Glukose oder Dextrose ist ein geruchloses weißes Pulver. Es handelt sich um einen einfachen Zucker und ein Kohlenhydrat, das auf natürliche Weise in Pflanzen während der Photosynthese produziert und in Tieren als Stärke oder Glykogen gespeichert wird, um es bei der aeroben Atmung oder anaeroben Fermentation zu verwenden.
Glukose ist auch ein natürlicher Bestandteil von Lebensmitteln. Es hat einen niedrigeren glykämischen Index als Saccharose und Fruktose.
Glucose
Glukose ist das in der Natur am häufigsten vorkommende Monosaccharid und eine wichtige Energiequelle für Organismen. Es ist das wichtigste Kohlenhydrat in Obst und Gemüse sowie in vielen verarbeiteten Lebensmitteln. Es handelt sich um einen reduzierenden Zucker, der Karamellisierung und Maillard-Reaktionen durchläuft. Es ist auch ein wichtiger Bestandteil von Glykanen, die den Zellen Struktur verleihen. Es hat eine geringere Tendenz als andere Aldohexosen, unspezifisch mit Amingruppen in Proteinen zu reagieren (Glykierung), was zur Bildung von Glucopyranose-Isomeren wie Dextrose und Fructose führt.
Glukose wird in Pflanzen als Stärke und in Tieren als Glykogen gespeichert und für den Zellstoffwechsel verwendet. In unserem Körper wird Glukose im Dünndarm absorbiert und zur Energiegewinnung durch den Körper transportiert. Glukose wird in der Leber und den Muskeln produziert und kann abgebaut werden, um Energie für Zellen oder polymere Formen von Glukose, sogenannte Glykane, zu erzeugen. Glukose ist rechtsdrehend, was bedeutet, dass sie polarisiertes Licht im Uhrzeigersinn dreht, und ihr spiegelbildliches Isomer, L-Glukose, ist linksdrehend und dreht polarisiertes Licht gegen den Uhrzeigersinn.
Glucane
Glucane sind die in der Natur am weitesten verbreiteten Polysaccharide. Ihre Struktur variiert stark je nach ihrer ursprünglichen Quelle. Diese Vielfalt spiegelt sich auch in ihrem Molekulargewicht und ihrer Konfiguration wider. Mit spektroskopischen und chemischen Methoden können lineare und verzweigte a-, b- und gemischte Glucane identifiziert werden.
Ein typisches Glucan enthält mehrere Glucosemonomere, die durch glykosidische Bindungen verbunden sind. Sie können durch Totalhydrolyse unter stark sauren Bedingungen getrennt werden, um Monosaccharide zu ergeben. Die Monosaccharide können dann per GC analysiert werden, um ihre Identität und Reinheit zu bestätigen. Alternativ können sie mit Periodatoxidation behandelt werden, um Alditole zu bilden. Die resultierenden meso-Alditole können mittels GC weiter aufgetrennt werden, um reine Monosaccharid-Derivate zu erhalten.
Lineare a-D-Glucane wie Amylose und Amylopektin sind Grundbestandteile der Stärke in Pflanzen und spielen eine wichtige Rolle bei der Energieversorgung. Sie zeichnen sich durch glykosidische Bindungen a-(1-4) und b-(1-6) aus. Pullulan ist ein wasserlösliches Pilzpolysaccharid, das sowohl a-(1-4)- als auch a-(1-6)-Verknüpfungen enthält. Es hat eine ähnliche Struktur wie Zellulose, unterscheidet sich jedoch dadurch, dass es in kaltem Wasser löslich ist.
Glykation
Glukose ist das wichtigste Monosaccharid und eine essentielle Energiequelle für die meisten Organismen. Es entsteht aus der Aufnahme von Kohlendioxid und Wasser in Pflanzen während der Photosynthese. Es wird auch beim Menschen durch hepatische Glukoneogenese und den Abbau polymerer Glukoseformen (Glykogenolyse) produziert. Glukose zirkuliert als Blutzucker im Blut. Es dient dem Energiestoffwechsel und wird als Polymer in Pflanzen als Stärke und Amylopektin und in Tieren als Glykogen gespeichert.
Glukose kommt in natürlichen Lebensmitteln wie Obst und Gemüse vor. Es kann auch im Labor synthetisiert werden. Glukose kann sowohl in offenkettiger Form als auch in Ringform vorliegen (D-Glukose, D-Fruktose) und kann mit anderen Monosacchariden Polysaccharide bilden, indem sie Glykane bilden, die den Zellen Struktur verleihen. Bei übermäßigem Verzehr kann Glukose im Körper einen schädlichen Prozess namens Glykation auslösen, der zur Produktion von Advanced Glycation End-products (AGEs) führt. Diese molekularen Strukturen stören die Proteinfunktion und sind an vielen degenerativen Erkrankungen beteiligt.
Glykämischer Index
Glucose-Monohydrat mit einfachen chemischen Strukturen, die aus einem Zucker (Monosaccharide) oder zwei Zuckern (Disacchariden) bestehen und vom Körper leicht zur Energiegewinnung aufgespalten werden. Dies führt zu einem schnellen Anstieg des Blutzuckers und kann eine Insulinausschüttung auslösen, was negative Auswirkungen auf die Gesundheit haben kann.
Lebensmittel können nach ihrem glykämischen Index eingestuft werden, der angibt, wie schnell sie den Blutzuckerspiegel nach einer Mahlzeit ansteigen lassen. Der tatsächliche Anstieg des Blutzuckers kann jedoch von Person zu Person stark variieren. Dies liegt daran, dass einige Lebensmittel mehr verdauliche Kohlenhydrate enthalten als andere. Die glykämische Last, die den glykämischen Index eines Lebensmittels mit seiner Gesamtkohlenhydratmenge kombiniert, trägt dazu bei, diese Unterschiede zu erklären.
Studien haben einen hohen glykämischen Index mit Diabetes, Fettleibigkeit und Herzerkrankungen in Verbindung gebracht. Der Verzehr von Lebensmitteln mit niedrigem glykämischen Index kann dazu beitragen, diese Risiken zu verringern. Die University of Sydney unterhält eine durchsuchbare Datenbank mit Lebensmitteln und ihren glykämischen Indexbewertungen. Der glykämische Index kann auch je nach Zubereitungsart des Lebensmittels variieren: Vollkornbrot hat beispielsweise einen niedrigeren GI als raffiniertes Weißbrot, da es mehr von der ursprünglichen Struktur und Kleie behält.
