним относят следующее:

• увеличение содержания мочевой кислоты в крови. Это чревато появлением подагры и повышением кровяного давления;
• возникновение жировой болезни печени неалкогольного характера;
• появление лептиновой резистентности. В этом случае у человека развивается невосприимчивость к лептину. Этот гормон регулирует чувство голода. Появление нарушения влечет усиление аппетита. Также оно повышает вероятность развития других патологий, включая бесплодие;
• отсутствие ощущения сытости. Употребление пищи с фруктозой не помогает добиться чувства сытости, которое возникает после продуктов с сахаром. В результате может существенно увеличиваться потребление продуктов с моносахаридом в составе;
• увеличение содержания вредного холестерина и триглицеридов в организме;
• развитие инсулинорезистентности. В результате есть риск появления лишнего веса, диабета 2 типа, патологий сердца и сосудов, злокачественных опухолей.

Указанные отрицательные последствия не возникают вследствие употребления свежих фруктов. Чаще всего вред фруктозы обусловлен включением в рацион пищи с добавленными сахарами.

Стоит учитывать, что некалорийные фрукты способствуют существенному улучшению состояния здоровья человека. Это обусловлено наличием в их составе витаминов, минералов и других ценных компонентов. Употребление таких продуктов помогает очистить организм, поддерживает нормальную кишечную микрофлору, лечит патологии и восстанавливает работу мозга.

Фруктоза представляет собой ценный продукт, который может служить прекрасной альтернативой сахару. При умеренном потреблении вещество приносит организму только пользу. При этом нарушение врачебных рекомендаций может стать причиной негативных последствий для здоровья.