Декстроза как источник энергии организма¶

Декстроза (D-глюкоза, виноградный сахар) — моносахарид из группы альдогексоз, один из важнейших источников энергии для клеток живых организмов. Это простейшая форма углеводов, которая усваивается без предварительного расщепления и быстро включается в метаболизм. В медицине применяется в виде растворов для инфузий, в пищевой промышленности — как подсластитель и технологический компонент.

¶Химические свойства

Молекулярная формула декстрозы — C₆H₁₂O₆, молярная масса — 180,16 г/моль. Вещество существует в двух циклических формах (α- и β-пиранозах) и в открытой цепной форме, находящихся в равновесии в растворе. Декстроза хорошо растворима в воде, обладает сладким вкусом (около 70 % от сладости сахарозы), оптически активна: вращает плоскость поляризации вправо, откуда и происходит название (от лат. dexter — «правый»).

В отличие от фруктозы, декстроза является альдозой: содержит альдегидную группу в открытой форме, что определяет её восстанавливающие свойства. При окислении образует глюконовую кислоту, при восстановлении — сорбит.

¶Роль в энергетическом обмене

Основной путь использования декстрозы — гликолиз, в ходе которого молекула расщепляется до пирувата с образованием двух молекул АТФ. В присутствии кислорода пируват поступает в цикл Кребса и окислительное фосфорилирование, что даёт суммарно до 30–32 молекул АТФ на одну молекулу глюкозы. Это делает декстрозу наиболее эффективным быстрым субстратом дыхания.

Ключевые участники обмена:

• Инсулин — гормон поджелудочной железы, обеспечивающий транспорт декстрозы в клетки мышц и жировой ткани.
• Глюкагон — антагонист инсулина, стимулирующий распад гликогена и синтез глюкозы в печени.
• Гликоген — резервная форма глюкозы, запасаемая в печени и мышцах.
• Гексокиназа и глюкокиназа — ферменты, запускающие фосфорилирование глюкозы в клетке.

Концентрация декстрозы в крови (гликемия) у здорового взрослого человека натощак составляет 3,9–5,5 ммоль/л. Регуляция этого показателя обеспечивается совместным действием инсулина, глюкагона, кортизола и адреналина.

¶Источники поступления

Декстроза поступает в организм с пищей в составе сложных углеводов (крахмал, гликоген, дисахариды), которые расщепляются до моносахаридов в тонком кишечнике. Свободная глюкоза содержится в мёде, винограде, фруктах, ягодах. Всасывание происходит через стенки кишечника путём активного транспорта с участием натрий-зависимых переносчиков (SGLT1).

У человека и животных возможен также синтез глюкозы из неуглеводных предшественников — глюконеогенез, протекающий в печени и почках. Субстратами служат лактат, аминокислоты, глицерин.

¶Применение

¶Медицина

Растворы декстрозы (5 %, 10 %, 40 %) используются для внутривенных инфузий при гипогликемии, обезвоживании, интоксикациях, в послеоперационном периоде. Гипертонические растворы применяются при отёке мозга и лёгких. Декстроза входит в состав многих кровезаменителей и растворов для парентерального питания.

¶Пищевая промышленность

Декстроза применяется как подсластитель, влагоудерживающий агент, стабилизатор и наполнитель. Её используют в производстве кондитерских изделий, напитков, мороженого, детского питания. В хлебопечении она служит питательной средой для дрожжей.

¶Спорт и питание

Спортсмены используют декстрозу для быстрого восполнения энергии во время длительных нагрузок. Высокий гликемический индекс обеспечивает стремительный подъём уровня глюкозы в крови.

¶Нарушения обмена

К патологиям, связанным с метаболизмом декстрозы, относятся:

• Сахарный диабет — нарушение секреции или действия инсулина, приводящее к гипергликемии.
• Гипогликемия — падение уровня глюкозы ниже нормы, сопровождающееся слабостью, тремором, потерей сознания.
• Галактоземия и наследственная непереносимость фруктозы — редкие ферментопатии, при которых нарушается усвоение родственных моносахаридов.
• Гликогенозы — группа заболеваний, связанных с дефектами ферментов синтеза или распада гликогена.

Диагностика включает измерение гликемии натощак, глюкозотолерантный тест, определение гликированного гемоглобина.