Herausgegeben von Doktor Giancarlo Monteforte
Fructose ist ein natürliches Monosaccharid mit besonderen metabolischen Eigenschaften. Diese Eigenschaften sind im Wesentlichen auf 2 Faktoren zurückzuführen:
- Niedriger glykämischer Index
- Eintritt in die Glykolyse unter Umgehung der Regulation des Enzyms Phosphofructokinase (das die Phosphorylierung von Glucose-6-Phosphat zu Fructose-1,6-Bisphosphat katalysiert und den endgültigen und irreversiblen Eintrag von Glucose in den glykolytischen Prozess bestimmt; diese Reaktion gilt als Grenzstufe für die Geschwindigkeit der ganze Glykolyse).
Darmaufnahme
Alle Monosaccharide (daher auch Fructose) werden im Fasten aufgenommen und in den Pfortaderkreislauf abgegeben. Fruktose wird von Enterozyten durch Diffusion absorbiert, die durch einen spezifischen Träger (GLUT5) erleichtert wird, der sich auf der apikalen Membran befindet; auf der basolateralen Membran befindet sich stattdessen ein anderer Träger (GLUT2), der Fructose in den Kreislauf einbringt (Abb. Nr. 1). GLUT5 hat einen Km = 5, daher sättigt es leicht, aus diesem Grund kann die Einnahme großer Mengen Fructose von Darmerkrankungen wie Blähungen und Bauchschmerzen, Durchfall gefolgt werden.
Der Eintritt von Fructose in die Zellen aller Gewebe und Organe wird durch GLUT5 vermittelt und ist insulinunabhängig.
Fructose-Stoffwechsel
Es gibt zwei Stoffwechselwege, die für den Fruktosestoffwechsel verantwortlich sind, einen spezifischen und einen unspezifischen Stoffwechselweg.
- Der spezifische Weg: Leber und Niere (Kasten 1). Es ist durch zwei Enzyme gekennzeichnet: Fructokinase und Aldolase B. Fructokinase katalysiert die Phosphorylierung von Fructose zu Fructose-1-Phosphat, das in zwei Triosen gespalten wird: Glyceraldehyd und Dihydroxyacetonphosphat. Der Glycerinaldehyd wird durch die Triosekinase phosphoryliert und in die Glykolyse freigesetzt, das Dihydroxyacetonphosphat wird in Glycerinaldehyd umgewandelt.
- Der unspezifische Weg: Fettgewebe, Skelettmuskulatur, Herz (Kasten2). Es besteht aus Enzymen, die Gucose verstoffwechseln: Hexokinase, Phosphofructokinase, Aldolase A.
Der spezifische Weg ist viel effizienter als der unspezifische Weg, letzterer wird durch Glukose gehemmt.Im Fettgewebe gibt es aufgrund der nahezu Nullkonzentration von Glukose keine Konkurrenz zwischen Glukose und Fruktose und diese wird in den nicht- -spezifischer Weg.
Kasten 1. Lebermetabolismus von Fructose
Kasten 2. Extrahepatischer Fructosestoffwechsel
Fructose wird von Fructokinase phosphoryliert und dann von Aldolase B gespalten. Die gebildeten Triosen werden auf der Ebene der Triosephosphate in die Glykolyse freigesetzt, wobei die Regulation der Phosphofructokinase umgangen wird. Grüne Pfeile zeigen den unkontrollierten Fluss von Fructose bei der Glykolyse zu Glucose kondensiert, um die hepatische Glykogenosynthese wieder aufzufüllen.
Fruktose wird von denselben Enzymen metabolisiert, die auch Glukose metabolisieren: Hexokinase und Aldolase A. Dieser Stoffwechselweg wird durch die Anwesenheit von Glukose aktiviert.
Unregulierte Glykolyse: Fructose-vermittelte Stoffwechselstörungen
Die Hauptkontrolle des glykolytischen Weges ist das Enzym Phosphofructokinase, Fructose entgeht dieser Kontrolle und dies kann zu einer unkontrollierten Akkumulation von intermediären Metaboliten führen.
Stoffwechselfolgen:
Akkumulation von Fructose 1 Phosphat → ADP Akkumulation → erhöhter Purinkatabolismus
Laktatakkumulation → Azidose
AcetylCoA Akkumulation → Ketonkörper, Lipogenese
akkumulieren Glycerin → Lipogenese
All dies bedeutet aus klinischer Sicht:
- atherogenes Lipid- und Lipoproteinprofil
- Hyperurikämie
- Metabolisches Syndrom
WEITER: endokrine Eigenschaften von Fructose "
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