Чому вживання занадто багато цукру робить Planet-Vie жирним
Як надмірне споживання цукру може призвести до надмірної ваги в основному через накопичення жиру. Іншими словами: як поглинання цукру призводить до накопичення ліпідів ?
У цій статті пояснюються шляхи метаболізму, за допомогою яких глюкоза може трансформуватися і зберігатися як тригліцериди. У ньому також обговорюється випадок фруктози (що буде детально описано у статті Фруктоза: користь та ризики).
"Цукор" (насправді прості цукри або прості вуглеводи осе або дисахарид) є загальним компонентом нашого щоденного раціону. Більшість цукру, який ми поглинаємо, знаходиться у формі сахарози (утвореної з молекули глюкози, пов’язаної з молекулою фруктози), виробництво якої забезпечується невеликою кількістю рослин, таких як цукровий буряк, цукровий очерет, цукрові пальми.
Солодкий смак викликається активацією певних смакових рецепторів сахарозою, а також глюкозою та фруктозою, дві прості дози, які містяться в фруктах та меді, зокрема. Є й інші молекули, здатні викликати це солодке відчуття, їх називають підсолоджувачами. Останні можуть мати вміст "енергії" (так називають, якщо він перевищує 3,5 ккал/г), як поліол, чи ні, як ацесульфам або цикламат.
Катаболізм глюкози
Глюкоза є переважним простим цукром для метаболізму. Знайдений у концентрації приблизно 1,2 г/л у крові (приблизно 7 ммоль/л), він може поглинатися клітинами організму та катаболізуватися для отримання енергії. Для цього ця молекула з 6 атомами вуглецю буде окислена у дві молекули пірувату (з 3 атомами вуглецю) під час гліколізу (малюнок нижче).
Окислення глюкози супроводжується відновленням NAD + до NADH + H +, що може мати кілька доль залежно від метаболічної ситуації клітини.
Ця перша фаза дозволяє лише відновити у формі АТФ невелику частину потенційної енергії, що міститься в глюкозі, але вона не залежить від присутності кисню.
Цей метаболічний шлях включає велику кількість проміжних продуктів, які регенеруються і, отже, не відображаються в балансі.
У присутності діоксигену піруват зможе окислюватися до ацетил-коферменту А, молекули, що складається з кофактора, коферменту А, пов'язаного з молекулою з 2 атомами вуглецю.
Ацетил-КоА, в свою чергу, буде окислений до СО2 + Н2О за допомогою циклу Кребса, який, з'єднуючись з дихальним ланцюгом та АТФ-синтазою (також званий шляхом окислювальних фосфорилювання), дозволить набагато більше відновити. Енергія у формі АТФ (рисунок навпроти). Ця друга фаза відбувається в мітохондріях.
Зберігання глюкози
Глюкоза завдяки попереднім метаболічним шляхам забезпечує енергію організму. Незбалансоване харчування може забезпечити більше цукру, ніж це необхідно для задоволення енергетичних потреб.
Ми не можемо усунути надлишок глюкози в сечі, як це відбувається з іншими сполуками, такими як мінерали. Глюкоза реабсорбується в проксимальній звивистій трубці кожного нефрона шляхом активного транспорту (з максимальним порогом реабсорбції 10 ммоль/л). Нормальний рівень глюкози в крові становить приблизно 7 ммоль/л; цей повністю реабсорбується, за винятком патологічної ситуації. Таким чином, наявність цукру в сечі сигналізує про цукровий діабет або пошкодження нирок.
Коли споживання глюкози в їжі перевищує потреби, надлишок зберігається.
Перша форма зберігання - це глікоген, полімер глюкози, який в основному міститься в печінці та скелетних м’язах. Але кількість печінкового та м’язового глікогену обмежене і тому не дозволяє зберігати хронічний надлишок їжі в цукрі.
Жирні кислоти пов'язані з гліцерином за допомогою ковалентних зв'язків, встановлених між карбоновою кислотою жирної кислоти та гідроксилами (ОН) гліцерину. У тригліцеридах міститься кілька видів жирних кислот.
Друга форма зберігання, значно менша за кількістю, складається з жиру. Вони в основному складаються з тригліцеридів, що відповідають 3 жирним кислотам, пов'язаним з гліцерином (малюнок навпроти).
Жирна кислота складається з довгого вуглеводневого ланцюга - (CH 2) n -, що закінчується карбоксильною групою - COOH. Найпоширеніші жирні кислоти мають від 14 до 20 атомів вуглецю (малюнок нижче).
Ця жирна кислота, одна з найпоширеніших, є жирною кислотою, що складається з 16 атомів вуглецю. Довгий гідро-генокарбоновий ланцюг не містить подвійних зв’язків, це насичена жирна кислота. Коли є одна або кілька подвійних зв’язків, це називається ненасиченою жирною кислотою. Праворуч ми бачимо карбоксильну групу, найчастіше в її іонізованій формі СОО - у фізіологічних умовах.
Біосинтез жирних кислот здійснюється шляхом послідовного додавання ацетил-КоА, отже, в одиницях з 2 атомами вуглецю. Однак деградація глюкози відбувається шляхом утворення ацетил-КоА, між гліколізом та циклом Кребса. Отже, у разі надмірного споживання цукру з раціону, глюкоза спочатку буде розщеплена на ацетил-КоА, потім частина цього ацетил-КоА буде використана для виробництва жирних кислот, які будуть зберігатися у формі тригліцеридів, головним чином в жирових клітинах.
Звичайно, ці запаси можна використовувати для забезпечення енергією клітин організму при необхідності, наприклад, під час тривалих фізичних навантажень (біг, їзда на велосипеді, плавання тощо).
Висновок
Тому надмірна вага через надлишок жиру може бути прямим результатом надмірної кількості цукру в раціоні. Надлишок глюкози, який неможливо усунути, перетворюється або в глікоген, або в жирні кислоти, а потім тригліцериди.
Перевага цієї другої форми зберігання полягає в хімічній природі жирних кислот, які мають більшу щільність енергії, ніж вуглеводи. Крім того, оскільки це гідрофобні молекули, їх форма зберігання позбавлена води, що не стосується глікогену. Як результат, жирова тканина однакової маси містить набагато більше енергії, ніж тканина печінки.
Зворотний бік - важко скинути зайвий жир. Дійсно, якщо жири є зосередженою формою накопичення енергії, це означає, що вам доведеться витратити багато енергії, щоб їх розщепити ...
Збалансоване споживання енергії з витратами енергії дозволяє вам підтримувати нормальний стан і уникати ситуацій із зайвою вагою та ожирінням, що становлять ризик для здоров’я.
Особливий випадок фруктози
Фруктоза - це простий цукор, який давно рекомендували людям із цукровим діабетом або надмірною вагою замість звичайного цукру, оскільки він не викликає помітного підвищення рівня цукру в крові або гіперсекреції інсуліну. "Він відрізняється від глюкози підсолоджуючою силою вдвічі вищою, нижчим глікемічним індексом (19 проти 100), незалежним метаболізмом інсуліну і майже виключно печінкою, а також більшим виробленням жиру" (п. Патрік Туніан, керівник відділу дитячого харчування відділення в лікарні Труссо, Париж).
У гризунів було показано, що саме фруктозна складова дієти, збагаченої сахарозою, за кілька тижнів відповідає за „метаболічний синдром”, що характеризується ожирінням, діабетом, дисліпідемією (а іноді навіть гіпертонією).
У людини у випадку дуже високого споживання фруктози (що еквівалентно кільком літрам соди на день) спостерігається збільшення концентрацій тригліцеридів натще і після їжі, стимуляція печінкового ліпогенезу, печінкова резистентність до інсуліну та непереносимості глюкози. Дози фруктози, задіяні тут, високі; більше 50 г на добу для збільшення вмісту тригліцеридів після їжі та більше 100 г на добу (тобто 200 г цукру на день) для збільшення вмісту тригліцеридів натще.
Тому надмірне споживання фруктози може призвести до збільшення ваги у чоловіків. Однак споживання фруктози різне від їжі до їжі. Таким чином, якщо плоди багаті фруктозою, наявність клітковини в них значно обмежує всмоктування в кишечнику.
Щоб піти далі про фруктозу та її специфічний метаболізм, прочитайте статтю Фруктоза: користь та ризики.