глюкоза фруктоза сахароза что это
Сахароза, фруктоза и глюкоза: в чем отличия и как это работает
Почему так? И так ли это вредно для здоровья, как все кричат на каждом углу? Редакция FoodOboz решила выяснить ответы на эти вопросы.
Начнем с того, что сахар бывает разный: различают сахарозу, глюкозу и фруктозу. И все это три разных вида сахара. Все они, к слову, натуральные и присутствуют как во фруктах, так и в овощах, молочных продуктах и зерновых. И все они, кстати, содержат одинаковое количество калорий.
Но в то же время все три вида очень отличаются друг от друга: по химической структуре, процессу переваривания организмом и тому, как они влияют на наше здоровье.
Все виды сахара классифицируют как моносахариды и дисахариды. В свою очередь дисахариды состоят из двух связанных моносахаридов, которые разделяются при попадании в организм.
Например, глюкоза – это моносахарид и один из самых распространенных источников энергии в живых организмах на планете, она является частью углеводов. Фруктоза, которую часто называют «фруктовым сахаром», тоже моносахарид. А вот сахароза, которую мы знаем как тростниковый сахар, – это дисахарид, состоящий из одной молекулы глюкозы и одной молекулы фруктозы.
Нюанс в том, что на моносахариды и дисахариды наше тело реагирует по-разному. Моносахариды – это уже простейшая форма сахара. Поэтому организму не нужно их расщеплять перед использованием: они всасываются в кишечнике и сразу попадают в наш кровоток.
Принцип работы глюкозы очень прост: после того, как она попадает в кровь, она сразу поступает в клетки организма, довольно быстро стимулируя высвобождение инсулина. Именно инсулин помогает глюкозе проникать непосредственно в клетки. Оказавшись в организме, глюкоза либо немедленно используется телом для создания энергии, либо превращается в гликоген, который хранится в мышцах и печени для дальнейшего использования.
Когда в крови понижается уровень сахара, тело начинает посылать сигналы о том, что пора «доставать запасы». Таким образом, гликоген вновь превращается в глюкозу и создает для организма новую энергию.
А вот фруктоза не сразу влияет на уровень инсулина, так как намного медленнее повышает уровень сахара в крови. Для того, чтобы фруктоза принесла энергию в организм, она отправляется в печень, которая перерабатывает ее в глюкозу.
И все бы хорошо, но есть один нюанс. Дело в том, что наша печень способна переработать лишь определенное количество фруктозы. Поэтому когда ее в организме очень много, то в крови повышается уровень триглицеридов, которые являются энергетическим запасом, накапливающимся в клетках жировой ткани. Именно поэтому большое потребление фруктозы чревато ожирением.
Что касается сахарозы, то, как мы уже говорили, попадая в организм, она в первую очередь расщепляется на моносахариды – то есть на глюкозу и фруктозу. Однако тут начинается небольшая неразбериха. Получается, что глюкоза уже успела дать энергию клеткам, а вот фруктоза уже больше не нужна организму в таком количестве. Поэтому практически вся фруктоза уходит в жировой запас. А это создает нагрузку на печень, что в свою очередь может привести к ряду метаболических проблем.
Несколько исследований показали вредное воздействие высокого потребления фруктозы: к ним относятся инсулинорезистентность, диабет второго типа, ожирение, жировая болезнь печени и метаболический синдром.
Поскольку фруктоза метаболизируется в печени подобно алкоголю, некоторые данные свидетельствуют о том, что она может вызывать аналогичное привыкание. Результаты одного из исследований показывают, что этот процесс активирует путь вознаграждения в нашем мозге, а это – прямая зависимость от сахара и потребность увеличивать дозу.
Сколько сахара нужно организму
Специалисты утверждают, что полностью отказываться от сахара нет никакой необходимости, и рекомендуют употреблять его в цельных продуктах – таких как фрукты, овощи и молочка.
В то же время Всемирная организация здравоохранения рекомендует ограничить потребление дополнительного сахара до 5-10% от вашего ежедневного потребления калорий. То есть если вы едите 2000 калорий в день, вам стоит потреблять не больше 25-50 грамм сахара в сутки.
Ранее OBOZREVATEL сообщал, что французские ученые нашли научное обоснование тому, что сыр и вино хорошо сочетаются друг с другом. Они провели исследование, результаты которого показали, что в сыре есть вещества, которые смягчают горечь и терпкость танинов – дубильных веществ, которые содержатся в вине.
Глюкоза фруктоза сахароза что это
Влечение к употреблению сладкого – довольно распространённая среди людей зависимость. Привычка пище с высоким содержанием сладких, или нейтральных на вкус простых углеводов (картофель, макароны, белый хлеб, рафинированные злаки) зачастую формируется в раннем детстве. Именно деформация питания с преобладанием в рационе углеводов провоцирует наблюдаемый в последние годы рост числа так называемых болезней цивилизации (ожирение, диабет, гипертония, кариес).
Современные заменители сахара разрабатываются на основе последних достижений клинической нутрициологии, выпускаются с использованием инновационных производственных технологий, что обеспечивает получение безопасных для здоровья сахарозаменителей. Сахарозаменители не содержат глюкозы, следовательно, при употреблении в пищу не стимулируют выработку инсулина, что позволяет активно использовать их для заместительного подслащивания продуктов, предназначенных к употреблению больными сахарным диабетом, ожирением и другими патологиями, при которых рекомендуется избегать «инсулиновых пиков».
Сахарозаменители должны соответствовать следующим требованиям:
1. Приятный сладкий вкус и отсутствие нежелательного послевкусия.
2. Безвредность для организма человека.
3. Отсутствие влияния на углеводный обмен.
4. Хорошая растворимость в воде (быстрое и полное растворение).
5. Стойкость к кулинарной обработке (температуре).
Какие бывают заменители сахара
Вещества не обладающие, или почти не обладающие энергетической ценностью и метаболизирующиеся без участия инсулина, не влияющие на уровень сахара крови, называют подсластителями.
При оценке степени сладости сахарозамещающих веществ сравнивают их пороговые (минимальные) концентрации, при которых начинает ощущаться сладкий вкус.
Так, сладкий вкус при использовании сахара чувствуется при его содержании в стакане воды в количестве 700 мг. А сладость при использовании сахарина при 1,6 мг (то есть сахарин в 400 раз слаще сахара)
Также используют коэффициент сладости; у сахарозы он равен 1, у глюкозы 0,81, у фруктозы 1,73 (это наиболее сладкий сахар из всех естественных сахаров)
Натуральные сахарозаменители
Фруктоза. Является углеводом. Природные источники: ягоды, фрукты, мед. Коэффициент сладости 1,2-1,7. На треть менее калорийна, чем сахар. В значительно меньшей степени влияет на уровень глюкозы крови, поэтому в умеренных количествах допустимо употребление людьми, страдающими сахарным диабетом. Однако даже полная замена сахара на фруктозу в рационе не исключает угрозу возникновения ожирения. Также рассматривается вопрос о том, что пищевой режим с высоким содержанием фруктозы и одновременным дефицитом магния, может служить фактором, способствующим развитию метаболического синдрома с ожирением, гипертонией и резистентностью тканей к инсулину. Суточная доза не более 30-40 г в сутки.
Мёд. Является инертным сахаром. Включает в свой состав фруктозу, глюкозу, мальтозу, галактозу, лактозу, триптофан и алитам.
Эритрит. Или «дынный сахар» – заменитель сахара, получаемый из природных источников. Внешне очень похож на кристаллический сахар. Уровень сладости эритрита составляет около 70% от уровня обычного сахара. При этом калорийность на 95 % ниже, чем у сахара. Не вызывает кариес, метаболизируются без участия инсулина. Оказывает положительное влияние на углеводный обмен и снижает показатели оксидативного стресса. Часто используется в комбинациях с другими подсластителями, так как эффективно корректирует специфические вкусовые оттенки и нежелательное послевкусие, свойственные некоторым подслащивающим веществам. На сегодняшний момент эритриол заслуженно считается «золотым стандартом» сахарозаменителей и подсластителей.
Синтетические подсластители
В подавляющем большинстве не имеют энергетической ценности, и не усваиваются организмом человека. Ассортимент подсластителей этого класса постоянно обновляется и расширяется благодаря использованию наукоемких инновационных технологий производства и химического синтеза.
Ацесульфам калия. Торговое наименование – «Sweet One». Коэффициент сладости 200. В безалкогольных напитках, особенно за рубежом, широко применяется смесь ацесульфама калия с аспартамом. Детям, беременным и кормящим женщинам употреблять не рекомендуется.Максимально допустимая суточная доза 1,0 г.
Сахарин. Коэффициент сладости 400-450. Торговые наименования: Сукразит, Милфорд Зус, Сладис. Организмом не усваивается. Входит в состав многих таблетированных сахарозаменителей. Предполагается, что сахарин обладает канцерогенной активностью и оказывает неблагоприятное влияние на течение желчекаменной болезни; как побочный эффект после его употребления нередко дебютирует «синдром беспокойных ног» проявляющийся неприятными ощущениями покалывания в области голеней, стоп. Максимально допустимая суточная доза 0,2 г.
Цикламат. Коэффициент сладости 50. Торговое наименование – Цукли. Чаще всего используется соли цикламата (цикламат натрия, цикламат кальция) и цикламатовая кислота. Цикламат обычно не используют в чистом виде, а добавляют в состав комплексных таблетированных сахарозаменителей. Все цикламаты легко растворяются в воде и термически устойчивы, могут использоваться в процессе приготовления горячих блюд. Противопоказаниями к его употреблению являются заболевания почек, период беременности и лактации. Цикламат натрия нежелательно употреблять людям с артериальной гипертензией. С 1969 года цикламат и его производные запрещёны к применению в США и ряде европейских стран из-за подозрения, что они провоцируют почечную недостаточность. На территории Российской Федерации запрета на использование цикламата нет, более того, цикламат – один из наиболее часто использующихся подсластителей, что, возможно, обьясняется его низкой ценой. Суточная доза не должна превышать 11 мг/кг массы тела
Сукралоза. Производное сахарозы. Коэффициент сладости 600. Торговое наименование – Спленда. Не влияет на уровень глюкозы в крови и не участвует в углеводном обмене; может использоваться беременными, кормящими матерями и детьми. Максимально допустимая суточная доза 18 мг/кг массы тела.
Ксилит. Получают из отходов переработки кукурузы и хлопковых семян. Коэффициент сладости 1,0. Энергетическая ценность и сладость аналогичны сахару, однако, ксилит не оказывает разрушительного влияния на состояние эмали зубов, предотвращает развитие кариеса, потому входит в состав некоторых зубных паст и жевательных резинок. Повышает секрецию желудочного сока, обладает желчегонным и слабительным действиями.
Максимально допустимая суточная доза 40-50 г в сутки.
Сорбит. Многоатомный спирт натурального происхождения. Содержится в плодах рябины, яблоках, абрикосах. Коэффициент сладости 0,6, в 4 раза менее калориен, нежели сахар. Иногда сорбит добавляют в соки и прохладительные напитки в качестве консерванта.
Рекомендуется не превышать рекомендованные безопасные дозы употребления сахарозаменителей и подсластителей. Синтетические подсластители активно применяются в питании людей менее 100 лет, в последние десятилетия активно синтезируются новые формы подслащивающих веществ. Можно сказать, что период накопления доказательной базы по безопасности подсластителей еще не завершен. При этом, подсластители «первого поколения», синтезированные в начале и середине прошлого века (цикламаты и сахарин), по степени сладости и вкусовым качествам значительно уступают подсластителями нового поколения (аспартам, сукралоза, ацесульфам калия) как по органолептическим показателям, так и по количеству побочных эффектов.
Желательно использовать в своем питании сахарозаменители только эпизодически, в составе рациона со сниженным содержанием простых углеводов. При ежедневном, бесконтрольном употреблении подсластителей возрастает риск развития и закрепления неадекватной оценки калорийности простых углеводов, что нередко приводит к перееданию и прогрессии ожирения.
В современном обществе здоровье является одним из самых продаваемых брендов. Этим не стесняются пользоваться производители пищевых продуктов: в любом энергетическом напитке обязательно окажется горсть витаминов, а уж антиоксиданты добавляют даже в пончики. Понятно, что если пускать такие вещи на самотёк, они быстро выйдут из под контроля.
Что же так взволновало учёных в этой безобидной на первой взгляд строчке? Объяснить суть проблемы в одном предложении сложно. Чтобы понять, почему фруктоза — больная тема в биологии и медицине, нужно распутать клубок неудачной терминологии, спорных исследований и «испорченного телефона» между учёными, журналистами и потребителями. Мы постараемся это сделать в максимально краткой и интересной форме.
Краткий курс биологии сахаров
Для начала разберёмся с терминами. Сахар — слово, имеющее как бытовое, так и научное определение. Обычно в таких случаях научное определение конкретно, а бытовое — размыто. Здесь как раз наоборот. В науке под «сахаром» имеют в виду обычно вообще любой углевод (иногда из определения исключают очень большие углеводы, такие как крахмал). В быту же «сахар» означает только один тип углеводов, в науке называемый «сахароза». Чтобы избежать дальнейшей путаницы, мы будем называть сахар, который продают в магазинах, сахарозой.
Глюкоза и фруктоза очень похожи друг на друга. Различаются они только расположением некоторых атомов, но не составом. Однако для организма этого достаточно, чтобы воспринимать их как разные вещества.
Сахароза в пищеварительном тракте очень быстро расщепляется до глюкозы и фруктозы. Таким образом, для организма практически нет разницы между сахарозой, с одной стороны, и смесью глюкозы с фруктозой в равных пропорциях — с другой.
Глюкоза — один из главных источников энергии для организма. Любая углеводная пища — от хлеба до картофеля — попадает в кровь именно в форме глюкозы. Чистая глюкоза может напрямую усваиваться, например, мозгом и мышцами. На уровень глюкозы реагируют мозг и другие органы, вырабатывающие «гормоны сытости». С глюкозой же связана и работа поджелудочной железы, вырабатывающей инсулин — гормон, отвечающий за всасывание глюкозы тканями и снижение её концентрации в крови.
После всасывания глюкозы в клетки с ней нужно что-то сделать. Так, её можно просто «сжечь» на месте, получив необходимую энергию для клетки. Мозг, например, поступает именно так. Большинство других клеток работают не с чистой глюкозой, а с глюкозой, прошедшей «предварительную обработку» в печени. Так или иначе, расщеплять глюкозу и получать из неё энергию умеют все клетки. Этот многоступенчатый процесс называется гликолизом.
Если энергии в данный момент хватает, то глюкозу можно соединить в цепочки и временно отложить. Такие цепочки называются гликогеном, который, в сущности, представляет собой тот же крахмал. Отложение гликогена происходит в печени или в мышцах. Мышцы используют свой резерв сами, а печень выполняет роль поварихи, распределяющей обработанную глюкозу по тканям в нужный момент.
В виде гликогена глюкоза долго не хранится — это скорее «рабочий резерв», который можно быстро мобилизовать, если вдруг придётся куда-то быстро бежать или сильно думать. Если глюкозы очень много, то её нужно перевести на долгосрочное хранение. Для этого энергия, получаемая из глюкозы, запасается в форме жира.
Итак, сильно упрощая, глюкоза из крови в клетках может быть либо запасена «на потом» в форме гликогена, либо расщеплена путём гликолиза. Получаемая в последнем случае энергия может быть либо потрачена на необходимые клетке процессы, либо использована для формирования жира «на чёрный день».
Фрукты — это к холодам
Как в эту схему вписывается фруктоза? Как уже упоминалось, молекула фруктозы очень похожа на глюкозу. Но небольшие различия между двумя веществами сильно влияют на их судьбу.
Во-первых, если глюкоза может использоваться «в чистом виде» (например, мозгом и мышцами), то ферменты, умеющие работать с фруктозой, есть только в печени. Именно туда направляется вся поступающая в кровь фруктоза.
В-третьих, наш организм не умеет откладывать фруктозу в форме цепочек. Нет у нас и отдельных независимых путей для расщепления фруктозы. Проще говоря, чтобы хоть что-то сделать с фруктозой, её нужно парой ферментативных превращений ввести в «глюкозные» биохимические пути — скажем, гликолиз. Это и происходит в печени. Но здесь есть интересный нюанс.
Фруктоза не просто превращается в глюкозу. Она входит в гликолиз примерно на середине процесса — на стадии, когда молекула глюкозы уже раздроблена на две части. Казалось бы, не столь важно, как именно достигается конечный результат процесса — в конечном итоге и глюкоза, и фруктоза будут полностью расщеплены и превращены в «универсальную» форму энергии. Дело в том, что, минуя первые несколько стадий «нормального» гликолиза, фруктоза перескакивает его главный регуляторный этап.
Для гликолиза, как и для многих биологических процессов, характерна отрицательная обратная связь. Если продукта реакции — в данном случае образующейся из глюкозы «доступной энергии» — станет слишком много, то он блокирует эту реакцию, таким образом регулируя собственное количество. Но происходит это только на одном из этапов гликолиза — и как раз этот этап «проскакивает» фруктоза.
Налицо сразу несколько потенциальных проблем. Если переработка глюкозы тонко регулируется, то усиленное потребление фруктозы должно вызывать неконтролируемое накопление жира, а значит — и вызывать массу неприятностей для здоровья. Кроме того, фруктоза, в отличие от глюкозы, не опознаётся органами, вырабатывающими «гормоны сытости», а значит, её потребление должно хуже утолять голод.
Некоторые авторы даже подводят эволюционные модели под формирование столь несовершенного метаболизма фруктозы. В природе, заявляют они, фруктоза поступает в организм почти исключительно с фруктами, которые созревают в конце сезона, то есть тогда, когда самое время задуматься о запасании жира на зиму.
Верить ли страшилкам?
Нужно отдельно подчеркнуть, что все вышеописанные построения вреда фруктозы хоть и основаны на хорошо известных данных, на самом деле являются исключительно теоретическими. На сегодняшний день теоретическая биология — тема неблагодарная, поэтому единственным способом узнать, насколько гипотетические выкладки соответствуют реальности, являются прямые эксперименты и популяционные исследования.
Другие исследователи показывают, что если генетически отключить способность мышей перерабатывать фруктозу, то они гораздо лучше переносят диету, богатую углеводами. Подобных данных в научной литературе огромное количество — некоторые учёные даже предлагают ввести налог на сахар, по аналогии с налогами на алкоголь и табак.
Наконец, фруктоза, как показывает ряд исследований, действительно влияет на мозг иначе, чем глюкоза, и существенно менее эффективно утоляет голод. Повышенный аппетит означает большее потребление калорий, а значит — и ожирение.
Но многие учёные менее однозначны в своих оценках. Исследования вреда фруктозы, по их мнению, могут быть интересны с научной точки зрения, но в реальной жизни мы практически никогда не сталкиваемся с чистой фруктозой. Мы употребляем её либо в смеси с глюкозой, либо в форме сахарозы, тоже содержащей, напомним, глюкозу и фруктозу в равных пропорциях. Это может существенно влиять на метаболизм фруктозы.
Действительно, ряд исследований, в которых документировалась связь между естественным потреблением фруктозы и проблемами со здоровьем, не выявили серьёзных рисков повышенного употребления фруктозы. По мнению многих авторов, в реальной жизни все негативные свойства фруктозы оказываются настолько размытыми остальными компонентами диеты, что на выходе значение имеет только итоговая калорийность употребляемого сахара — но не его состав.
Кому полезна фруктоза
Чем же так привлекла фруктоза Европейское сообщество? Посмотрим ещё раз на строчку, из-за которой разгорелся научный спор. В ней нет ни слова о влиянии фруктозы на ожирение — проблему, столь остро стоящую в медицине последних десятилетий. С ожирением связан и диабет, которому посвящено большинство исследований вреда фруктозы.
Дело в том, что спорная фраза, внесённая в реестр ЕС, связана исключительно с содержанием в крови глюкозы. Фруктоза — не глюкоза, поэтому при прочих равных большая доля фруктозы означает более низкий уровень глюкозы. Почему нас волнует уровень именно глюкозы? Этот показатель крайне важен для диабетиков, для которых контроль глюкозы (но не фруктозы!) — это основная забота.
Какой вывод из всех этих научных баталий можно сделать обывателю? Пожалуй, единственное, что можно посоветовать в ситуации, когда сами учёные не могут прийти к конкретному выводу, — это не делать резких движений. Полностью исключать сахар из диеты совсем необязательно — в конце концов, для утоления голода мозгу иногда нужно что-нибудь вкусненькое. А вот ограничить его количество — совершенно точно не помешает.
Мнение автора может не совпадать с позицией редакции
Хороший и плохой сахар: как работает сахароза, фруктоза и глюкоза
Если вы давно мечтаете отказаться от сахара, то первым делом нужно понять, каким он бывает
Сахароза, глюкоза и фруктоза — это три разных вида сахара, которые содержат одинаковое количество калорий. Все они натуральные и есть во фруктах, овощах, молочных продуктах и зернах различных культур, но их также добавляют во многие обработанные продукты (шоколад, печенье, торты и т.д.). Однако все три вида различаются по своей химической структуре, процессу переваривания организмом и тому, как они влияют на ваше здоровье. Для того чтобы разобраться во всех особенностях, рассмотрим каждый их них.
Сахара классифицируются как моносахариды и дисахариды. Последние состоят из двух связанных моносахаридов, поэтому попадая в организм они разделяются. Сахароза, которую мы знаем как тростниковый сахар, — это дисахарид, состоящий из одной молекулы глюкозы и одной молекулы фруктозы. Глюкоза — это моносахарид и один из самых распространенных источников энергии в живых организмах на планете, она является строительным блоком углеводов. Фруктоза, которую часто называют «фруктовым сахаром», тоже моносахарид.
Загвоздка в том, что тело переваривает и поглощает моносахариды и дисахариды по-разному. Поскольку моносахариды уже находятся в своей простейшей форме, их не нужно расщеплять, прежде чем ваш организм сможет их использовать. Они всасываются в тонком кишечнике и попадают в наш кровоток.