Ksyloza i glukoza

Cząsteczka glukozy

Wprowadzenie

Cukier odgrywa niezwykle ważną rolę w każdej diecie i zrozumienie tej roli jest niezbędne dla utrzymania optymalnego zdrowia. Podczas gdy cukry występujące w ich naturalnym źródle, takie jak owoce i warzywa, są dopuszczalne dla zdrowego spożycia, te, które zostały usunięte, przetworzone i dodane do żywności są trochę mniej zdrowe [1]. Utrzymywanie naszego spożycia cukru na minimalnym lub raczej zdrowym poziomie jest niezbędne w każdej diecie, aby zmniejszyć ryzyko zachorowania na cukrzycę, choroby serca i zapobieganie przybieraniu na wadze. Glukoza jest jedną z najczęściej występujących form organicznych cukru występującą w przyrodzie i służy jako główne źródło energii dla wielu żywych organizmów [2]. Jest powszechnie przetwarzane i stosowane w przemyśle piekarniczym. Z drugiej strony ksyloza jest naturalnym cukrem występującym w drzewnych materiałach, takich jak kora brzozy. Jest powszechnie spożywaną pochodną, ​​ksylitol jest krystalicznym cukrem aldozowym, który jest stosowany jako słodzik dla herbat i kaw [3].

Gdzie znajduje się glukoza?

Glukoza jest główną cząsteczką, która służy jako źródło energii dla roślin i zwierząt. Występuje w sokach roślin i we krwi ludzi i jest powszechnie określany jako cukier we krwi [2]. Niemal wszystkie produkty zawierające węglowodany mają pewną postać glukozy, a mogą to być owoce, chleb, ziemniaki i rośliny strączkowe i tym podobne [4].

Struktura glukozy

Glukoza jest węglowodanem, co oznacza, że ​​składa się z pierwiastków: węgla, wodoru i tlenu [1]. Jest znany jako najważniejszy prosty cukier w metabolizmie człowieka. Chociaż jest powszechnie znany jako zwykły cukier, jest również znany jako monosacharyd, a czasami również określany jako dekstroza. Glukoza tworzy sześciowęglowodanowy cukier zawierający grupę aldehydową na pierwszym węglu. Każdy z pozostałych pięciu atomów węgla ma jedną grupę hydroksylową [5]. Glukoza ma wzór chemiczny C₆H₁₂O₆ i może przyjmować kilka struktur, takich jak D-glukoza (lub forma prawoskrętna) i L-glukoza (postaci leworęcznej).

Metabolizm glukozy

Normalne stężenie glukozy we krwi wynosi około 0,1%, ale może wzrosnąć u osób cierpiących na cukrzycę. Kiedy glukoza jest utleniana w organizmie, tworzy produkty dwutlenku węgla, wody i azotu. Powoduje to również produkcję energii około 2870 kilodżuli na mol, która jest następnie wykorzystywana przez komórki [2].

Zastosowania glukozy

Glukoza ma wiele zastosowań w różnych dziedzinach. Na przykład w leczeniu hipoglikemii osoby z cukrzycą mogą nosić niewielkie ilości cukru, często w postaci tabletek glukozy lub słodyczy. Glukoza jest również szeroko stosowana w przemyśle spożywczym [6]. Najczęściej płynną glukozę stosuje się w wielu branżach, takich jak produkcja żywności, farmaceutyka, rolnictwo, a nawet w przemyśle pasz dla zwierząt. Jest szeroko stosowany jako suplement diety i słodzik w produkcji żywności oraz w preparatach dla niemowląt w celu poprawy ich wartości odżywczej. Coraz częściej stosuje się w przemyśle cukierniczym, aby zapewnić słodki smak i zwiększyć wzrost drożdży podczas pieczenia.

Korzyści z glukozy

Glukoza ma szereg zalet, ale można je podsumować w trzech głównych zastosowaniach. Pierwszy dotyczy hipoglikemii lub prostszego; niedobór glukozy we krwi. Podczas gdy organizm wymaga wielu rzeczy, aby przetrwać, jednym z największych wymagań jest glukoza. Mózg nie może funkcjonować bez glukozy, a niski poziom glukozy we krwi może prowadzić do osłabienia, zawrotów głowy, lęku, poważnego zamętu, drgawek, a nawet śpiączki [2]. Odpowiednio utrzymanie poziomu glukozy we krwi jest niezbędne dla optymalnego zdrowia ciała. Drugim głównym zastosowaniem glukozy jest pomoc sportowcom w odzyskaniu i fotosyntezie roślin. Wielu sportowców używa tabletek glukozy, aby zwiększyć ich regenerację zarówno podczas treningu, jak i po nim. Podawanie glukozy zapewnia elektrolity, które z kolei pomagają sportowcom w osiągnięciu lepszych wyników. Z drugiej strony rośliny uzyskują pokarm dzięki dobrze znanemu procesowi zwanemu fotosyntezą. Podczas tego procesu powstaje glukoza jako środek do wytwarzania energii, aby pomóc roślinom przetrwać. Ostatnie główne zastosowanie glukozy jest składnikiem wielu rodzajów żywności, słodyczy i napojów.

Struktura ksylozy

Gdzie jest znaleziona ksyloza?

Ksyloza była najpierw izolowana w drewnie takim jak brzoza i obecnie powszechnie występuje w wielu drzewiastych materiałach, takich jak słoma, skorupki pecan i kolby kukurydzy. Występuje również w jagodach, szpinaku i brokułach. Wiadomo, że organizm sam wytwarza ksylozę, ale ta ilość jest bardzo mała [7].

Struktura ksylozy

Podczas gdy ksyloza jest ogólnie znana jako cukier drzewny, definiuje się ją jako cukier aldo-pentozowy, który zasadniczo jest monosacharydem zawierającym pięć atomów węgla i aldehydową grupą funkcyjną. Ma wzór chemiczny HOCH₂(CH (OH))₃CHO i może przyjąć kilka struktur, ale zależy to od warunków otoczenia. Struktury te obejmują D-ksylozę (lub formę prawoskrętną), która występuje endogennie w żywych organizmach, na przykład, i L-ksyloza (postaci lewicowej), która jest syntetyzowana.

Metabolizm ksylozy

Pochodną ksylozy jest ksylitol, który jest powszechnie spożywany jako substytut cukru. Kiedy ksylitol jest zużywany, organizm nie może go wykorzystać i dlatego przemieszcza się przez przewód pokarmowy bez całkowitego metabolizmu [8].

Zastosowania ksylozy

Po wielu badaniach ksyloza została uznana za bezpieczną w użyciu jako substytut cukru. Ksylitol często znajduje się w wielu produktach zwalczających próchnicę zębów, takich jak pasty do zębów, pranie w jamie ustnej, a nawet gumę bez cukru. Niedawne badania wykazały także, że ksylitol poprawia niektóre z istniejących zaniku, a nawet pomaga w zdrowiu zębów, ponieważ zmniejsza zdolność bakterii do przyklejenia się do zębów. Ksylitol nie zawiera węglowodanów, co oznacza, że ​​można go stosować w wielu dietetycznych produktach spożywczych. Ponadto ma wysoką zawartość błonnika, co dodatkowo zmniejsza liczbę kalorii i wspomaga utratę wagi i zdrowie układu pokarmowego u osób [7]. Ze względu na wzrost cukrzycy typu 2 potrzebne jest alternatywne źródło cukru. Podczas gdy biały cukier może zwiększać poziom insuliny w organizmie, gdy ksylitol z drugiej strony jest wprowadzany do organizmu, nie podnosi poziomu insuliny, co stanowi doskonałą alternatywę.

Zalety ksylozy

Ksyloza jest antybakteryjna i przeciwgrzybicza, zawiera wiele właściwości leczniczych. Lekarze zalecają ksylitol jako substancję dla cukru ze względu na jej zwiększone korzyści zdrowotne. Ze względu na to, że nie ma węglowodanów i znacznie wyższą zawartość błonnika, jest również znany jako wspomagający utratę wagi i trawienie. Ksylitol również obniża poziom insuliny i może przywrócić równowagę hormonalną oraz zmniejszyć objawy napięcia przedmiesiączkowego. Badania wykazały również, że odgrywają aktywną rolę w zapobieganiu raka przewodu pokarmowego.

Zalecana dzienna dieta

Według American Heart Association (AHA) maksymalna ilość dodanego cukru, którą należy spożywać w ciągu dnia, wynosi około 25 g, podczas gdy ksyloza stanowi o wiele bezpieczniejszą opcję konsumpcji i nie ma poważnych skutków ubocznych. Ksyloza jest zalecana w dziennych dawkach do 35 gramów w dwóch oddzielnych dawkach.

Różnice między glukozą a ksylozą

Glukoza	Ksyloza
Sześć cukru węglowego	Pięć cukru węglowego
Więcej kalorii i węglowodanów	Mniej kalorii i węglowodanów
Podniesie poziom cukru we krwi	Nie podniesie poziomu cukru we krwi
Może promować wzrost bakterii	Hamuje rozwój bakterii
Ciało wymaga insuliny do metabolizowania glukozy	Organizm nie wymaga insuliny do metabolizowania ksylitolu
Glukoza powoduje wyższą odpowiedź glikemiczną	Ksylitol powoduje niższą odpowiedź glikemiczną