Glukose ist eine organische Verbindung, die in Lebensmitteln als Dextrose vorkommt. Glukose kann in Pflanzen und Gemüse auf natürliche Weise produziert oder synthetisch hergestellt werden.
Es ist ein wichtiger Stoffwechselbrennstoff für Zellen und wird zum Auffüllen der Glykogenspeicher in Leber und Skelettmuskulatur verwendet. Glukosemetaboliten produzieren außerdem alle nichtessentiellen Aminosäuren, Zuckeralkohole wie Mannitol und Sorbitol sowie Fettsäuren.
Glucose
Glukose ist das am häufigsten vorkommende natürliche Monosaccharid und kommt in allen lebenden Organismen vor. Es ist das Ausgangsmaterial für fast die gesamte zelluläre Energieproduktion, einschließlich der ATP-Produktion und Glykolyse. Es dient auch als Baustein natürlicher Polysaccharide (Glykane).
Es ist die einzige Aldohexose, bei der sich alle Hydroxygruppen in äquatorialer Position befinden, wodurch sie weniger reaktiv als andere zyklische Monosaccharide mit Proteinen ist. Dies ist einer der Gründe, warum Glukose weniger glykiert ist als andere Monosaccharide und resistenter gegen Proteinabbau wie Oxidation und Glukonogenese ist.
Glukose ist in Wasser rechtsdrehend, was bedeutet, dass sie polarisiertes Licht im Uhrzeigersinn dreht, wenn man in Richtung der Lichtquelle blickt. Es wird leicht aus dem Darmtrakt absorbiert und gelangt über spezielle Glukosetransporter aus der Major-Facilitator-Superfamilie in die Zellen. In der Leber wird es zu Pyruvat umgewandelt, wo es dann als Energiequelle für zelluläre Prozesse genutzt oder als Glykogen gespeichert werden kann. Glukose ist außerdem der erste Zucker, der vom Darm ins Blut aufgenommen wird.
Glykämischer Index
Der glykämische Index ist ein Maß dafür, wie schnell ein Kohlenhydrat den Blutzuckerspiegel im Vergleich zu reiner Glukose erhöht. Lebensmittel mit niedrigem GI-Wert können Menschen dabei helfen, ihren Blutzuckerspiegel besser zu kontrollieren.
Glukose ist die am häufigsten vorkommende Aldohexose in den meisten lebenden Organismen und eine wesentliche Energiequelle für Zellen. Es ist auch an der Bildung einer Gruppe von Polysacchariden namens Glucane beteiligt, die den Zellen Struktur verleihen. Glukose wird in eine Reihe anderer Monosaccharide und Disaccharide umgewandelt, darunter Fruktose, Galaktose, Mannose, Fukose und verschiedene Uronsäuren.
Für die Prüfung des glykämischen Index (GI) schreibt der internationale Standard vor, dass 50 g wasserfreie oder monohydratisierte Glukose als Referenzlebensmittel zum Vergleich der Lebensmittel verwendet werden sollten. Die internationalen GI-Teststandards lassen den Forschern jedoch eine große Auswahl an Testplänen und diese Variation kann sich auf die endgültigen GI-Werte und Kategoriebezeichnungen für Lebensmittel auswirken. Diese Überprüfung hebt sechs wichtige Auswahlmöglichkeiten hervor, die zulässig sind, und identifiziert die 23 potenziellen Variationen des Versuchsdesigns, die sie schaffen.
Glykämische Last
Glukose ist das wichtigste Kohlenhydrat, das nach dem Essen in den Blutkreislauf gelangt. Es wird in Fettgewebe umgewandelt und in vielen Geweben als Energiequelle genutzt. Es dient auch als Vorstufe von Glucose-6-phosphat und als Substrat für die Glykolyse, die ATP und andere organische Verbindungen produziert.
Im Gegensatz zu den meisten Aldohexosen reagiert Glucose nicht unspezifisch mit den Amingruppen von Proteinen und anderen Molekülen unter Bildung von Glykierungsendprodukten. Es wird angenommen, dass dies auf seine relativ stabile zyklische Form zurückzuführen ist, die nicht so viel Zeit in ihrer reaktiven offenkettigen Form verbringt.
Der glykämische Index sagt uns nur, wie schnell ein bestimmtes kohlenhydrathaltiges Lebensmittel den Blutzuckerspiegel ansteigen lässt, berücksichtigt jedoch nicht, wie viel von diesem Kohlenhydrat wir tatsächlich verbrauchen, wenn wir das Lebensmittel essen. Eine separate Messung, die glykämische Last, berücksichtigt dies und liefert ein genaueres Bild der Wirkung eines Lebensmittels auf unseren Blutzucker. Wassermelone hat beispielsweise einen hohen glykämischen Index, aber eine Portion davon enthält nur 11 g Kohlenhydrate, sodass sie eine niedrige glykämische Last hat.
Sicherheit
Das d-Präfix in Glucose bezieht sich auf die Tatsache, dass alle vier chiralen Zentren rechtsdrehende Wirkungen haben, im Gegensatz zu anderen offenkettigen Zuckern wie d-Glycerinaldehyd, das von seinem chiralen C-5-Zentrum aus nur eine rechtsdrehende Wirkung hat. Sein D-Glucopyranose-Ring kann mehrere nichtplanare Formen annehmen, analog zu den Sessel- und Schiffchenkonformationen von Cyclohexan.
Glukose wird üblicherweise in Lösung als Säureindikator und Süßstoff verwendet. Es kann auch als Nassgranulationsverdünnungsmittel und Direktpress-Tablettenbindemittel verwendet werden. Darüber hinaus ist es Bestandteil vieler analytischer Methoden, darunter Refraktometer und die Oechsle-Bestimmung in der Weinherstellung. Es wird häufig mithilfe von Silylierungsreagenzien für die chromatographische Analyse derivatisiert. Sie kann auch mit enzymbasierten Methoden wie Glucoseoxidase oder Peroxidase und mit kolorimetrischen Methoden wie dem Barfoed-Test gemessen werden. Glucose und andere Monosaccharide können durch Hochleistungsflüssigkeitschromatographie und Gaschromatographie aus Gemischen getrennt werden. Die Isotopenverhältnisse von D-Glucose und anderen Zuckern können durch Massenspektrometrie bestimmt werden.
