Glukose, eller dekstrose, er et luktfritt hvitt pulver. Det er et enkelt sukker og karbohydrat som produseres naturlig i planter under fotosyntese og lagres som stivelse eller glykogen hos dyr for bruk i aerob respirasjon eller anaerob gjæring.
Glukose er også en naturlig ingrediens i mat. Den har en lavere glykemisk indeks enn sukrose og fruktose.
Glukose
Glukose er det vanligste monosakkaridet i naturen og er en viktig energikilde for organismer. Det er det viktigste karbohydratet i frukt og grønnsaker og i mange produserte matvarer. Det er et reduserende sukker, som gjennomgår karamellisering og Maillard-reaksjoner. Det er også en nøkkelbestanddel av glykaner som gir struktur til cellene. Det har en lavere tendens enn andre aldoheksoser til å reagere ikke-spesifikt med amingrupper i proteiner (glykering), noe som resulterer i dannelsen av glukopyranoseisomerer, som dekstrose og fruktose.
Glukose lagres i planter som stivelse og i dyr som glykogen som skal brukes til cellulær metabolisme. I kroppene våre absorberes glukose i tynntarmen og transporteres gjennom kroppen for bruk som energi. Glukose produseres i leveren og musklene og kan brytes ned for å produsere energi til celler eller polymere former for glukose kalt glykaner. Glukose er høyredreiende, noe som betyr at den roterer polarisert lys med klokken og dens speilbildeisomer, l-glukose, er venstredreiende, roterer polarisert lys mot klokken.
Glukaner
Glukaner er de mest utbredte polysakkaridene i naturen. Strukturen deres varierer mye avhengig av originalkilden. Denne variasjonen gjenspeiles også i deres molekylvekt og konfigurasjon. Spektroskopiske og kjemiske metoder kan brukes til å identifisere lineære og forgrenede a, b og blandede glukaner.
En typisk glukan inneholder flere glukosemonomerer forbundet med glykosidbindinger. De kan separeres ved total hydrolyse under sterke sure forhold for å gi monosakkarider. Monosakkaridene kan deretter analyseres av GC for å bekrefte deres identitet og renhet. Alternativt kan de behandles med periodatoksidasjon for å danne alditoler. De resulterende meso-alditolene kan separeres ytterligere ved å bruke GC for å oppnå rene monosakkaridderivater.
Lineære a-D-glukaner, som amylose og amylopektin, er grunnleggende komponenter i stivelse i planter og spiller en viktig rolle i energiforsyningen. De er karakterisert ved a-(1-4) og b-(1-6) glykosidbindinger. Pullulan er et vannløselig sopppolysakkarid som inneholder både a-(1-4) og a-(1-6) lenker. Den har en struktur som ligner på cellulose, men skiller seg fra den ved at den er løselig i kaldt vann.
Glykering
Glukose er det viktigste monosakkaridet og en essensiell energikilde for de fleste organismer. Det er avledet fra assimilering av karbondioksid og vann i planter under fotosyntese. Det produseres også hos mennesker via hepatisk glukoneogenese og nedbrytning av polymere glukoseformer (glykogenolyse). Glukose sirkulerer i blodet som blodsukker. Det brukes i energimetabolisme og lagres som polymer i planter som stivelse og amylopektin og hos dyr som glykogen.
Glukose finnes i naturlige matvarer som frukt og grønnsaker. Det kan også syntetiseres i laboratoriet. Glukose kan eksistere i både åpen kjede og ringform (D-glukose, D-fruktose) og kan danne polysakkarider med andre monosakkarider i dannelsen av glykaner som gir struktur til cellene. Når det konsumeres i overkant, kan glukose forårsake en skadelig prosess i kroppen kjent som glykering som resulterer i produksjon av avanserte glykeringssluttprodukter (AGEs). Disse molekylære strukturene forstyrrer proteinfunksjonen og er involvert i mange degenerative sykdommer.
Glykemisk indeks
Glukosemonohydrat med enkle kjemiske strukturer som består av ett sukker (monosakkarider) eller to sukkerarter (disakkarider) brytes lett ned for energi av kroppen. Dette fører til en rask økning i blodsukkeret og kan utløse insulinsekresjon, som kan ha negative helseeffekter.
Matvarer kan rangeres etter deres glykemiske indeks, som identifiserer hvor raskt de øker blodsukkernivået etter et måltid. Imidlertid kan faktiske økninger i blodsukker variere sterkt fra person til person. Dette er fordi noen matvarer inneholder mer fordøyelige karbohydrater enn andre. Den glykemiske belastningen, som kombinerer matens glykemiske indeks med dens totale mengde karbohydrater, bidrar til å forklare disse forskjellene.
Studier har knyttet en høy glykemisk indeks til diabetes, fedme og hjertesykdom. Å spise mat med lav glykemisk indeks kan bidra til å redusere disse risikoene. University of Sydney har en søkbar database over matvarer og deres glykemiske indeksvurderinger. Den glykemiske indeksen kan også variere basert på hvordan maten tilberedes: for eksempel har grovt brød en lavere GI enn raffinert hvitt brød fordi det beholder mer av den opprinnelige strukturen og kli.
