Глюкоза и с чем её едят28.04.2020 10:33

В статье затронуты следующие аспекты:

• История
• Метаболизм глюкозы
• Риски нарушения углеводного обмена и мониторинг глюкозы
• Преимущества вегетарианской диеты
• Простые биохаки, способные улучшить качество жизни
• Выводы

История

Глюкоза была впервые выделена в 1747 году из изюма Андреасом Маргграфом. Название «глюкоза» было придумано в 1838 году Жаном Дюма на основе греческого слова «гликос», что означает «сахар» или «сладкий».

Фридрих Август Кекуле предложил термин декстроза, поскольку в водном растворе глюкозы плоскость линейно поляризованного света повернута вправо, а dexter на латыни означает правый. Напротив, D-фруктоза и L-глюкоза поворачивают линейно поляризованный свет влево. Более ранние обозначения в соответствии с вращением плоскости линейно поляризованного света были позднее отброшены в пользу D- и L-обозначений, которые относятся к абсолютной конфигурации асимметричного центра, самого дальнего от карбонильной (C=O) группы. Важно отметить, что природные гексозы — глюкоза, фруктоза, манноза и галактоза — по стереохимической конфигурациям относят к соединениям D-ряда и являются более приемлемыми для организмов чем их L-изомеры.

Поскольку потребление глюкозы является основной потребностью многих организмов, правильное понимание ее химического состава и структуры внесло большой вклад в общее развитие органической химии. Это понимание было привнесено в науку немецким химиком Эмилем Фишером, за что в 1902 году он получил Нобелевскую премию.
В результате синтеза глюкозы структура глюкозы подтвердилась, тем самым теория химической кинетики Вант-Гоффа была окончательно подтверждена. Можно со спокойной совестью сказать, что Фишер это тот человек, который внёс наибольший вклад в изучение химии углеводов за всю историю.

Примечательно то, что с молекулой глюкозы связано несколько Нобелевских премий, а именно:

● За труды связанные с мышечным метаболизмом глюкозы Отто Мейерхоф получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине в 1922 году.

● Ханс фон Эйлер-Хельпин был удостоен Нобелевской премии по химии вместе с Артуром Гарденом в 1929 году за «исследования по ферментации сахара и ферментов брожения».

● В 1947 году Карл и Герти Кори — за открытие превращения гликогена из глюкозы получили Нобелевскую премию в области физиологии и медицины, а также за открытие роли гипофиза в метаболизме глюкозы и производных углеводов.

● В 1970 году Луис Лелуар был удостоен Нобелевской премии по химии за труды, посвященные нуклеотидам связанным с сахарами, а также метаболизму углеводов в живых клетках.

Основы биохимии глюкозы. Углеводный обмен

Важным параметром для углеводов является гликемический индекс — относительный показатель, который при их употреблении в пищу отражает изменение уровня глюкозы в крови и, следовательно, инсулина. У глюкозы этот показатель равен 100, а у фруктозы 32, что говорит о том, что фруктоза значительно слабее влияет на уровень инсулина и сахара в крови, чем глюкоза.

Углеводный обмен, как правило, контролируется такими гормонами как кортизол, глюкагон и адреналин, инсулин [1].

В пищеварительном тракте происходит расщепление поступающих с пищей полисахаридов (гликоген, крахмал у человека) и дисахаридов (мальтозы, сахарозы, лактозы) до моносахаридов. После чего моносахариды всасываются из кишечника в кровь.

Энергия в организме накапливается в виде резерва — гликогена, также откладываются и триглицериды в жировых клетках. Гликогенез и гликогенолиз — синтез и распад гликогена в организме, соответственно.

Гликолиз — распад глюкозы. Гликолиз происходит через образование глюкозо-6-фосфата, фруктозо-1,6-дифосфата и пирувата как в отсутствие, так и в присутствии кислорода. При гликолизе на активацию одной молекулы глюкозы потребляется 2 молекулы АТФ. В результате реакции анаэробного гликолиза образуются лактат или этанол. Также в результате анаэробного гликолиза образуются 2 молекулы АТФ. В случае с аэробным гликолизом результатом является образование 36 молекул АТФ, а также одной молекулы воды и молекулы углекислого газа.

Анаэробный путь прямого окисления глюкозы — пентозный цикл. В результате него происходит окисление глюкозы до CO2 с образованием никотинамидадениндинуклеотид-фосфата (НАДФН) и H +[2].

Также отдельно выделяются взаимопревращения гексоз. Например, равновесия между α-D и β-D-формами глюкозы.

Глюконеогенез — это образование углеводов из неуглеводных продуктов. При глюконеогенезе в печени наиболее важными субстратами являются лактат, поступающий из мышечной ткани и эритроцитов, глюкогенные аминокислоты из желудочно-кишечного тракта, аланин из мышц, а также глицерин из жировых тканей. Процесс глюконеогенеза может протекать и в почках, однако, их вклад в синтез глюкозы составляет всего около 10%. Большая нагрузка приходится на печень. [3]

Скрининг на сахарный диабет 2 го типа

Основное заболевание, связанное с метаболизмом глюкозы — сахарный диабет. Сахарный диабет бывает двух типов. 2 тип — метаболическое заболевание, характеризуется хронической гипергликемией, которая развивается вследствие нарушения секреции инсулина или сниженной чувствительности тканей к действию инсулина. 1 тип — аутоиммунное заболевание, характеризуется абсолютной недостаточностью инсулина, вызванной деструкцией бета-клеток поджелудочной железы. При сахарном диабете из-за повышенного уровня глюкозы повреждаются сосуды. Особенно часто от этого страдают стопы ног: иногда даже доходит до ампутации. Могут пострадать глаза, развиться хроническая почечная и сердечная недостаточности. Диабет способствует развитию атеросклероза и повышает уровень смертности.

Нормы глюкозы Хеликс
Цена услуги 190 рублей.

Возможные причины повышенного уровня глюкозы:

• акромегалия — заболевание, связанное с нарушением работы передней доли гипофиза
• сильный стресс
• хроническая почечная недостаточность
• синдром гиперкортицизма (Иценко — Кушинга) — гиперфункция надпочечников
• применение различных препаратов, например, кофеина, препаратов гормонов надпочечников, тироксина, пероральных контрацептивов, витамина РР, диуретиков и др.
• избыточное потребление высокоуглеводной пищи
• гиперфункция щитовидной железы
• нарушения работы поджелудочной железы

Возможные причины пониженного уровня глюкозы в крови:

• недостаточность надпочечников
• злоупотребление алкоголем
• приём анаболических стероидов, антигистаминных препаратов, высоких доз ацетилсалициловой кислоты и др.
• болезни печени
• снижение функции гипофиза
• гипофункция щитовидной железы
• нарушения работы поджелудочной железы
• голодание

Еще один важный тест при оценке углеводного обмена. Сахарная кривая — тест на толерантность к глюкозе — заключается в определении уровня глюкозы в плазме крови натощак и через 2 часа после углеводной нагрузки. Необходим для оценки резистентности к глюкозе, т.е. для выявления сахарного диабета, преддиабета или метаболического синдрома. Цена услуги 680 рублей.
Референсные значения — 4.1–7.8 ммоль/л. Значения более 11.1 ммоль/л — сахарный диабет.

Преимущества вегетарианской диеты

Важно отметить, что автор статьи мясоед.

Увеличение потребления источников клетчатки — фруктов и овощей позитивно сказывается на состоянии. Замена мяса другими видами белковых продуктов может разнообразить рацион полезными питательными вещества. Например, соевые бобы являются заменой белка для лакто-ово-вегетарианцев и веганов. Они богаты лизином, лейцином, изолейцином, фенилаланином, кальцием и фосфатом, которые, способствуют повышению гликемического контроля и чувствительности к инсулину [4] [5].

Большое количество растворимых волокон в рационе может быть полезным для лечения диабета, так как растворимые волокна связывают глюкозу, замедляя её всасывание в кровь [6].

Более высокое потребление цельного зерна и овощей было обнаружено у вегетарианцев по сравнению с невегетарианцами, эти продукты содержат большое количество клетчатки и магния.

Было обнаружено, что употребление цельных зерен снижает риск развития диабета [4].

Важно потреблять достаточное количество магния, так как дефицит может ухудшить передачу сигналов инсулина.

Еще одним преимуществом растительных продуктов является их меньшая калорийность. Потеря веса способствует сохранению чувствительности к инсулину и контролю гликемии [4].

Снижение потребления насыщенных жиров — это важный аспект вегетарианской диеты. Вегетарианцы также потребляют меньше насыщенных жиров, и было показано, что замена этих жиров полиненасыщенными жирными кислотами полезна для профилактики диабета и сопутствующих ему осложнений [7].

Полу-вегетарианцы употребляющие мясо минимально, но регулярно, потребляют насыщенные жиры, что снижает секрецию инсулина и может вызвать апоптоз бета-клеток, тем самым способствуя риску развития сахарного диабета первого типа [4].

Существуют доказательства того, что омега-3 жирные кислоты, содержащиеся в рыбе, могут снижать секрецию инсулина [7].

Чуть больше информации про жиры

Предполагается, что красное мясо может быть одним из факторов риска развития диабета [26]. В исследовании 2011 года были изучены разные группы людей на предмет взаимосвязи между потреблением необработанного и переработанного красного мяса и частотой возникновения сахарного диабета у взрослых в США [8]. Во всех трех группах наблюдалась положительная связь между риском диабета и потреблением мяса, даже после учета других факторов образа жизни. Это согласуется с предыдущими исследованиями, которые показали, что потребление мяса хотя бы раз в неделю увеличивает риск развития диабета [9].

Выводы:

Уровень глюкозы оказывает огромное влияние на метаболизм человека, в связи с чем нарушения данного показателя могут повлечь необратимые патологические изменения во всём организме. Для реализации целей продления жизни и сохранения активного ума мы рекомендуем проверять уровень уровень сахара раз в 3 года, а если вам больше 45 лет, то раз в год.

Для того чтобы сберечь себя, также важно помнить:

• Рафинированные сахара, насыщенные жиры, трансжиры, красное мясо, стресс — плохо.
• Цельные зёрна, бобовые, орехи, клетчатка, рыба, дробное питание, а также спорт — хорошо.
• Именно аэробная нагрузка — отличная профилактика сахарного диабета.

Автор рекомендует лайфхаки-биохаки для гиков:

Рибоза — отличный подсластитель, не вызывает выброс инсулина, используется как биодобавка. Также является строительным блоком РНК, аденозинтрифосфата (АТФ), способствует улучшению митохондриальной функции. В связи с этим может наблюдаться заметный тонизирующий эффект при употреблении, синергирует с кофе [10].

И рекомендует совсем не настоятельно, а присмотреться, так как подходит не всем:

Метформин — препарат, показанный при сахарном диабете 2 го типа. Понижает уровень глюкозы, повышает резистентность к глюкозе. Понижает уровень липопротеинов низкой плотности, триглицеридов, холестерина. Встречаются и побочные действия — в редких случаях лактацидоз, лёгкая анемия, дефицит витамина B12. На данный момент активно исследуется и имеет репутацию препарата против старения. Возможен противораковый эффект [11].

Lifext поможет вам разобраться с анализами!

Хотите мониторить глюкозы и другие маркеры на регулярной основе? Мы сделали карманный помощник! С ним вы получите:

• Мониторинг анализов, нормы, в худшую или лучшую сторону изменения;
• Настраиваемые уведомления об отдыхе или необходимости поесть;
• Встроенную в приложение программу медитации;
• Индивидуальные рекомендации: приложение составит для вас списиок маркеров на основе пройденного опроса;(уже скоро!)
• Аналитику данных с умных браслетов, контроль качества сна и активности;(уже скоро!)

Приложение мультиязычное — пока английский + русский.

Хранение анализов надежное, в облаке Google. Сразу выдает попадание анализа в общие нормы и нормы Lifext, с учетом пола и возраста.

Пока есть глюки и баги, но мы постоянно все улучшаем, просим относиться с пониманием ;)

Дисклеймер

Размещаемая в блоге Lifext информация предназначена для свободного ознакомления. Наша команда прикладывает все усилия, чтобы обеспечить пользователей точной и достоверной информацией, но в то же время не исключает возможности возникновения ошибок. Для постановки диагноза и назначения лечения необходима консультация врача.

Наши каналы

© Habrahabr.ru