گلوکز مونوهیدرات یک منبع انرژی کلیدی برای موجودات است

گلوکز یا دکستروز یک پودر سفید بی بو است. این یک قند و کربوهیدرات ساده است که به طور طبیعی در گیاهان در طول فتوسنتز تولید می شود و به عنوان نشاسته یا گلیکوژن در حیوانات برای استفاده در تنفس هوازی یا تخمیر بی هوازی ذخیره می شود.

گلوکز نیز یک ماده طبیعی در غذا است. این شاخص گلیسمی کمتری نسبت به ساکارز و فروکتوز دارد.

گلوکز

گلوکز رایج ترین مونوساکارید در طبیعت است و منبع انرژی کلیدی برای موجودات است. این کربوهیدرات اصلی در میوه ها و سبزیجات و در بسیاری از غذاهای تولیدی است. این یک قند کاهنده است که تحت واکنش های کاراملی شدن و میلارد قرار می گیرد. همچنین یکی از اجزای کلیدی گلیکان است که ساختار سلول ها را فراهم می کند. تمایل کمتری نسبت به سایر آلدوهگزوزها برای واکنش غیر اختصاصی با گروه های آمین موجود در پروتئین ها (گلیکاسیون) دارد که در نتیجه ایزومرهای گلوکوپیرانوز مانند دکستروز و فروکتوز تشکیل می شود.

گلوکز در گیاهان به عنوان نشاسته و در حیوانات به عنوان گلیکوژن ذخیره می شود تا برای متابولیسم سلولی استفاده شود. در بدن ما، گلوکز در روده کوچک جذب می شود و برای استفاده به عنوان انرژی به سراسر بدن منتقل می شود. گلوکز در کبد و ماهیچه ها تولید می شود و می تواند برای تولید انرژی برای سلول ها یا اشکال پلیمری گلوکز به نام گلیکان تجزیه شود. گلوکز دکستروچرتاتور است، به این معنی که نور پلاریزه شده را در جهت عقربه‌های ساعت می‌چرخاند و ایزومر آینه‌ای آن، L-گلوکز، چرخشی است و نور قطبی‌شده را در خلاف جهت عقربه‌های ساعت می‌چرخاند.

گلوکان ها

گلوکان ها گسترده ترین پلی ساکاریدها در طبیعت هستند. ساختار آنها بسته به منبع اصلی آنها بسیار متفاوت است. این تنوع در وزن مولکولی و پیکربندی آنها نیز منعکس می شود. برای شناسایی گلوکان های خطی و شاخه ای a، b و مخلوط می توان از روش های طیف سنجی و شیمیایی استفاده کرد.

یک گلوکان معمولی حاوی چندین مونومر گلوکز است که توسط پیوندهای گلیکوزیدی به هم مرتبط شده اند. آنها را می توان با هیدرولیز کل در شرایط اسیدی قوی برای تولید مونوساکارید جدا کرد. سپس مونوساکاریدها می توانند توسط GC تجزیه و تحلیل شوند تا هویت و خلوص آنها تأیید شود. روش دیگر، آنها را می توان با اکسیداسیون پریودات برای تشکیل آلدیتول درمان کرد. مزوآلدیتول های حاصل را می توان با استفاده از GC برای به دست آوردن مشتقات خالص مونوساکارید جدا کرد.

a-D-گلوکان های خطی مانند آمیلوز و آمیلوپکتین از اجزای اساسی نشاسته در گیاهان هستند و نقش مهمی در تامین انرژی دارند. آنها با پیوندهای گلیکوزیدی a-(1-4) و b-(1-6) مشخص می شوند. پولولان یک پلی ساکارید قارچی محلول در آب است که دارای پیوندهای a-(1-4) و a-(1-6) است. ساختاری شبیه به سلولز دارد، اما با آن تفاوت دارد که در آب سرد قابل حل است.

گلیکاسیون

گلوکز مهمترین مونوساکارید و منبع انرژی ضروری برای اکثر موجودات است. از جذب دی اکسید کربن و آب در گیاهان در طول فتوسنتز به دست می آید. همچنین از طریق گلوکونئوژنز کبدی و تجزیه اشکال پلیمری گلوکز (گلیکوژنولیز) در انسان تولید می شود. گلوکز به عنوان قند خون در خون گردش می کند. در متابولیسم انرژی استفاده می شود و به عنوان پلیمر در گیاهان به عنوان نشاسته و آمیلوپکتین و در حیوانات به عنوان گلیکوژن ذخیره می شود.

گلوکز در غذاهای طبیعی مانند میوه ها و سبزیجات یافت می شود. همچنین می توان آن را در آزمایشگاه سنتز کرد. گلوکز می تواند به صورت زنجیره باز و حلقه ای (D-گلوکز، D-فروکتوز) وجود داشته باشد و می تواند پلی ساکاریدها را با سایر مونوساکاریدها در تشکیل گلیکان هایی که ساختار سلول ها را فراهم می کند، تشکیل دهد. هنگامی که گلوکز بیش از حد مصرف شود، می تواند باعث ایجاد یک فرآیند مضر در بدن به نام گلیکاسیون شود که منجر به تولید محصولات نهایی گلیکاسیون پیشرفته (AGEs) می شود. این ساختارهای مولکولی عملکرد پروتئین را مختل می کنند و در بسیاری از بیماری های دژنراتیو نقش دارند.

شاخص گلیسمی

گلوکز مونوهیدرات با ساختارهای شیمیایی ساده متشکل از یک قند (مونوساکارید) یا دو قند (دی ساکارید) به راحتی توسط بدن برای انرژی تجزیه می شوند. این منجر به افزایش سریع قند خون می شود و می تواند باعث ترشح انسولین شود که ممکن است اثرات منفی بر سلامتی داشته باشد.

غذاها را می توان با شاخص گلیسمی آنها رتبه بندی کرد، که مشخص می کند با چه سرعتی سطح گلوکز خون را بعد از غذا افزایش می دهند. با این حال، افزایش واقعی گلوکز خون می تواند از فردی به فرد دیگر بسیار متفاوت باشد. این به این دلیل است که برخی از غذاها حاوی کربوهیدرات های قابل هضم بیشتری نسبت به سایرین هستند. بار گلیسمی، که ترکیبی از شاخص گلیسمی یک غذا با مقدار کل کربوهیدرات آن است، به توضیح این تفاوت ها کمک می کند.

مطالعات نشان داده اند که شاخص گلیسمی بالا با دیابت، چاقی و بیماری قلبی مرتبط است. خوردن غذاهای با شاخص گلیسمی پایین می تواند به کاهش این خطرات کمک کند. دانشگاه سیدنی یک پایگاه داده قابل جستجو از غذاها و رتبه بندی شاخص گلیسمی آنها نگهداری می کند. شاخص گلیسمی همچنین می تواند بر اساس نحوه تهیه غذا متفاوت باشد: به عنوان مثال، نان غلات کامل نسبت به نان سفید تصفیه شده دارای GI پایین تری است زیرا ساختار اصلی و سبوس آن را بیشتر حفظ می کند.3