Глюкоза и с чем её едят

    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 2го 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 2го 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].


    Список литературы

    [1] H.E. Lebovitz, Hyperglycemia Secondary to Nondiabetic Conditions and Therapies, Seventh Edition, Elsevier Inc., 2015. doi:10.1016/B978-0-323-18907-1.00042-1.
    [2] R. Maughan, Carbohydrate metabolism, Surgery. 27 (2009) 6–10. doi:10.1016/j.mpsur.2008.12.002.
    [3] M. Dashty, A quick look at biochemistry: Carbohydrate metabolism, Clin. Biochem. 46 (2013) 1339–1352. doi:10.1016/j.clinbiochem.2013.04.027.
    [4] T.H.T. Chiu, W.H. Pan, M.N. Lin, C.L. Lin, Vegetarian diet, change in dietary patterns, and diabetes risk: A prospective study, Nutr. Diabetes. 8 (2018). doi:10.1038/s41387-018-0022-4.
    [5] M. Pathak, Diabetes Mellitus Type 2 and Functional Foods of Plant Origin, Recent Pat. Biotechnol. 8 (2014) 160–164. doi:10.2174/1872208309666140904120633.
    [6] M. McMacken, S. Shah, A plant-based diet for the prevention and treatment of type 2 diabetes, J. Geriatr. Cardiol. 14 (2017) 342–354. doi:10.11909/j.issn.1671-5411.2017.05.009.
    [7] C.T. McEvoy, N. Temple, J. V. Woodside, Vegetarian diets, low-meat diets and health: A review, Public Health Nutr. 15 (2012) 2287–2294. doi:10.1017/S1368980012000936.
    [8] M. Chen, Q. Sun, E. Giovannucci, D. Mozaffarian, J.A.E. Manson, W.C. Willett, F.B. Hu, Dairy consumption and risk of type 2 diabetes: 3 cohorts of US adults and an updated meta-analysis, BMC Med. 12 (2014) 1088–1096. doi:10.1186/s12916-014-0215-1.
    [9] A. Vang, P.N. Singh, J.W. Lee, E.H. Haddad, C.H. Brinegar, Meats, processed meats, obesity, weight gain and occurrence of diabetes among adults: Findings from adventist health studies, Ann. Nutr. Metab. 52 (2008) 96–104. doi:10.1159/000121365.
    [10] D.E. Mahoney, J.B. Hiebert, A. Thimmesch, J.T. Pierce, J.L. Vacek, R.L. Clancy, A.J. Sauer, J.D. Pierce, Advances in Bioscience and Clinical Medicine Review Paper Understanding D-Ribose and Mitochondrial Function, (2018) 1–5.
    [11] N. Barzilai, J.P. Crandall, S.B. Kritchevsky, M.A. Espeland, Metformin as a Tool to Target Aging, Cell Metab. 23 (2016) 1060–1065. doi:10.1016/j.cmet.2016.05.011.


    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


    Lifext
    Lifext — приложение для продления жизни.
    AdBlock похитил этот баннер, но баннеры не зубы — отрастут

    Подробнее
    Реклама

    Комментарии 13

      +1
      спасибо за информативный пост!
      Мой основной источник получения глюкозы — домашний мед. Вот это сказка, всем рекоммендую :)

      И интересно, что затронута тема вегетарианства. Мне очень интересно такое питание, но полностью на него никак не перейду. У меня скорее бывают какие-то интуитивные периоды, когда месяц или два организм просто не хочет принимать пжп
        0
        Пока жила в Новосибирске постоянно покупала алтайский мед, были свои доверенные поставщики. С переездом в Спб мед пропал из рациона, потому что здесь нереально сложно найти хороший. Чего только не предлагают: можжевеловый мед, боярышниковый мед и т.д. Маркетологи фиговы :)

        Так что завидую вам белой завистью. Только мед тоже нужен в ограниченных количествах.)
          0

          Мёд — это дикое содержание фруктозы, которая может быть очень неполезна и безо всяких диабетов. А вот с глюкозой там не настолько всё радужно.
          А вообще существует множество разных заболеваний на тему метаболизма углеводов. Например лактоза при лактазной недостаточности — сильно мешает развитию детей на грудном вскармливании и при употреблении коровьего молока (наконец-то есть специальные виды безлактозного молока в магазинах!.. с прайсом х3 к прочим видам коробочного молока...).

          +1
          Кажется, что глава «Простые биохаки, способные улучшить качество жизни» пропущена?
            0
            Вы пропустили в выводах:
            Автор рекомендует лайфхаки-биохаки для гиков:

            К сожалению, тема биохаков очень скупа
            0
            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]
            Не совсем понятно. Получается не жрать мясо — хорошо, жрать мясо — тоже нормально, а жрать его немного — плохо?
              0

              Не есть мясо — это никак. Важно что в сумме. Есть красное мясо, очевидно, вредно, и есть мясо изредка, что утверждается в этой части текста, тоже вредно. Качественное сравнение вредности проведено не было. Касательно этого фрагмента текста — чуть позже будет отредактирован

                0

                Всё есть яд и всё есть лекарство. Вопрос сколько нужно есть красного мяса, что бы проявились негативные эффекты.

                  0

                  Хотя по сути все верно. Разве что можно поставить слово "также" после "регулярно", и перед "потребляют".

                0

                И ещё напомню, что многие ответы на вопросы вы можете получить, обратившись к ссылкам на первоисточники

                  0
                  Как-то в процессе подготовки к спортивному сезону я срезал потребление красного мяса. Рыба и курица остались, но красное было несколько неудобно вписывать в дневной рацион на условной «сушке». В результате, через пару месяцев на регулярной сдаче крове (донорствую постоянно), получил леща от трансфузиолога за просаженный гемоглобин. В рамках нормы-то я остался, но динамика была видна ясно — минус без малого 3 единицы от предыдущего значения. Теперь при срезании потребления красного мяса добавляю в рацион больше железа.
                    0
                    Возможно, это мои индивидуальные особенности метаболизма или образа жизни, но мой опыт показывает, что потребление мяса и уровень гемоглобина не связаны никак. Я 16 лет не ем мясо (любое, включая рыбу, птицу, яйца). В прошлом году стал почетным донором. Гемоглобин обычно 145-150.
                      0
                      Скорее повлияло то, что я просто перестал получать достаточно железа при резкой смене рациона. Тушка привыкла легко усваивать его из красного мяса, а тут ни красного мяса, ни фисташек со шпинатом. Теперь я просто учитываю этот фактор. И да, конечно, индивидуальные особенности и привычный рацион оказывают значительное влияние. Наша тушка может и кетоны научиться окислять, если на то будет необходимость.

                      Рассматривайте мясо, просто как абстрактный источник железа, участвующий в гомеостазе. Вот пара релевантных исследований по сабжу c пабмеда:

                  Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                  Самое читаемое