Фруктоза глюкоза в чем разница
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
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.
Сколько сахара можно есть в сутки? А все сахарозаменители полезны? В чем разница между фруктозой и глюкозой? Отвечаем
Что такое сахар?
Всем привычный белый сахар является простым (быстрым) углеводом. Быстрые углеводы, возможно, самые демонизированные вещества на планете. Организму они нужны для энергии, но в то же время злоупотребление ими провоцирует появление лишнего веса и развитие заболеваний.
Фото: Elena Koycheva / Unsplash
Углеводы состоят из сахаридов и, в зависимости от своего строения, делятся на простые и сложные (медленные). Химический состав простых углеводов чаще всего ограничивается одним сахаридом — такие углеводы называют моносахаридами. Человеческий кишечник способен поглощать моносахариды, поэтому быстрым углеводам не нужно время для расщепления. Они моментально усваиваются организмом, повышают уровень глюкозы в крови и не дают чувства насыщения.
В свою очередь сложные углеводы состоят из 3 и более единиц сахаридов. Для их усвоения организму нужно время — глюкоза в кровь поступает постепенно, и мы дольше чувствуем насыщение.
К простым углеводам, помимо белого сахара, относятся фрукты, мед и молоко. К сложным — углеводы из зеленых овощей, бобовых и цельнозерновых продуктов.
Из чего состоит сахар?
Сахар как простейший углевод состоит из сахарозы — дисахарида, который в свою очередь состоит из моносахаридов: глюкозы и фруктозы. Попадая в организм, сахароза расщепляется на глюкозу и фруктозу. Глюкоза преобразуется в энергию и запасается в организме в качестве гликогена — полисахарида, который откладывается в виде запасного углевода в цитоплазме клеток печени и мышц. Фруктоза накапливается в печени, где частично метаболизируется в молочную кислоту, глюкозу и гликоген.
Как сахар воздействует на организм?
Для начала нужно понять, что во многих заболеваниях, причину возникновения которых списывают на сахар, виноват не он один — это в целом результат неправильного питания. Воздействие сахара на организм объясняется очень просто: глюкоза, полученная в результате расщепления сахарозы, нужна нам для энергии. С другой стороны, все нужные вещества содержатся в других продуктах — сложные углеводы тоже распадаются на глюкозу, только делают это в разы медленнее. Следовательно, энергию мы можем получить не только из сахара, но именно вокруг него постоянно разгорается полемика.
Сахар не обладает никакими другими полезными свойствами, кроме обеспечения человека энергией. В чистом виде его энергетическая ценность (калорийность) очень высока — 409 килокалорий на 100 грамм продукта. Следовательно, постоянное бесконтрольное употребление сахара ведет к образованию жировых отложений и увеличению массы тела. Не менее опасно и то, что у сахара высокий гликемический индекс (ГИ) — около 77 единиц. ГИ продуктов показывает их влияние на уровень глюкозы в крови. Когда уровень повышается, организм производит больше инсулина (гормона поджелудочной железы), который нужен для снижения количества глюкозы в крови. Из-за частого потребления сахара и выделения инсулина развивается сахарный диабет — одно из самых распространенных современных заболеваний.
Не меньшую опасность представляет фруктоза. Ее избыток в печени приводит к накоплению жира, что негативно сказывается на работе органа и метаболизме в целом. К тому же фруктоза, в отличие от глюкозы, не стимулирует выработку инсулина. При употреблении фруктозы в больших количествах в организме может развиваться инсулинорезистентность — состояние, при котором клетки не могут использовать инсулин должным образом, что значительно повышает уровень сахара (глюкозы) в крови.
По данным ВОЗ, дневная норма сахара в идеале не должна превышать 50 грамм или, по-хорошему, составлять не больше 10% от употребленных за день килокалорий.
Если человек решит резко отказаться от сладостей, то его ждет своеобразная ломка — допаминовое голодание. Результатом часто становятся срывы — чтобы повысить уровень допамина, человек съедает все больше сладких продуктов, что опять же негативно влияет на здоровье.
Ситуация: отказ от сахара
В попытках сохранить здоровье люди часто отказываются от белого сахара и начинают искать его полезные альтернативы. В погоне за здоровым образом жизни многие вводят в рацион больше фруктов и соков (пакетированных и свежевыжатых). С фруктами все непросто: по сути, они насыщены сахаром, но его количество компенсируется наличием клетчатки — она замедляет процесс поглощения глюкозы организмом и, следовательно, ее попадание в кровь. Свежевыжатые соки, напротив, не содержат клетчатки — она остается в мякоти фруктов. Поэтому злоупотреблять ими не стоит, как и пакетированными. Проблема пакетированных соков еще и в том, что на производстве в состав часто добавляют порцию сахара и различные сиропы для улучшения вкуса.
Относительно соков с мякотью стоит сказать, что ее наличие в продукте не означает присутствие клетчатки. При изготовлении таких соков клетчатка удаляется почти полностью, поэтому при их усвоении ничего не препятствует процессу быстрого всасывания глюкозы.
Вслед за отказом от сахара наступает очередь сахарозаменителей — веществ со сладким вкусом, которые, как понятно из названия, заменяют сахар в рационе. На данный момент не существует исследований, которые доказали бы их пользу для человека, но различные аналоги сахара пользуются большим спросом.
Растительные заменители сахара
Стевия
Стевия / Фото: Wikimedia
Лукума
Лукума / Фото: Wikimedia
Еще одно растение родом из Южной Америки, порошок из плодов которого на протяжении столетий используют для подслащивания еды. Несмотря на популярность порошка из лукумы, существует мало данных о ее пищевой ценности (и пользе в целом) — известно, что в продукте содержится сахароза, глюкоза, фруктоза, лимонная и янтарная кислоты. Но непонятно, может ли лукума дать организму нужное для функционирования количество сахара.
Кокосовый сахар
Кокосовый сахар / Фото: Wikimedia
За последние несколько лет спрос на кокосовый сахар как альтернативу белому заметно возрос, что привело к необходимости провести исследования о его вреде и пользе. Согласно данным, сахар из кокосового сока сохраняет полезные вещества — он не только обеспечивает организм энергией, но и снабжает его минералами, жирными кислотами и антиоксидантами. Весомый плюс — содержание клетчатки, которая, как мы уже поняли, тормозит всасывание глюкозы в кровь. Всю пользу перевешивает ощутимый минус — калорийность кокосового сахара равняется калорийности белого. К тому же количество сахарозы в составе этих продуктов практически одинаковое, следовательно, приравнивается и содержание в них глюкозы и фруктозы. Кокосовый сахар менее сладкий, чем обычный белый, поэтому для поддержания вкуса его придется употребить в большем количестве, а организм получит больше калорий и фруктозы.
Сорбит
Сорбит / Фото: Wikimedia
Сорбит — многоатомный спирт со сладким вкусом, содержащийся в морских водорослях, плодах рябины и сливы. Применяется как сахарозаменитель, но, согласно последним исследованиям, большие дозы сорбита (от 10 грамм и выше) могут спровоцировать желудочно-кишечную недостаточность.
Эритрит
Еще один многоатомный спирт эритрит был впервые обнаружен в черной патоке — мелассе.
Меласса / Фото: Wikimedia
Эритрит кажется самым полезным сахарозаменителем — он обладает практически нулевой калорийностью и никак не влияет на уровень глюкозы и инсулина в крови. К продукту нет претензий даже у FDA — по мнению комиссии, он является безопасным аналогом сахара. Он также не влияет на работу кишечника. Попадая в организм, эритрит метаболизируется в тонкой кишке и выводится из организма через почки, минуя толстую кишку и микрофлору.
Кэроб
Кэроб / © Getty Images
Кэроб — альтернатива сахару и какао, полученная из плодов рожкового дерева. Кстати, в древности эти плоды использовали в качестве меры веса, потому что они обладают постоянной массой. Как аналог сахару и какао кэроб используют очень давно, но особенное распространение он получил в середине прошлого века на волне популяризации здорового образа жизни. Кэроб довольно калориен (222 килокалории на 100 грамм), но при этом обладает низким гликемическим индексом и не повышает уровень глюкозы.
Искусственные заменители сахара
Сукралоза
Сукралозу создают путем обработки сахарозы хлором. Сладость этого химического соединения впервые обнаружили в 1976 году — ассистент профессора Лесли Хью Шашикант Пхаднис получил задание проверить хлорированное соединение сахара. Он (возможно, из-за плохого знания английского) попробовал его на вкус и обнаружил, что сукралоза очень сладкая. В том же году вещество было впервые выпущено на рынок как искусственный подсластитель компанией Tate & Lyle. Сукралоза одобрена ВОЗ и FDA — она обладает низкими калорийностью и гликемическим индексом. Однако противники сукралозы акцентируют внимание на содержание в ней хлора, который может нанести организму вред.
Цикламат натрия
Сладость цикламата натрия тоже была открыта случайно. Ученый Майкл Сведа в 1937 году работал над лекарством от лихорадки и случайно положил на рабочий стол, где синтезировал цикламат натрия, сигарету. Когда он закурил, то обнаружил, что раствор, пропитавший сигарету, обладает сладким привкусом. Изначально цикламат использовали для маскировки горечи лекарственных препаратов, но позднее выпустили на рынок как полноценный продукт для замены сахара в рационе. Он является одним из самых неоднозначных сахарозаменителей. Эксперименты показали, что употребление цикламата провоцирует развитие рака у животных. Хотя подобное не было доказано на людях, цикламат все равно многие обходят стороной.
Также в кишечнике некоторых людей присутствуют бактерии, которые при переработке вещества производят условно тератогенные метаболиты. Они могут провоцировать развитие различных аномалий у эмбрионов, потому цикламат натрия запрещено употреблять беременным.
Аспартам
Еще один внезапно обнаруженный подсластитель — аспартам. Согласно этой легенде, в 1965 году ученый Джеймс Шлаттер работал над получением гастрина — препарата для лечения язвенной болезни желудка. В качестве промежуточного продукта Шлаттер синтезировал аспартам и заметил его сладкий вкус, когда почему-то решил облизать палец, на который попало вещество. Аспартам обладает низким гликемическим индексом и нулевой калорийностью, а его безопасность подтверждена и одобрена FDA. Он считается одним из самых популярных и безопасных заменителей сахара.
Что говорят специалисты?
Ольга Чекулаева, кандидат медицинских наук, диетолог Европейского медицинского центра
Добавление сахара повышает среднюю калорийность пищи, но не меняет ее биологическую ценность (т. е. содержание необходимых элементов: незаменимых аминокислот и жирных кислот, витаминов и микроэлементов). Это приводит либо к избытку калорий при полноценном составе питания, либо к бедному рациону питания при его нормальной калорийности.
Организации по охране здоровья настоятельно советуют ограничить употребление сахара как в чистом виде, так и в составе кондитерских изделий, сладких напитков, подслащенных продуктов (например, йогуртов, творожных масс), а также естественного сахара в составе меда, сиропов и фруктовых соков. Однако эти рекомендации не распространяются на естественный сахар в составе цельных фруктов.
Всемирная организация здравоохранения разработала два уровня для максимального потребления сахара:
«Мягкая» норма — не более 10% от общей суточной потребности в энергии.
«Жесткая» норма — не более 5% от общей суточной потребности в энергии.
Для профилактики сердечно-сосудистых заболеваний Американская ассоциация сердца рекомендует соблюдать нормы, близкие к «жесткой» рекомендации ВОЗ:
Для женщин — до 24 граммов в сутки (6 чайных ложек).
Для мужчин — до 36 граммов в сутки (9 чайных ложек).
Если вы планируете снизить содержание сахара в рационе, то придерживаетесь следующих рекомендаций:
Отказывайтесь от подслащенных напитков, горячих и холодных.
Отказывайтесь от кондитерских изделий.
Используйте в пищу цельные фрукты, а не сахар для улучшения вкуса блюд.
Предпочтительно употребление именно цельных фруктов, а не фруктовых соков.
Используйте полноценные продукты для утоления голода, а не сахар.