الجلوكوز، أو دكستروز، هو مسحوق أبيض عديم الرائحة. وهو عبارة عن سكر وكربوهيدرات بسيط يتم إنتاجه بشكل طبيعي في النباتات أثناء عملية التمثيل الضوئي ويتم تخزينه على شكل نشا أو جليكوجين في الحيوانات لاستخدامه في التنفس الهوائي أو التخمر اللاهوائي.
الجلوكوز هو أيضا عنصر طبيعي في الغذاء. يحتوي على مؤشر نسبة السكر في الدم أقل من السكروز والفركتوز.
الجلوكوز
الجلوكوز هو السكاريد الأحادي الأكثر شيوعًا في الطبيعة وهو مصدر الطاقة الرئيسي للكائنات الحية. وهو الكربوهيدرات الرئيسية في الفواكه والخضروات وفي العديد من الأطعمة المصنعة. وهو عبارة عن سكر مختزل، ويخضع لتفاعلات الكراميل والميلارد. وهو أيضًا أحد المكونات الرئيسية للجليكانات التي توفر البنية للخلايا. لديه ميل أقل من الألدوهيكسوزات الأخرى للتفاعل بشكل غير محدد مع مجموعات الأمين في البروتينات (السكر)، مما يؤدي إلى تكوين أيزومرات الجلوكوبيرانوز، مثل سكر العنب والفركتوز.
يتم تخزين الجلوكوز في النباتات على شكل نشا وفي الحيوانات على شكل جليكوجين لاستخدامه في عملية التمثيل الغذائي الخلوي. في أجسامنا، يتم امتصاص الجلوكوز في الأمعاء الدقيقة ويتم نقله إلى جميع أنحاء الجسم لاستخدامه كطاقة. يتم إنتاج الجلوكوز في الكبد والعضلات ويمكن تكسيره لإنتاج الطاقة للخلايا أو أشكال بوليمرية من الجلوكوز تسمى الجليكانات. الجلوكوز هو dextrorotatory، مما يعني أنه يدور الضوء المستقطب في اتجاه عقارب الساعة وأيزومر الصورة المرآة له، l-glucose، هو ضوء مستقطب يدور عكس اتجاه عقارب الساعة.
جلوكان
الجلوكان هو أكثر السكريات انتشارًا في الطبيعة. يختلف هيكلها بشكل كبير اعتمادًا على مصدرها الأصلي. وينعكس هذا التنوع أيضًا في وزنها الجزيئي وتكوينها. يمكن استخدام الطرق الطيفية والكيميائية لتحديد الجلوكان الخطي والمتفرع a وb والمختلط.
يحتوي الجلوكان النموذجي على العديد من مونومرات الجلوكوز المرتبطة بروابط جليكوسيدية. ويمكن فصلها عن طريق التحلل المائي الكلي تحت ظروف حمضية قوية لإنتاج السكريات الأحادية. يمكن بعد ذلك تحليل السكريات الأحادية بواسطة GC للتأكد من هويتها ونقاوتها. وبدلاً من ذلك، يمكن معالجتها بأكسدة الدورة الشهرية لتكوين الألديتول. يمكن فصل الميزو-ألديتول الناتج بشكل أكبر باستخدام GC للحصول على مشتقات السكريات الأحادية النقية.
تعد مركبات a-D-glucans الخطية، مثل الأميلوز والأميلوبكتين، مكونات أساسية للنشا في النباتات وتلعب دورًا مهمًا في إمدادات الطاقة. وتتميز بروابط جليكوسيدية a-(1-4) وb-(1-6). بولولان هو عديد السكاريد الفطري القابل للذوبان في الماء والذي يحتوي على روابط a-(1-4) وa-(1-6). وله بنية مشابهة للسليلوز، لكنه يختلف عنه في أنه قابل للذوبان في الماء البارد.
نسبة السكر في الدم
الجلوكوز هو أهم السكاريد الأحادي ومصدر الطاقة الأساسي لمعظم الكائنات الحية. وهو مشتق من استيعاب ثاني أكسيد الكربون والماء في النباتات أثناء عملية التمثيل الضوئي. ويتم إنتاجه أيضًا في البشر عن طريق استحداث السكر في الكبد وتكسير أشكال الجلوكوز البوليمرية (تحلل الجليكوجين). يدور الجلوكوز في الدم على شكل سكر في الدم. يتم استخدامه في استقلاب الطاقة ويتم تخزينه على شكل بوليمر في النباتات مثل النشا والأميلوبكتين وفي الحيوانات على شكل جليكوجين.
يوجد الجلوكوز في الأطعمة الطبيعية مثل الفواكه والخضروات. ويمكن أيضًا تصنيعه في المختبر. يمكن أن يوجد الجلوكوز في كل من السلسلة المفتوحة والشكل الدائري (D-glucose، D-fructose) ويمكن أن يشكل السكريات المتعددة مع السكريات الأحادية الأخرى في تكوين الجليكانات التي توفر البنية للخلايا. عندما يتم استهلاك الجلوكوز بكميات زائدة، يمكن أن يسبب عملية ضارة في الجسم تعرف باسم التسكر والتي تؤدي إلى إنتاج منتجات التسكر النهائية المتقدمة (AGEs). هذه الهياكل الجزيئية تعطل وظيفة البروتين وتشارك في العديد من الأمراض التنكسية.
مؤشر نسبة السكر في الدم
الجلوكوز مونوهيدرات مع هياكل كيميائية بسيطة تتكون من سكر واحد (السكريات الأحادية) أو سكرين (السكريات الثنائية) يتم تفكيكها بسهولة للحصول على الطاقة بواسطة الجسم. ويؤدي ذلك إلى ارتفاع سريع في نسبة السكر في الدم ويمكن أن يؤدي إلى إفراز الأنسولين، مما قد يكون له آثار صحية سلبية.
يمكن تصنيف الأطعمة حسب مؤشر نسبة السكر في الدم الخاص بها، والذي يحدد مدى سرعة رفع مستويات الجلوكوز في الدم بعد تناول الوجبة. ومع ذلك، فإن الزيادات الفعلية في نسبة الجلوكوز في الدم يمكن أن تختلف بشكل كبير من شخص لآخر. وذلك لأن بعض الأطعمة تحتوي على كربوهيدرات قابلة للهضم أكثر من غيرها. يساعد الحمل الجلايسيمي، الذي يجمع بين مؤشر نسبة السكر في الدم في الطعام مع الكمية الإجمالية للكربوهيدرات، على حساب هذه الاختلافات.
وقد ربطت الدراسات ارتفاع مؤشر نسبة السكر في الدم بمرض السكري والسمنة وأمراض القلب. يمكن أن يساعد تناول الأطعمة ذات المؤشر الجلايسيمي المنخفض في تقليل هذه المخاطر. تحتفظ جامعة سيدني بقاعدة بيانات قابلة للبحث عن الأطعمة وتصنيفات مؤشر نسبة السكر في الدم الخاصة بها. يمكن أن يختلف مؤشر نسبة السكر في الدم أيضًا بناءً على كيفية تحضير الطعام: على سبيل المثال، يحتوي خبز الحبوب الكاملة على مؤشر جلايسيمي أقل من الخبز الأبيض المكرر لأنه يحتفظ بمزيد من البنية الأصلية والنخالة.
