Фруктоза: в чем состоит польза и вред моносахарида? Фруктоза. Свойства фруктозы
1(O)(O1(O)CO)CO]
Фруктоза (арабино-гексулоза, левулёза, фруктовый сахар) - моносахарид , кетоноспирт, кетогексоза, в живых организмах присутствует исключительно D-изомер, в свободном виде - почти во всех сладких ягодах и плодах - в качестве моносахаридного звена входит в состав сахарозы и лактулозы .
Фруктоза - изомер глюкозы.
История
В отличие от глюкозы и других альдоз , фруктоза неустойчива как в щелочных, так и кислых растворах; разлагается в условиях кислотного гидролиза полисахаридов или гликозидов. Начальной стадией разложения фруктозы в присутствии кислот является дегидратация её фуранозной формы с образованием 5-метилолфурфурола, на чём основана качественная реакция на фруктозу в присутствии резорцина - проба Селиванова :
Фруктоза окисляется KMnO4 в кислой среде, образуя щавелевую кислоту и винную кислоту.Фруктоза и пищевой сахар
Молекула сахарозы (пищевого сахара) состоит из двух простых сахаридов: глюкозы и фруктозы. В организме сахароза расщепляется на глюкозу и фруктозу. Поэтому по своему действию сахароза эквивалентна смеси 50 % глюкозы и 50 % фруктозы.
Нахождение
Составляет 80% мёда . Содержится почти во всех сладких ягодах и плодах.
Вред
Новое исследование, проведенное учеными из Калифорнийского университета показало, что чрезмерные концентрации фруктозы могут повредить сотни генов в головном мозге. Эти гены связаны со многими болезнями: от диабета и сердечно-сосудистых заболеваний до болезни Альцгеймера и синдрома дефицита внимания и гиперактивности. Сведения о вреде больших концентраций фруктозы имеют огромное значение, так как этот подсластитель в том или ином виде употребляют все люди. Фруктоза содержится в большинстве видов детского питания и фруктах, хотя волокна во фруктах замедляют всасывание сахара организмом, кроме того они содержат другие полезные вещества, защищающие мозг.
Британские ученые провели серию экспериментов на крысах и секвенировали более чем 20 000 генов в мозге крыс. В итоге у крыс, которые сидели на фруктозной диете, более 700 генов в гипоталамусе (основной метаболический центр мозга) и более 200 генов в гиппокампе (регулирует обучение и память) были изменены. Эти изменения были вызваны фруктозой и относятся к числу тех, что регулируют обмен веществ, коммуникацию клеток и воспаление. Нарушения в данных генах могут спровоцировать болезнь Паркинсона, депрессию, биполярное расстройство, и другие болезни мозга. Из девятисот генов первыми меняются гены Bgn и Fmod, они запускают каскадный эффект, вовлекающий сотни других генов.
Таким образом избыточная фруктоза создает серьезную опасность для организма. Возможно, современная распространенность заболеваний мозга и обмена веществ во многом связаны с ростом потребления фруктозы.
К счастью, пока ученые не найдут способ решить проблему, у нас есть шанс снизить негативное влияние фруктозы. Исследователи также обнаружили, что последствия воздействия фруктозы могут быть компенсированы потреблением докозагексаеновой кислоты (DHA) класса омега-3 жирных кислот. DHA возвращает поврежденным генам нормальное состояние. Некоторое количество DHA содержится в мясе дикого лосося, рыбьем жире, грецких орехах, семенах льна, фруктах и овощах. Проблема в том, что фруктозы мы употребляем намного больше.
См. также
Напишите отзыв о статье "Фруктоза"
Ссылки
- (англ.)
- (англ.)
- (англ.)
Источники
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Отрывок, характеризующий Фруктоза
– Но как его рана? Вообще в каком он положении?– Вы, вы… увидите, – только могла сказать Наташа.
Они посидели несколько времени внизу подле его комнаты, с тем чтобы перестать плакать и войти к нему с спокойными лицами.
– Как шла вся болезнь? Давно ли ему стало хуже? Когда это случилось? – спрашивала княжна Марья.
Наташа рассказывала, что первое время была опасность от горячечного состояния и от страданий, но в Троице это прошло, и доктор боялся одного – антонова огня. Но и эта опасность миновалась. Когда приехали в Ярославль, рана стала гноиться (Наташа знала все, что касалось нагноения и т. п.), и доктор говорил, что нагноение может пойти правильно. Сделалась лихорадка. Доктор говорил, что лихорадка эта не так опасна.
– Но два дня тому назад, – начала Наташа, – вдруг это сделалось… – Она удержала рыданья. – Я не знаю отчего, но вы увидите, какой он стал.
– Ослабел? похудел?.. – спрашивала княжна.
– Нет, не то, но хуже. Вы увидите. Ах, Мари, Мари, он слишком хорош, он не может, не может жить… потому что…
Когда Наташа привычным движением отворила его дверь, пропуская вперед себя княжну, княжна Марья чувствовала уже в горле своем готовые рыданья. Сколько она ни готовилась, ни старалась успокоиться, она знала, что не в силах будет без слез увидать его.
Княжна Марья понимала то, что разумела Наташа словами: сним случилось это два дня тому назад. Она понимала, что это означало то, что он вдруг смягчился, и что смягчение, умиление эти были признаками смерти. Она, подходя к двери, уже видела в воображении своем то лицо Андрюши, которое она знала с детства, нежное, кроткое, умиленное, которое так редко бывало у него и потому так сильно всегда на нее действовало. Она знала, что он скажет ей тихие, нежные слова, как те, которые сказал ей отец перед смертью, и что она не вынесет этого и разрыдается над ним. Но, рано ли, поздно ли, это должно было быть, и она вошла в комнату. Рыдания все ближе и ближе подступали ей к горлу, в то время как она своими близорукими глазами яснее и яснее различала его форму и отыскивала его черты, и вот она увидала его лицо и встретилась с ним взглядом.
Он лежал на диване, обложенный подушками, в меховом беличьем халате. Он был худ и бледен. Одна худая, прозрачно белая рука его держала платок, другою он, тихими движениями пальцев, трогал тонкие отросшие усы. Глаза его смотрели на входивших.
Увидав его лицо и встретившись с ним взглядом, княжна Марья вдруг умерила быстроту своего шага и почувствовала, что слезы вдруг пересохли и рыдания остановились. Уловив выражение его лица и взгляда, она вдруг оробела и почувствовала себя виноватой.
«Да в чем же я виновата?» – спросила она себя. «В том, что живешь и думаешь о живом, а я!..» – отвечал его холодный, строгий взгляд.
В глубоком, не из себя, но в себя смотревшем взгляде была почти враждебность, когда он медленно оглянул сестру и Наташу.
Он поцеловался с сестрой рука в руку, по их привычке.
– Здравствуй, Мари, как это ты добралась? – сказал он голосом таким же ровным и чуждым, каким был его взгляд. Ежели бы он завизжал отчаянным криком, то этот крик менее бы ужаснул княжну Марью, чем звук этого голоса.
– И Николушку привезла? – сказал он также ровно и медленно и с очевидным усилием воспоминанья.
– Как твое здоровье теперь? – говорила княжна Марья, сама удивляясь тому, что она говорила.
– Это, мой друг, у доктора спрашивать надо, – сказал он, и, видимо сделав еще усилие, чтобы быть ласковым, он сказал одним ртом (видно было, что он вовсе не думал того, что говорил): – Merci, chere amie, d"etre venue. [Спасибо, милый друг, что приехала.]
Княжна Марья пожала его руку. Он чуть заметно поморщился от пожатия ее руки. Он молчал, и она не знала, что говорить. Она поняла то, что случилось с ним за два дня. В словах, в тоне его, в особенности во взгляде этом – холодном, почти враждебном взгляде – чувствовалась страшная для живого человека отчужденность от всего мирского. Он, видимо, с трудом понимал теперь все живое; но вместе с тем чувствовалось, что он не понимал живого не потому, чтобы он был лишен силы понимания, но потому, что он понимал что то другое, такое, чего не понимали и не могли понять живые и что поглощало его всего.
– Да, вот как странно судьба свела нас! – сказал он, прерывая молчание и указывая на Наташу. – Она все ходит за мной.
Княжна Марья слушала и не понимала того, что он говорил. Он, чуткий, нежный князь Андрей, как мог он говорить это при той, которую он любил и которая его любила! Ежели бы он думал жить, то не таким холодно оскорбительным тоном он сказал бы это. Ежели бы он не знал, что умрет, то как же ему не жалко было ее, как он мог при ней говорить это! Одно объяснение только могло быть этому, это то, что ему было все равно, и все равно оттого, что что то другое, важнейшее, было открыто ему.
Разговор был холодный, несвязный и прерывался беспрестанно.
– Мари проехала через Рязань, – сказала Наташа. Князь Андрей не заметил, что она называла его сестру Мари. А Наташа, при нем назвав ее так, в первый раз сама это заметила.
– Ну что же? – сказал он.
– Ей рассказывали, что Москва вся сгорела, совершенно, что будто бы…
Наташа остановилась: нельзя было говорить. Он, очевидно, делал усилия, чтобы слушать, и все таки не мог.
– Да, сгорела, говорят, – сказал он. – Это очень жалко, – и он стал смотреть вперед, пальцами рассеянно расправляя усы.
– А ты встретилась с графом Николаем, Мари? – сказал вдруг князь Андрей, видимо желая сделать им приятное. – Он писал сюда, что ты ему очень полюбилась, – продолжал он просто, спокойно, видимо не в силах понимать всего того сложного значения, которое имели его слова для живых людей. – Ежели бы ты его полюбила тоже, то было бы очень хорошо… чтобы вы женились, – прибавил он несколько скорее, как бы обрадованный словами, которые он долго искал и нашел наконец. Княжна Марья слышала его слова, но они не имели для нее никакого другого значения, кроме того, что они доказывали то, как страшно далек он был теперь от всего живого.
– Что обо мне говорить! – сказала она спокойно и взглянула на Наташу. Наташа, чувствуя на себе ее взгляд, не смотрела на нее. Опять все молчали.
– Andre, ты хоч… – вдруг сказала княжна Марья содрогнувшимся голосом, – ты хочешь видеть Николушку? Он все время вспоминал о тебе.
Князь Андрей чуть заметно улыбнулся в первый раз, но княжна Марья, так знавшая его лицо, с ужасом поняла, что это была улыбка не радости, не нежности к сыну, но тихой, кроткой насмешки над тем, что княжна Марья употребляла, по ее мнению, последнее средство для приведения его в чувства.
Что такое фруктоза, ее полезные и вредные свойства. Можно ли использовать сахарозаменитель при диабете, при беременности и давать детям? Как правильно вводить в рацион фруктовый сахар?
Содержание статьи:
Фруктоза - это фруктовый сахар, который относится к группе простейших углеводов - моносахаридов. Другие названия вещества - кетогексоза, кетоноспирт, изомер или производное глюкозы. Впервые в чистом виде фруктозу выделили из меда в 1847 году, а искусственный синтез впервые был проведен в 1861 году Бутлеровым - исходным продуктом была муравьиная кислота.
Описание и химические свойства фруктозы
Фруктоза собой представляет прозрачные кристаллы, которые плавятся при нагревании до 102-104 градусов, энергетическая ценность вещества - 4 кКал/1 г. Кристаллы быстро конденсируют влагу, вытягивая ее из воздуха, легко растворяются в жидкостях - в воде и спирте.
Вязкость раствора фруктозы низкая -78,9%. Для сравнения: концентрация раствора сахарозы при той же температуре - 67,1%, а глюкозы - 47,2%.
Химические свойства фруктозы аналогичны сахарозе. Растворяется в воде чуть быстрее тростникового сахара, но не намного. При нагревании с кислотами моносахарид преобразуется сначала в оксиметилфурфурол, а затем трансформируется в левулиновую кислоту.
Синтез фруктозата кальция широко применяется в пищевой промышленности для создания пищевых соединений и лекарственных препаратов. Химическая формула моносахарида - С6Н12О6.
Фруктоза для диабетиков предлагается как заменитель сахара, так как ее гликемический индекс равен 30 - выработка инсулина значительно уменьшается.
Натуральная фруктоза содержится в овощах и фруктах. Однако для промышленного изготовления моносахарида используют кукурузу, сахарный тростник, некоторые зерновые культуры и даже целлюлозу. В США производство фруктозы отлажено в промышленном масштабе: кукурузный сироп, в составе которого она находится, пользуется огромной популярностью среди местного населения.
Всасывается фруктоза в кишечнике медленно, а вот расщепляется очень быстро на производные - жиры и глюкозу. В глюкозу трансформируется около 25% вещества, остальное всасывается печенью и преобразуется в триглицериды. Выработки инсулина при расщеплении фруктозы не происходит, лептин не вырабатывается, и поэтому чувства сытости не возникает. Именно поэтому продуктов, содержащих фруктозу, съесть можно намного больше.
Благодаря тому, что фруктозу выделили в чистом виде, удалось решить важную задачу - повысить качество жизни больным сахарным диабетом. Заменитель сахара оказывает щадящее воздействие на клетки поджелудочной железы.
Благодаря положительным свойствам фруктозу используют для производства пищевых продуктов, детского питания, лекарственных препаратов и многих биодобавок.
Разница между фруктозой и сахаром
Сахар - это более сложное химическое соединение из группы дисахарид. В его составе - фруктоза и глюкоза. То есть моносахарид фруктозу можно условно считать производной от дисахарида сахара.
Энергетическая ценность чистой натуральной фруктозы - 380 кКал/100 г продукта, искусственно синтезированной - 399 кКал. В таком же количестве сахара содержится 400 кКал.
Благодаря разнице в гликемическом индексе фруктоза медленнее усваивается, при ее употреблении резкого повышения уровня сахара в крови не происходит.
Если сравнивать воздействие фруктозы и сахара на состояние полости рта, то можно отметить, что фруктовый сахар оказывает щадящее влияние на пульпу и не провоцирует развитие кариеса.
Фруктоза отличается от сахара механизмом действия на человеческий организм. Под ее воздействием обменные процессы ускоряются, а при употреблении сахара они замедляются.
Полезные свойства фруктозы
При упоминании о фруктозе автоматически приходит на ум лечение сахарного диабета. Однако в медицине фруктовый сахар в чистом виде используется не только для этого - при терапевтических мероприятиях по устранению алкогольной интоксикации раствор этого вещества вводят внутривенно. Инфузивное введение стимулирует обменные процессы и помогает организму быстро очиститься от метаболитов и токсинов, образующихся при расщеплении этилового спирта.
Польза фруктозы при сахарном диабете
Нет никаких противопоказаний для использования фруктозы при диабете 1 типа. Сахарный диабет 1 типа - это инсулинозависимое хроническое заболевание, вызванное абсолютным дефицитом инсулина, при котором повышение сахара в крови происходит из-за дисфункции клеток поджелудочной железы, причина которой до сих пор точно не установлена. На развитие аутоиммунного процесса оказывают влияние внутренние факторы и воздействия извне - эмоциональная составляющая и характер питания.
Поскольку для переработки равного количества фруктозы, по сравнению с сахаром, выделяется в 5 раз меньше инсулина, то диабетики 1 типа могут почувствовать забытый вкус сладкого.
При сахарном диабете 2 типа углеводный обмен нарушается вследствие развития различных органических патологий, из-за которых возникает относительная инсулиновая недостаточность. К этим состояниям относятся: ожирение, сердечно-сосудистые заболевания, нарушения липидного обмена. То есть чаще всего болезнь развивается на фоне увеличения веса.
Но полностью фруктоза при диабете заменить сахар не может. Поскольку уровень глюкозы в крови не поддерживается, механизм саморегуляции нарушен, то у больных диабетом может развиваться состояние гипогликемии.
Уровень глюкозы в крови при гипогликемии значительно снижен - меньше 3 ммоль/литр, что представляет опасность для жизнедеятельности человеческого организма. Головной мозг не может функционировать при таком показателе, развивается гипогликемическая кома. Спасти пострадавшего в этом состоянии может только резкое повышение уровня глюкозы. Употребление фруктозы при гипогликемии бесполезно.
Гипогликемия может появиться и у здоровых людей при недостатке в рационе углеводов. Чтобы устранить опасное состояние, лучше всего выпить 100 г натурального виноградного сока.
Употребление фруктозы вместо сахара при похудении
Еще несколько лет назад фруктозу активно использовали для похудения, заменяя ею не только сахар, который добавляли в чай или кофе, но и сладкое, составляющее при приготовлении абсолютно всех блюд. Казалось, что благодаря подобной замене можно наслаждаться вкусом сладости без опасения вновь вернуть потерянные килограммы.
Продажа фруктозы значительно выросла, но затем популярность подобного способа борьбы с лишним весом резко снизилась.
Объяснение потери популярности фруктозы для похудения в следующем. Поскольку гликемический индекс фруктового сахара ниже, то мозг сигнала о насыщении не получает. Если человек испытывает чувство голода, то он постоянно думает о еде, становится раздражительным, нервничает. В результате замена сахара фруктозой может привести к развитию депрессии.
В случае когда рефлекторное желание избавиться от голода удовлетворяют, то похудение замедляется. Кроме того, поскольку 80% из всей поступающей фруктозы откладывается в печени в виде жиров, эффективность диеты уменьшается.
Частичная замена сахара во время диеты для похудения популярна до сих пор. Но лучше всего, чтобы фруктовый сахар во время диеты поступал в естественном виде - в составе фруктов. Если так хочется сладкого, что ни о чем, кроме этого, думать невозможно, то диетологи советуют съесть горстку изюма, 2-3 штучки кураги или один финик.
Польза фруктозы для беременных
Фруктозу при беременности полезно употреблять в натуральном виде - в составе фруктов и ягод, как свежими, так и в компотах. Если у будущей матери сахарный диабет, то обычно рекомендуются иные заменители сахара, более безопасные.
Фруктовый сахар может спровоцировать набор лишнего веса, создает дополнительную нагрузку на печень. Так почему гинекологи советуют беременной использовать именно этот моносахарид в 1 и 3 триместре беременности?
В 1 триместре многие женщины мучаются от токсикоза, вызванного адаптацией к новому состоянию - негативные перемены появляются при изменении гормонального фона. Симптомы токсикоза: тошнота, рвота, диарея, головокружение, боли в голове, резкие перепады давления.
Те же признаки в 3 триместре у беременных вызывает гестоз - это состояние более опасно для организма, так как плод уже сформировался. Патологические нарушения в организме могут вызвать преждевременные роды, гипоксию, внутриутробную гибель плода. Причина гестоза - нарушение работы эндокринных органов и мочевыделительной системы, вызванное повышенной нагрузкой.
Как показала терапевтическая практика, замена сахара на фруктозу нормализует общее состояние, устраняет перепады давления, предупреждает отложение мочевой кислоты в почках.
Заменять сахар фруктозой во время беременности можно только по рекомендации лечащего врача!
Полезна ли фруктоза вместо сахара для детей
Сладости детям не рекомендуется давать до 2-3 лет, однако ввести прикорм без подслащения младенцу до года достаточно трудно. Именно поэтому в детское питание для искусственников всегда добавляют сахарозаменитель, и обычно это фруктовый сахар.
Чтобы не бояться использовать детское питание промышленного производства, следует приобретать его от проверенного надежного производителя. Дозировка фруктозы в детском питании рассчитана по рекомендациям педиатров.
Если мамочка во время беременности отдавала предпочтения сладким продуктам, то ребенок будет требовать более сладкой пищи. Конечно, рассказать он об этом не сможет, но родители могут увидеть его недовольство при введении прикорма по отказу от еды и повышенной капризности. В этом случае допустимо подсластить питание фруктозой - она щадяще относится к поджелудочной железе и к уже формирующейся зубной ткани.
Если дети постарше требуют сладкого, то следует отдать предпочтение продуктам для диабетиков - зефиру, шоколаду, печенью и халве, которые изготовлены с фруктовым сахаром. Можно и самим варить для малышей варенье или компоты, выпекать кондитерские изделия с фруктозой.
Сладости детям следует давать на сытый желудок, как дополнение к основному рациону. Пища с фруктовым сахаром сытости не дает, и если вышеописанное условие не выполнено, ребенок будет переедать, и у него может развиться ожирение.
Польза и вред фруктозы для детей и взрослых зависит от количества ее употребления и от того, насколько правильно ее вводят в рацион.
Вред фруктозы
У фруктового сахара, используемого в чистом виде, имеются недостатки, которые отсутствуют, если это вещество употребляют в его натуральном виде - то есть в составе фруктов и овощей.
Большие дозы фруктозы нарушают метаболические процессы в организме, способствуют развитию ожирения, изменяют характер отложения жировой прослойки.
Если употреблять сахарозаменитель неограниченно, могут возникнуть:
- Эндокринные нарушения;
- Патологические изменения липидного обмена - жировая прослойка формируется не под кожей, а вокруг внутренних органов, что может вызвать такие заболевания, как ожирение сердца или жировой гепатоз;
- Сбои в работе печени, вплоть до развития печеночной недостаточности;
- Повышение уровня холестерина в крови - печень не в состоянии переработать все жиры, и они будут поступать в кровь;
- Ухудшения функции памяти - формирование холестериновых бляшек в сосудах ограничивает количество кислорода, поступающего в головной мозг;
- Нарушение усваивания меди - это вызывается негативными изменениями работы печени, при этом состоянии гемоглобин перестает вырабатываться в нужном объеме, увеличивается хрупкость костей, снижается плотность соединительной ткани.
Нагревание свыше 105 градусов делает употребление продуктов с натуральным фруктовым сахаром абсолютно безопасным, но в таком виде они полностью теряют свои полезные свойства.
Как правильно использовать фруктозу
Несмотря на низкую калорийность, фруктовый сахар диетическим продуктом не считается. Из-за отсутствия сытости при использовании сахарозаменителя количество пищи повышают, что может спровоцировать ожирение. Но если употреблять фруктовый сахар правильно, никакого негативного влияния на человеческий организм он не оказывает.
Правила применения фруктозы:
- Поскольку фруктоза слаще сахара, то ее количество в блюдах и напитках следует постепенно снижать. Например, привыкли класть 2 чайные ложки сахара в чай, и соответственно столько же добавляют сахарозаменителя. Чтобы добиться того же вкуса без вреда для здоровья, следует ограничиться 1 ложкой фруктового сахара.
- Если необходимо повысить выносливость организма при профессиональной деятельности, требующей быстрой реакции и повышенного внимания, то следует использовать вместо сахара именно фруктозу. Гликоген, который образуется в организме при усваивании фруктового сахара, обеспечивает равномерное поступление энергии.
- При диабете 2 типа следует ограничивать дневную норму фруктозы, поступающей с пищей разных видов до 30 г, чтобы не спровоцировать развитие ожирения.
- При активных занятиях спортом или при тренировках для снижения веса вместо сахарозаменителя в чистом виде лучше использовать препараты, в состав которого он входит. Такие биодобавки и лекарственные средства помогают нормализовать энергообмен и избежать нарушения водно-электролитных потерь при высоких нагрузках.
Рекламируя фруктовый сахар как натуральный продукт, производители часто помещают на упаковку наливное яблоко, соты, сочащиеся медом, или грушу. Это только грамотный маркетинговый ход: как уже выяснили, фруктоза - только производное глюкозы, и ее добывают из тростникового сахара.
Как применять фруктозу - смотрите на видео:
Натуральную фруктозу можно встретить только в дарах природы - фруктах, овощах и меде. Сторонники здорового питания отдают предпочтение именно этим продуктам.
Структурная формула
Истинная, эмпирическая, или брутто-формула: C 6 H 12 O 6
Химический состав Фруктозы
Молекулярная масса: 180,156
Фруктоза - (арабино-гексулоза, фруктовый сахар) - моносахарид, кетоноспирт, кетогексоза, изомер глюкозы.
История
В 1861 году Бутлеров синтезировал фруктозу конденсацией муравьиной кислоты в присутствии катализаторов: Ba(OH) 2 и Ca(OH) 2 .
Физические свойства
Белое кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде . Температура плавления фруктозы ниже температуры плавления глюкозы. В 2 раза слаще глюкозы и в 4-5 раз слаще лактозы.
Химические свойства
В водных растворах фруктоза существует в виде смеси таутомеров, в которой преобладает β-D-Фруктопираноза и содержится, при 20 °C, около 20 % β-D-Фруктофуранозы и около 5 % α-D-Фруктофуранозы:
α-D-фруктофураноза - (2R,3S,4R,5R)-2,5-бис(гидроксиметил)оксолан-2,3,4-триол
α-L-фруктофураноза - (2S,3R,4S,5S)-2,5-бис(гидроксиметил)оксолан-2,3,4-триол
β-D-фруктофураноза - (2S,3S,4R,5R)-2,5-бис(гидроксиметил)оксолан-2,3,4-триол
β-L-фруктофураноза - (2R,3R,4S,5S)-2,5-бис(гидроксиметил)оксолан-2,3,4-триол
α-D-фруктопираноза - (2R,3S,4R,5R)-2-(гидроксиметил)-оксан-2,3,4,5-тетраол
α-L-фруктопираноза - (2S,3R,4S,5S)-2-(гидроксиметил)-оксан-2,3,4,5-тетраол
β-D-фруктопираноза - (2S,3S,4R,5R)-2-(гидроксиметил)-оксан-2,3,4,5-тетраол
β-L-фруктопираноза - (2R,3R,4S,5S)-2-(гидроксиметил)-оксан-2,3,4,5-тетраол
Из водных растворов D-фруктоза кристаллизуется в пиранозной форме (D-фpyктoпиpaнозa) - бесцветных кристаллов, хорошо растворимых в воде , при низких температурах - в виде моно- и полугидратов, выше 21,4 °C - в безводной форме.
По своим химическим свойствам фруктоза является типичной кетозой; восстанавливается с образованием смеси маннита и сорбита, с фенилгидразином она образует фенилозазон, идентичный фенилозазонам глюкозы и маннозы.
В отличие от глюкозы и других альдоз, фруктоза неустойчива как в , так и растворах; разлагается в условиях кислотного гидролиза полисахаридов или гликозидов. Начальной стадией разложения фруктозы в присутствии является дегидратация её фуранозной формы с образованием 5-метилолфурфурола, на чём основана качественная реакция на фруктозу в присутствии резорцина - проба Селиванова:
Фруктоза окисляется KMnO 4 в среде, образуя щавелевую кислоту и винную кислоту .
Фруктоза и пищевой сахар
Молекула сахарозы (пищевого сахара) состоит из двух простых сахаридов: глюкозы и фруктозы. В организме сахароза расщепляется на глюкозу и фруктозу. Поэтому по своему действию сахароза эквивалентна смеси 50 % глюкозы и 50 % фруктозы.
Нахождение
В живых организмах обнаружен исключительно D-изомер фруктозы. В свободном виде фруктоза присутствует почти во всех сладких плодах, а так же составляет до 80 % мёда, в качестве моносахаридного звена входит в состав сахарозы и лактулозы.
Фруктоза относится к группе моносахаридов и является одним из самых важных природных сахаров. Некоторые соединения фруктозы встречаются в виде природных продуктов. Наиболее важным среди них является сахароза, то есть обыкновенный сахар, молекулы которого состоят из одной молекулы фруктозы и одной молекулы глюкозы. Полисахариды, образуемые фруктозой, как, например, инулин и флеин, являются запасами питательных веществ для растений. Раньше фруктоза изготовлялась из инсулина, и поэтому, производство ее в чистом виде было трудоемким и дорогим. Только в последние годы научились получать фруктозу также и путем дополнительной очистки сахарозы.
Ученым фруктоза известна уже более 100 лет. Свойства, которые отличают его от обыкновенного сахара, как например, возможность применения в пищевом рационе больных сахарным диабетом, известны уже десятки лет. Из покон веков фруктоза в различном виде входила в питание человека. Она хорошо усваивается организмом, не оказывая вредного влияния на здоровье и не вызывая побочных явлений.
Физические свойства:
Фруктоза образует безводные кристаллы в виде игл, температура плавления 102-105 С. Молекуряный вес 180,16; удельный вес 1,60 г/см3; калорийная ценность примерно та же, что и других сахаров, 4 ккал на 1 г. Фруктозе свойственна некоторая гигроскопичность. Концентрированные составы фруктозы сохраняют влагу. Фруктоза легко растворима в воде и спирте. При 20 С насыщенный раствор фруктозы имеет концентрацию в 78,9%, насыщенный раствор сахарозы - 67,1%, а насыщенный раствор глюкозы - только 47,2 %. Вязкость растворов фруктозы ниже вязкости растворов сахарозы и глюкозы.
Химические свойства:
С химической точки зрения фруктоза ведет себя как нормальный редуцирующий сахара. Типичная реакция с аминогруппами, известная под название реакции Майяра, протекает сравнительно активно. Фруктоза, подобно глюкозе, преобразуется при нагревании с кислотами в оксиметилфурфурол и далее в левулиновую кислоту. Как в кристаллической форме, так и в определенных производных, фруктоза встречается в форме фруктопераноза. Известны также некоторые соединения, в которых фруктоза находится в кетоформе с прямой цепью. Химия фруктозы исследована, по сравнению с глюкозой и другими альдогексозами, весьма мало. Фруктоза имеет ряд интересных свойственных ей реакций. Она обладает способностью создавать некоторые органические соединения, из которых фруктозат кальция имеет значение в пищевом режиме. Значение фруктозы, как образователя комплексов, может оказаться большим, на пример в технике обработки поверхностей металлов. Фосфаты фруктозы занимают видное место в биохимии. Вполне эстерированные соединения с прямой цепью явно найдут применение в полимерной и высокомолекулярной технике. Фруктоза сможет найти применение и как сырье левулиновой кислоты, приобретающей все возрастающее значение, и как сырье гидроксиметифурфурала. Некоторые азотные соединения фруктозы имеют интересные свойства как душистые вещества.
Биологические свойства:
В отличие от глюкозы, фруктоза абсорбируется из пищеварительного тракта человека только путем пассивной диффузии. Этот процесс занимает сравнительное долгое время. Метаболизм фруктозы происходит быстро и протекает в основном в печени, но также и в стенках кишечника, и в почках ввиду особой цепи фруктозо-1-фосфата, которая не регулируется инсулином. Из этого следует, что фруктоза является пригодной в качестве подслащивающего вещества и источника углеводов для больных сахарным диабетом.
Исследования показали, что фруктоза ускоряет метаболизм алкоголя в организме человека. Она применяется, на пример, при лечении отравления алкоголем человека, причем фруктоза в этом случае вводится внутривенно. По некоторым сведениям, наибольшая разница в скорости метаболизма алкоголя с применением фруктозы и без ее - наблюдается во время сна. В настоящее время ведутся исследования о положительном действии фруктозы на похмельный синдром.
В России получены положительные результаты применения, например, смеси фруктозы с витамином С. Образующейся на зубах желтый налет менее интенсивен и легче удаляется при использовании в пище фруктозы, чем сахарозы. Фруктозный налет содержит леван, а сахарозный - декстран. При замене в рационе сахарозы фруктозой поражаемость зубов понижается на 30 - 40%. Благодаря особому обмену фруктоза помогает адаптации организма при длительном состоянии напряжения: вождении автомобиля, в спорте и т. д. После принятия фруктозы не наблюдается быстрого повышения и затем последующего понижения уровня сахара в крови, что свойственно глюкозе и сахарозе. В состоянии напряженности источником энергии для организма служит образовавшийся из фруктозы гликоген, который обеспечивает организм энергией более равномерно, по мере необходимости. По этой причине в последнее время фруктозу стали добавлять в препараты, предназначенные спортсменам для компенсации потерь жидкости и соли состоянии предельной нагрузки организма.
Органолептические свойства:
В зависимости от условий, фруктоза может быть на 90% слаще сахарозы и в два раза слаще сорбита. В слабокислом растворе, при температуре ниже 10 С, фруктоза почти в два раза слаще сахарозы. В более теплом растворе разница меньше, примерно 1,2.
- Относительная сладость разных сладких веществ:
- Фруктоза 120-175
- Сахароза 100
- Глюкоза 70
- Сорбит 50-60
- Маннит 40-50
- Мальтоза 30
- Лактоза 15
Так как фруктоза имеет еще приятный сладкий вкус, при ее применении количество сахара можно понизить на 30-50%. Это имеет решающее значение, когда речь идет о разных диетических и малокалорийных изделиях, при приготовлении которых фруктозой можно заменить искусственные сладкие вещества, часто оказывающие отрицательное значение на здоровье. Если сахарин применять вместе с фруктозой, то у сахарина пропадает свойственный ему горький привкус. По вкусу эта смесь не отличается от обычного сахара. Одновременно можно понизить калорийность пищи до 80%. Фруктоза обладает свойствами усиления ароматов ягод и фруктов. По вкусу фруктоза не отличается от обыкновенного сахара и не имеет какого-либо привкуса.
Применение фруктозы:
Фруктоза, которая долгое время была редким сладким вещество. Применялась только в фармакопейных препаратах или больными сахарным диабетом, за последние годы стала обыкновенным сырьем в пищевой промышленности. Фруктоза, являясь природным веществом, обладает многими положительными свойствами, которые можно использовать в производстве различных продуктов. Наиболее важными является высокая степень сладости, безопасность сточки зрения кариеса, отсутствие побочных явлений, отличительные особенности метаболизма, тонизирующий эффект, свойства подчеркивания ароматов и образования новых ароматических субстанций, хорошая растворимость и малая вязкость, влияние на метаболизм алкоголя и т. д. В настоящее время фруктоза при изготовлении лечебных препаратов и диетических продуктов.
- Лечебное применение:
- Раствор для внутреннего введения
- Лекарственные препараты для детей
- Лекарственные препараты для больных диабетом
- Диетические продукты:
- Малокалорийная пища
- Продукты для больных диабетом
- Здоровая пища
- В число других продуктов, содержащих фруктозу, и выпускаемых в настоящее время пищевой промышленностью, входят:
- Варенье и мармелады
- Сиропы
- Соки и порошковые соки
- Сладости
- Шоколад
- Продукты глубокого замораживания
- Напитки
- Мясные и рыбные консервы
- Питание для грудных детей
- Десертные порошки
- Выпечные изделия
- Мороженое
Фруктоза – моносахарид, который в свободном виде присутствует в сладких фруктах, овощах, меде.
Впервые соединение синтезировано в 1861 году русским химиком А.М. Бутлером путем конденсации муравьиной кислоты под действием катализаторов: гидроксида бария и кальция.
Что такое фруктоза?
Это белый кристаллический порошок, хорошо растворимый в воде, который в два раза слаще и в пять раз – .
Химическая формула соединения – C6H12O6.
Укрепляет иммунитет, снимает усталость, стабилизирует уровень сахара в крови, препятствует возникновению кариеса и диатеза, дает силы и энергию организму.
Суточная норма
Считается, что фруктоза менее калорийна, чем другие . В 100 граммах моносахарида сосредоточено 390 калорий.
Признаки дефицита вещества в организме:
- упадок сил;
- раздражительность;
- депрессия;
- апатия;
- нервное истощение.
Симптомы излишка:
- повышенный аппетит;
- лишний вес.
Помните, если в организме человека фруктозы становится слишком много, она перерабатывается в жир и попадает в кровяное русло в виде триглицеридов. В результате повышается риск развития сердечных заболеваний.
Потребность в фруктозе увеличивается при активной умственной, физической деятельности, связанной со значительными энергозатратами, и снижается в вечернее/ночное время, во время отдыха, при избыточной массе тела. Соотношение Б: Ж: У в моносахариде равняется 0 % : 0 % : 100 %.
Однако не торопитесь причислять вещество к безопасным продуктам, поскольку существует наследственное генетическое заболевание – фруктоземия. Оно свидетельствует о дефектах ферментов (фруктозы – 1 – фосфатальдолазы, фруктокиназы) в организме человека, расщепляющих соединение. В результате развивается непереносимость фруктозы.
Фруктоземия обнаруживается в детском возрасте, с момента введения в рацион ребенка фруктовых и овощных соков, пюре.
Симптомы заболевания:
- сонливость;
- рвота;
- диарея;
- бледность кожных покров;
- гипофосфатемия;
- отвращение от сладкой пищи;
- вялость;
- повышенное потоотделение;
- увеличение печени в размерах;
- гипогликемия;
- боли в животе;
- гипотрофия;
- асцит;
- признаки подагры;
- желтуха.
Форма фруктоземии зависит от степени недостатка ферментов (энзимов) в организме. Различают легкую и тяжелую, в первом случае человек может употреблять моносахарид в ограниченном количестве, во втором – нет, поскольку при попадании в организм он вызывает острую гипогликемию и предоставляет опасность для жизни.
Польза и вред
В естественном виде, в составе фруктов, овощей и ягод, фруктоза благотворно влияет на организм: снижает воспалительные процессы в полости рта и вероятность развития кариеса на 35 %. Кроме того, моносахарид выступает природным антиоксидантом, продлевает срок годности продуктов, сохраняя их в свежем состоянии.
Фруктоза не вызывает аллергии, хорошо усваивается организмом, препятствует накоплению лишних углеводов в тканях, снижает калорийность пищи и ускоряет восстановление после умственного, физического напряжения. Соединение проявляет тонизирующие свойства, поэтому его рекомендуют употреблять людям с активным образом жизни, спортсменам.
Фруктоза используется в кулинарии как заменитель сахара, консервант и усилитель ягодного аромата при изготовлении следующей продукции:
- молочных изделий;
- сладких напитков;
- выпечки;
- варенья;
- десертов с пониженной калорийностью;
- ягодных салатов;
- мороженного;
- консервированных овощей, фруктов;
- соков;
- джемов;
- сладостей для диабетиков (шоколада, печенья, конфет).
Кому стоит отказаться от приема фруктозы?
В первую очередь, исключить моносахарид из меню следует людям, страдающим от ожирения. Фруктовый сахар подавляет выработку гормона «сытости» – пептина, в результате мозг не получает сигнал о насыщении, человек начинает переедать, набирая лишние килограммы.
Кроме этого, соединение рекомендуется употреблять с осторожностью желающим похудеть, больным фруктоземией, сахарным диабетом. Несмотря на низкий гликемический индекс фруктозы (20 ГИ), 25 % ее все – таки трансформируется в глюкозу (100 ГИ), которая требует быстрого выброса инсулина. Оставшаяся часть всасывается путем диффузии через стенки кишечника. Метаболизм фруктозы заканчивается в печени, где она превращается в жиры и расщепляясь участвует в глюконеогенезе, гликолизе.
Таким образом, вред и польза моносахарида очевидны. Главное условие – соблюдать умеренность в употреблении.
Природные источники фруктозы
Чтобы избежать перенасыщения организма сладким моносахаридом, рассмотрим какие продукты содержат его в максимальном количестве.
| Наименование | Количество моносахарида в 100 граммах продукта, грамм |
|---|---|
| Кукурузный сироп | 90 |
| Сахар-рафинад | 50 |
| Агава сухая | 42 |
| Мед пчелиный | 40,5 |
| Финик | 31,5 |
| Изюм | 28 |
| Инжир | 24 |
| Шоколад | 15 |
| Курага | 13 |
| Кетчуп | 10 |
| Джекфрукт | 9,19 |
| Черника | 9 |
| Виноград «Кишмиш» | 8,1 |
| Груши | 6,23 |
| Яблоки | 5,9 |
| Хурма | 5,56 |
| Бананы | 5,5 |
| Черешня | 5,37 |
| Вишня | 5,15 |
| Манго | 4,68 |
| 4,35 | |
| Персики | 4 |
| Виноград «Мускатный» | 3,92 |
| Папайя | 3,73 |
| Смородина красная и белая | 3,53 |
| Слива (алыча) | 3,07 |
| Арбуз | 3,00 |
| Фейхоа | 2,95 |
| Апельсины | 2,56 |
| Мандарины | 2,40 |
| Малина | 2,35 |
| Земляника | 2,13 |
| Кукуруза | 1,94 |
| 1,94 | |
| Дыня | 1,87 |
| Капуста белокочанная | 1,45 |
| Кабачок (цуккини) | 1,38 |
| Сладкий перец (болгарский) | 1,12 |
| Капуста цветная | 0,97 |
| 0,94 | |
| Огурец | 0,87 |
| Батат | 0,70 |
| Брокколи | 0,68 |
| Клюква | 0,63 |
| Картофель | 0,5 |
«Вредные» источники фруктозы – простые углеводы: имбирные пряники, желе, конфеты, кексы, варенье, кунжутная халва, вафли. Как правило, производители используют моносахарид для изготовления сладкой продукции для диабетиков, однако ее можно употреблять в умеренном количестве здоровым людям вместо сахара.
Кто кого: глюкоза или фруктоза?
Глюкоза – моносахарид, синтезируемый организмом человека из , углеводов для поддержания жизнедеятельности клеток. Это универсальный источник энергии для всех внутренних органов и систем.
Фруктоза – естественный сахар, присутствующий в фруктах и овощах.
После поступления в организм, пищевые углеводы под воздействием амилаз поджелудочной железы и слюнных желез расщепляются до глюкозы и адсорбируются в кишечнике как моносахариды. Затем сахара преобразуются в энергию, а их остатки откладываются « про запас» в виде гликогена в мышечной ткани и печени для ежедневного использования.
Галактоза, глюкоза, фруктоза – гексозы. Они имеют одинаковую молекулярную формулу и отличаются только отношением связи с атомом кислорода. Глюкоза – относится к категории альдоз или редуцирующих сахаров, а фруктоза – кетоз. При взаимодействии углеводы образуют дисахарид сахарозу.
Главное отличие между фруктозой и глюкозой – способ их усвоения. Для всасывания первого моносахарида требуется фермент фруктокиназа, для второго – глюкокиназа или гексокиназа.
Метаболизм фруктозы происходит в печени, никакие другие клетки не могут ее использовать. Моносахарид трансформирует соединение в жирные кислоты, при этом не продуцирует выработку лептина и секрецию инсулина.
Интересно, что энергию фруктоза высвобождает медленнее, чем глюкоза, которая при поступлении в организм быстро всасывается в кровь. Концентрация простого углевода регулируется адреналином, глюкагоном, инсулином. Кроме того, полисахариды, поступающие в организм человека с продуктами питания, медицинскими препаратами в процессе пищеварения преобразуются в тонком кишечнике в глюкозу.
Что лучше фруктоза или сахар?
Однозначного ответа на данный вопрос нет. В чрезмерных концентрациях оба углевода негативно влияют на организм человека. При этом, диетологи сходятся во мнении: для сохранения здоровья лучше отдать предпочтение свежим фруктам и ягодам, чем синтезированным подсластителям и магазинным сокам.
Часто задаваемые вопросы
Кристаллическую фруктозы можно ли давать детям до года?
Нет, поскольку моносахарид может вызвать атопический дерматит у грудничков. Поэтому давать любой синтетический сахар (фруктозу, глюкозу) малышам более чем неразумно. Замените булки, конфеты, печенье натуральными фруктами, сухофруктами.
Можно ли есть фруктозу беременным и кормящим женщинам?
В период вынашивания ребенка будущая мама входит в зону риска по нарушению углеводного обмена. Остро стоит данный вопрос, если у женщины еще до беременности был лишний вес. В результате фруктоза будет способствовать дальнейшему набору веса, а значит создавать проблемы с вынашиванием малыша, родами и увеличит риск развития гестационного сахарного диабета. Из – за ожирения плод может быть крупным, что усложнит прохождение малыша через родовые пути.
Кроме того, бытует мнение, что если в период беременности женщина употребляет много быстрых углеводов, это ведет к закладке большего количества жировых клеток у малыша, чем обычно, что в зрелом возрасте вызывает склонность к ожирению.
В период грудного вскармливания также лучше воздержаться от приема кристаллической фруктозы, поскольку часть ее все – равно трансформируется в глюкозу, что подрывает мамино здоровье.
Из чего состоит сахар?
Это дисахарид, образованный из А – глюкозы и B – фруктозы, которые связаны между собой. Для усвоения сахара организм человека тратит кальций, что ведет к вымыванию строительного элемента из костной ткани. Кроме того, отзывы экспертов свидетельствуют о том, что дисахарид повреждает зубную эмаль, вызывает отложение жира и ускоряет старение. Он формирует ложное чувство голода, истощает энергетический запас, «захватывает» и выводит витамины группы В. Поэтому сахар, по праву, считается «сладким ядом», который медленно убивает организм.
Можно ли при диабете кушать фруктозу?
В умеренном количестве. В двенадцати граммах моносахарида содержится одна хлебная единица.
Фруктоза – углевод с низким гликемическим индексом (20) и гликимической нагрузкой 6,6 грамм, при поступлении в организм не провоцирует колебания сахара в крови и резкие выбросы инсулина, как сахар. Благодаря этому свойству, моносахарид представляет особую ценность для инсулинозависимых людей.
Для детей с диагнозом «сахарный диабет» допустимая суточная норма потребления углевода рассчитывается исходя из соотношения 0,5 грамм соединения на килограмм массы тела, для взрослых данный показатель возрастает до 0,75.
В чем для диабетиков польза и вред фруктозы?
После приема, моносахарид без вмешательства инсулина достигает внутриклеточного метаболизма и быстро удаляется из крови. В отличие от глюкозы, фруктоза не высвобождает гормоны кишечника, которые стимулируют секрецию инсулина. Несмотря на этом, некоторая часть соединения все – таки превращается в сахара. В результате уровень глюкозы в крови плавно возрастает.
На скорость поднятия сахара влияет количество принятой фруктозы: чем больше съесть, тем быстрее и выше она достигнет критической отметки.
Вывод
Фруктоза – моносахарид, снабжающий человека энергией.
В умеренных количествах вещество – хороший заменитель рафинированного сахара, поскольку имеет низкий гликемический индекс и повышает уровень глюкозы в крови постепенно. Обладает тонизирующим эффектом, способствует скорому восстановлению организма после интенсивных тренировок, не вызывает кариес. Кроме того, фруктоза ускоряет распад алкоголя в крови, что способствует его быстрому выведению. В результате влияние интоксикации на организм снижается. В кулинарии моносахарид используется при выпечке хлебобулочных изделий, производстве варенья, джема.
Помните, неумеренное потребление кристаллической фруктозы, свыше 40 грамм в день, может нанести вред здоровью и привести к набору веса, развитию патологий сердца, аллергии, преждевременному старению. Поэтому потребление искусственного моносахарида рекомендуется ограничить, а естественного, в виде фруктов, овощей, сухофруктов, ягод – увеличить.
