Glukose - Quellen und Rolle im Körper

Glukose ist das am häufigsten vorkommende Monosaccharid in der Natur. Die wichtigste Rolle von Glukose ist die Energieversorgung der Zellen. Es ist ein wahrer "biologischer Brennstoff" für den Körper, insbesondere für das Gehirn. Welche anderen Funktionen erfüllt Glukose? Was sind ihre Quellen?

Inhaltsverzeichnis

1. Glukose - Rolle im Körper
2. Glukose - Quellen
3. Glukose - Hormonregulation
4. Glukose - Auswirkungen auf die Gesundheit
5. Glucose-Maillard-Reaktion
6. Glukose - Anwendung

Glucose oder Dextrose ist eine Verbindung, die zu einfachen Zuckern (Monosacchariden) gehört, nämlich Hexosen. Glucose ist ein weißes kristallines Pulver mit einem süßen Geschmack. Es löst sich sehr gut in Wasser, ändert aber seinen pH-Wert nicht.

Glukose - Rolle im Körper

Glukose wird hauptsächlich als "biologischer Brennstoff" verwendet, um Energie während der aeroben Zellatmung zu erzeugen. Im ersten Schritt wird Glucose im Verlauf biochemischer Reaktionen in zwei Pyruvatmoleküle umgewandelt.

Anschließend wird Pyruvat in den Zitronensäurezyklus und die Atmungskette eingebaut, um Adosin-5-triphosphat (ATP) zu bilden.

ATP ist eine Art zelluläre "Batterie", die ständig aufgeladen wird, und die darin gespeicherte Energie ist für praktisch jeden Prozess im Körper wesentlich.

Das Gehirn verbraucht am meisten Glukose und ist gleichzeitig das empfindlichste Organ für Glukosemangel. Ein erwachsenes menschliches Gehirn verbraucht ungefähr 120 Gramm Glukose pro Tag.

Glucose hat die Fähigkeit, sich mit sich selbst oder mit anderen Monosacchariden, z. B. Fructose, zu verbinden, um Di- oder Polysaccharide zu bilden. Zwei verknüpfte Glucosemoleküle bilden Maltose, und die Kombination von Glucose und Fructose ergibt Saccharose.

Wenn im Körper überschüssige Glukose vorhanden ist, kann diese als Ersatzsubstanz gespeichert werden. Dann bildet die Glukose Stärke (in Pflanzen) oder Glykogen (in Tieren) und bildet lange verzweigte Ketten.

Zusätzlich können in Pflanzen Glukoseketten Cellulose bilden, die ein Bauteil der Pflanzenzellwand ist. Cellulose, die steife und lange Fäden bildet, die parallel angeordnet sind, ist ein Element von steifen Pflanzenfragmenten, z. B. Holz.

Glukose ist nicht nur eine Energiequelle für Zellen, sondern auch eine Quelle für organischen Kohlenstoff. Daher wird es als Vorstufe für die Synthese vieler biochemischer Moleküle verwendet, z. B. Vitamin C und Aminosäuren.

Darüber hinaus ist Glucose für den Glykosylierungsprozess essentiell, bei dem Zuckerreste an andere Moleküle gebunden werden. Dann werden Glykoproteine, Glykolipide, Peptidoglykane und Nukleoside gebildet - Verbindungen mit biologisch wichtigen Funktionen.

Glukose - Quellen

Glukose ist das am häufigsten vorkommende Monosaccharid in der Natur. Pflanzen können bei der Photosynthese aus Kohlendioxid, Wasser und Sonnenenergie Glukose produzieren. Dies ist dank der speziellen biochemischen Wege möglich, die in Chloroplasten gefunden werden. Tierzellen haben solche Möglichkeiten nicht.

Glukose im menschlichen Körper stammt hauptsächlich aus pflanzlichen Nahrungsquellen. Glukose ist in Früchten wie Feigen, Bananen, Äpfeln, Trauben, Pflaumen, Kirschen und Gemüse wie Zwiebeln, Paprika, Mais und Honig reichlich vorhanden. Trockenfrüchte sind besonders reich an Glukose.

Die Glukosequelle ist auch Weißzucker, der zum Süßen von Kaffee, Tee und Kuchen verwendet wird. In der Lebensmittelindustrie wird üblicherweise Glucosesirup oder Glucose-Fructose-Sirup verwendet. Wir finden es in Säften, kohlensäurehaltigen Getränken, Kuchen, Keksen, Marmeladen und Frühstückszerealien.

Glukose ist auch in stärkehaltigen Lebensmitteln wie Kartoffeln, Nudeln, Grütze, Reis und Mais enthalten.

Im Körper wird Stärke durch spezielle Enzyme in Glukose zerlegt. Die überschüssige Glukose wird in der Leber und in den Muskeln als Glykogen gespeichert oder kann durch einen als Glukoneogenese bezeichneten Prozess aus anderen Molekülen wie Proteinen synthetisiert werden.

Beide Prozesse ermöglichen es Ihnen, zwischen den Mahlzeiten oder während des Fastens einen konstanten Blutzuckerspiegel aufrechtzuerhalten.

Denken Sie jedoch daran, dass Glukose zwar ein essentieller "biologischer Brennstoff" ist, der grundlegende Lebensprozesse aufrechterhält, ihr Überschuss an Nahrungsmitteln jedoch gesundheitliche Probleme wie Fettleibigkeit, Diabetes, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Krebs verursacht.

Glukose - Hormonregulation

Um normale Vitalfunktionen aufrechtzuerhalten, muss der Blutzucker der Tiere durch hormonelle Mechanismen konstant auf einem angemessenen Niveau gehalten werden. Die Bauchspeicheldrüse spielt eine zentrale Rolle bei der Regulierung des Glukosespiegels. Endokrine Zellen, die in der Bauchspeicheldrüse in der sogenannten konzentriert sind Langerhans-Inseln scheiden zwei Hormone aus: Insulin und Glucagon.

Insulin wird von den Beta-Zellen der Langerhans-Inseln produziert und seine Sekretion wird durch den Anstieg des Blutzuckers nach dem Essen einer Mahlzeit stimuliert. Insulin ist verantwortlich für zum Transport von Glukose zu Geweben mittels spezialisierter Transporter (GLUT) und zur Senkung des Blutzuckerspiegels.

Überschüssige Glukose wird als Glykogen gespeichert oder in Fettsäuren und Glycerin umgewandelt, die im Fettgewebe gespeichert sind.

Das Hormon, das Insulin entgegenwirkt, ist Glucagon und wird von den Alpha-Zellen der Langerhans-Inseln produziert. Glucagon wird freigesetzt, wenn der Blutzuckerspiegel zu niedrig wird. Es verursacht unter anderem. Abbau von Glykogen in der Leber und Freisetzung von Glukose ins Blut.

Dank dessen bleibt der Glukosespiegel zwischen den Mahlzeiten konstant. Die Glykogenspeicher in der Leber reichen aus, um mehrere Stunden lang normale Glukosespiegel aufrechtzuerhalten. Wenn die Glykogenspeicher aufgebraucht sind, beginnt der Prozess der Glukoneogenese und die Produktion von Glukose aus Aminosäuren oder Glycerin.

Glukose - Auswirkungen auf die Gesundheit

Der optimale Blutzuckerspiegel sollte im Bereich von 70–99 mg / dl liegen. Abnormale Glukosespiegel im Blut können auf Störungen der hormonellen Regulation dieser Substanz und auf zwei Situationen zurückzuführen sein:

• zu hoher Glukosespiegel (Hyperglykämie)
• zu niedriger Blutzucker (Hypoglykämie)

Blutzuckertests sollten regelmäßig bei Menschen mit Adipositas, Hypothyreose, Hyperadrenokortizismus und einer Familienanamnese von Diabetes und Schwangerschaft durchgeführt werden.

Symptome wie übermäßiger Durst, Schwäche, wiederkehrende Infektionen, häufige große Urinmengen, da sie auf einen erhöhten Blutzuckerspiegel und Diabetes hinweisen können, sind ebenfalls Indikationen für Tests.

Glukosetests werden auf nüchternen Magen durchgeführt. Wenn sein Wert ≥ 126 mg / dl ist und die oben genannten Symptome gleichzeitig auftreten, wird Diabetes diagnostiziert.

Im Fall eines abnormalen Nüchternblutglukosespiegels, d. H. Wenn der Nüchternglukosewert zwischen 100 und 125 mg / dl (sogenannter Prä-Diabetes) liegt, sollte eine Glukosekurve erstellt werden.

Glucose ist eine organische Verbindung mit der chemischen Formel C6H12O6. Es wurde erstmals 1747 aus ... Rosinen isoliert.

Dieser Test misst den Nüchternblutzuckerspiegel und die erste und zweite Stunde nach Verabreichung von 75 g Glukose. Wenn Ihr Blutzuckerwert in der zweiten Stunde ≥ 200 mg / dl beträgt, deutet dies auf Diabetes hin.

Abnormalitäten im Glukosespiegel im Blut können auch mit einem zu niedrigen Spiegel verbunden sein, wenn seine Konzentration unter 70 mg / dl fällt (die sogenannte Hypoglykämie).

Das Gehirn reagiert am empfindlichsten auf Glukosemangel, da praktisch die gesamte Glukose an das Gehirn abgegeben wird.

Ein zu niedriger Glukosespiegel äußert sich daher in geistiger Verwirrung und Konzentrationsproblemen. Andere Symptome sind schwerer Hunger, Schwäche, Unruhe, erhöhte Herzfrequenz, zitternde Hände und Schläfrigkeit. Die Ursachen einer Hypoglykämie können sein:

• Insulinüberdosis
• nach der Verabreichung von Insulin keine Mahlzeit zu sich nehmen
• postprandiales Syndrom nach Magenoperation
• insulinsekretierender Tumor
• Nebennieren-Insuffizienz

Glucose-Maillard-Reaktion

Die Maillard-Reaktion ist ein nicht-enzymatischer Prozess, der zwischen Aminosäuren und einfachen Zuckern wie Glucose stattfindet. Die Reaktion findet während der Verarbeitung von Lebensmitteln unter dem Einfluss hoher Temperaturen statt und verleiht ihr eine dunkle Farbe, ein dunkles Aroma und einen dunklen Geschmack, z. B. Braten von Zwiebeln, Toasten von Brot, Rösten von Kaffeebohnen.

Die Maillard-Reaktion kann auch im Körper stattfinden. Es passiert, wenn Sie Produkte mit einem hohen Gehalt an einfachen Zuckern essen, z. B. Süßigkeiten. Sobald sie im Blutkreislauf sind, beginnt Glucose mit den Proteinen des Körpers, z. B. Hämoglobin, in roten Blutkörperchen zu reagieren, um glykosyliertes Hämoglobin zu bilden.

Glykiertes Hämoglobin ist ein Labormarker, der die durchschnittliche Blutzuckerkonzentration in den letzten 3 Monaten ermittelt. Es wird unter anderem verwendet zur Überwachung der Diabetes-Therapie.

Neben Hämoglobin werden auch andere Proteine ​​im Körper geschädigt. Am gefährlichsten ist die Schädigung von Proteinen, die sich nicht regenerieren, wie z. B. die Myelinscheiden in Neuronen oder die Linse im Auge. Daher sind Maillard-Reaktionen in gleichen Geweben für die Komplikationen von Diabetes wie Nervenschäden und Katarakte verantwortlich.

Glukose - Anwendung

Glucose wird industriell aus Stärke (gewonnen aus Mais, Reis, Weizen, Roggen oder Kartoffeln) durch enzymatische Hydrolyse unter Verwendung von Amylase oder Säuren hergestellt.

Dann wird Glucosesirup aus Glucose hergestellt, die unter anderem in verwendet wird bei der Herstellung von Süßwaren wie Süßigkeiten, Toffee und Süßwarenpomaden.

In Lebensmitteln wird Glukose als Süßstoff, Feuchthaltemittel oder verwendet, um dem Produkt im Mund Volumen und ein Gefühl der Weichheit zu verleihen.

Glukose wurde auch in der Medizin verwendet. Glukose als intravenöse Lösung ist in der Liste der wichtigsten Arzneimittel der Weltgesundheitsorganisation enthalten und wird verwendet in:

• hyper- und isootonische Dehydration
• Hypoglykämie (z. B. nach Insulinüberdosierung)
• Prophylaxe und Behandlung von Ketoazidose und Azidose beim Fasten
• bei Schädigung des Leberparenchyms
• parenterale Ernährung
• Erholungsphase
• Porphyrie
• in hypovolämischen Zuständen als Mittel zur kurzfristigen Volumenexpansion
• als Lösungsmittel oder Verdünnungsmittel für Arzneimittel, z.B. Kalium, Magnesiumverbindungen

Glukose ist auch in Tabletten- oder Pulverform als Nahrungsergänzungsmittel erhältlich und wird als Ergänzung zu:

• Glukosemangel im Körper durch Insulin-induzierte Hypoglykämie
• Glukosemangel im Zusammenhang mit Nikotinverlangen bei Rauchern oder Menschen mit Nikotinabstinenz
• eine kalorienarme, kohlenhydratarme Diät

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Autor: Zeit S.A.

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Erfahren Sie mehr. Gut zu wissen

Der glykämische Index ist eine Klassifizierung von Lebensmitteln anhand ihrer Wirkung auf den Blutzuckerspiegel 2-3 Stunden nach ihrem Verzehr. Je höher der glykämische Index des Produkts ist, desto höher ist der Blutzuckerspiegel nach seinem Verzehr.

Zu den Lebensmitteln mit einem hohen glykämischen Index gehören Kartoffeln, Cornflakes, Wassermelonen und Baguette. Produkte mit einem niedrigen glykämischen Index umfassen Nüsse, Auberginen, Salat, Linsen, Spinat und Mandarinen.

Viele beliebte Diäten auf der ganzen Welt basieren auf Produkten mit einem niedrigen glykämischen Index, da angenommen wird, dass sie sich positiv auf die Gesundheit auswirken. Eine solche Diät ist die Montignac-Diät.

Literatur:

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5. Baxter Zusammenfassung der Produkteigenschaften: 10% ige Glucoselösung
6. https://www.doz.pl/leki/p717-Glukoza

Über den Autor

Karolina Karabin, MD, PhD, Molekularbiologin, Labordiagnostikerin, Cambridge Diagnostics Polska Ausbildung zur Biologin mit Spezialisierung auf Mikrobiologie und Labordiagnostikerin mit über 10 Jahren Erfahrung in der Laborarbeit. Absolvent der School of Molecular Medicine und Mitglied der Polnischen Gesellschaft für Humangenetik. Leiter der Forschungsstipendien am Labor für Molekulare Diagnostik der Abteilung für Hämatologie, Onkologie und innere Krankheiten der Medizinischen Universität Warschau. Sie verteidigte den Titel eines Doktors der medizinischen Wissenschaften auf dem Gebiet der medizinischen Biologie an der 1. Medizinischen Fakultät der Medizinischen Universität Warschau. Autor zahlreicher wissenschaftlicher und populärwissenschaftlicher Arbeiten auf dem Gebiet der Labordiagnostik, Molekularbiologie und Ernährung. Als Spezialist auf dem Gebiet der Labordiagnostik leitet er täglich die inhaltliche Abteilung von Cambridge Diagnostics Polska und arbeitet mit einem Team von Diätassistenten der CD Dietary Clinic zusammen. Er teilt sein praktisches Wissen über Diagnostik und Ernährungstherapie von Krankheiten mit Spezialisten auf Konferenzen, Schulungen sowie in Magazinen und Websites. Ihr besonderes Interesse gilt dem Einfluss des modernen Lebensstils auf molekulare Prozesse im Körper.

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