グルコース

ブドウ糖とは?

ブドウ糖 または デキストロース または ブドウ糖 単糖または単糖で、単純炭水化物に属します。

栄養成分:

• グラムあたりのカロリー =3.8
• グリセミック指数 =100
• スクロースに対する甘さ =70-80%
• 正味炭水化物 =100%

グルコースの化学式と画像

グルコース式はC₆ H₁₂ O₆ .

図 1. グルコース構造

人体におけるブドウ糖の機能

ブドウ糖は エネルギー源です。 食品からのブドウ糖は、1 グラムあたり 3.8 カロリーを提供できます;ぶどう糖一水和物として利用可能な静脈内注入用のブドウ糖粉末とブドウ糖は、1 グラムあたり 3.4 カロリーを提供できます .

グルコースは 前駆体です フルクトース、ガラクトース、リボースおよびデオキシリボース（染色体の RNA および DNA）、脂質、タンパク質、グルクロン酸、グルコサミンおよびガラクトサミン（軟骨内）、および適切な身体機能に必要なその他の物質 .

ブドウ糖は必須栄養素ですか?

グルコース欠乏症候群はこれまでのところ観察されていないため、グルコースは他の炭水化物と同様に必須栄養素とは見なされていません.

推奨されるブドウ糖の摂取量は?

体内でグルコースを生成できる他の栄養素を十分に摂取している限り、生き残り、正常な血糖値を維持するために、グルコースまたはデンプンやスクロースなどの他のグルコース含有炭水化物を消費する必要はありません。脂肪、フルクトース、ガラクトース、またはソルビトールやキシリトールなどの糖アルコール。炭水化物以外の供給源 (食事または体脂肪とタンパク質) からのグルコースの生成は、糖新生と呼ばれます。

通常の高炭水化物ダイエット中、脳はブドウ糖のみを燃料として使用できます。脳は摂取カロリーの約 20% (座りがちな人の食事で 1 日 2,000～2,500 カロリー) を燃焼するため、100～130 グラムのブドウ糖から 1 日あたり約 400～500 カロリーを摂取できます。

低炭水化物ダイエット。 1 日あたりのブドウ糖の摂取量が 100 g 未満になると、最初の日、体は肝臓や筋肉に蓄えられたグリコーゲンからブドウ糖を生成し、その後、摂取したタンパク質や脂肪からブドウ糖を生成します。食べるのをやめると (絶食や飢餓)、体に蓄えられた脂肪の一部がブドウ糖とケトンに変換され、両方が脳を含む体の燃料として使用されます。 ケトーシスとして知られるケトンの一部が血中に現れます。 排泄されると、呼気や尿にフルーティーまたはアセトンのような臭いがします。長時間飢えていると、体脂肪が枯渇すると、筋肉のタンパク質が分解され始め、部分的にブドウ糖に変換され、脳や体の残りの部分の燃料として使用されます.

食事中のブドウ糖の欠乏自体は、適切なカロリー摂取量の健康な人にとって有害で​​はありません。無害なケトーシスとフルーティーな息を防ぐために、たとえば、1 日あたり 200 グラムのパンまたは 2.3 カップ (363 g) の米を消費して、約 100 グラムのグルコースを生成する量の炭水化物を消費する必要があります。スクロースとラクトースにも 50% のグルコースが含まれています。

過剰な量のブドウ糖を摂取してはいけない理由がいくつかあります (ブドウ糖は体に悪いことがありますか? を参照してください)。

ブドウ糖を多く含む食品

• 果物 そしてはちみつ 自然に存在する遊離ブドウ糖をかなりの量（単糖として）含むことができます。
• 甘味料として食品に添加されるブドウ糖 「グルコース」または「デキストロース」と表示されている特定のフルーツ ジュース、缶詰の果物やその他の缶詰食品、ソフト ドリンク、ジャム、乳製品、ペストリー、アイスクリーム、お菓子、スナック、ソース、サラダ ドレッシング、リキュールに含まれています。 、乳児用調製粉乳やその他の食品、特定の薬用シロップや錠剤にも含まれます。
• 「エナジー タブレット」 ブドウ糖 (デキストロース) を含むことができます。
• シロップ 高グルコースには、液体グルコースまたは液体デキストロース、転化糖、高果糖コーン シロップ（HFCS）、ナツメヤシ シロップ、コーン シロップ（グルコース シロップ）、リュウゼツランなどがあります （チャート 1）。
• ブドウ糖 「デキストロース」、「ブドウ糖」として市販されています または 「コーン シュガー」。
• 固形コーンシロップ または 固形ブドウ糖シロップ または 乾燥グルコース シロップ ブドウ糖シロップを乾燥させた粉末です。
• 穀物、野菜、豆類、ナッツ、種子に含まれる天然の遊離ブドウ糖は通常 2 グラム未満です。

グラフ 1. 出典:

その他のブドウ糖摂取源

消化中、デンプン、デキストリン、マルトデキストリン、スクロース、ラクトース、マルトース、トレハロース、グリコーゲンを含む食品からグルコースが放出されます。

チャート 2 ソース:

耐糖能と耐糖能

グルコースは小腸、主に空腸で吸収されますが、十二指腸と回腸でも吸収されます。ブドウ糖の吸収率は、部分的にブドウ糖の胃内容排出率に依存します。さまざまな研究で、5%、12.5%、25% の溶液からのブドウ糖は同じ速度で胃から排出されました。1 時間あたり約 30 グラム、つまり 1 分あたり約 2 カロリーです。

グルコース吸収限界 (または緩下閾値) は 1 時間あたり 60 グラム と低い場合があります または、別の情報源によると、1 時間あたり 120 グラム;ブドウ糖の摂取率が高いと、特に小さな子供の場合、下痢を引き起こす可能性があります.

グルコースは空腸で吸収されます （小腸の中央部分）輸送分子の助けを借りて SGLT1 （ナトリウム依存性グルコース - ガラクトース輸送体）および GLUT2 トランスポーターと回腸 （小腸の最後の部分）と結腸 GLUT7 の助けを借りて トランスポーター .

グルコース吸収率に影響する要因

• 摂取した炭水化物の種類 (図 3 を参照)。 健康な人の血糖値の上昇に対するさまざまな炭水化物の影響 (降順):グルコース> スクロース> アミロペクチン> アミロース.高アミロースの製品は、低アミロースの製品よりもグリセミック インデックス（GI）が低くなります。 2 型糖尿病患者を対象とした 1987 年の研究では、インゲン豆、レンズ豆、高アミロース マフィンを摂取した後の血糖値は、ブドウ糖溶液、全粒粉パン、ジャガイモ、ロールド オーツ、米を摂取した後の血糖値よりも著しく低くなりました。炭水化物 .
• 胃内容排出率 :
  • 刺激する要因 胃内容物排出、したがってグルコース吸収:
    • 液体 食事、より多くの食事 ボリューム 炭水化物濃度 定期的な高炭水化物食、カフェイン、インドのスパイス混合ガラムマサラ、食べ過ぎ
    • 低血糖値（低血糖）、肥満、1 型および 2 型糖尿病
    • 急速な胃内容排出: アカラシア、アルコール依存症または糖尿病における自律神経障害、甲状腺機能亢進症、過敏性腸症候群、十二指腸潰瘍、胃の手術、甲状腺中毒症。
    • 薬物 (長期使用): アジスロマイシン、大麻、シメチジン、クラリスロマイシン、エリスロマイシン、オルリスタット、甲状腺ホルモン
    • 女性よりも男性の方が胃内容排出が速い
  • 遅い要因 胃内容物排出、したがってグルコース吸収:
    • 脂肪、タンパク質、粘性可溶性繊維 (オート麦のベータグルカン、またはグアーガム)、長期の低炭水化物ダイエット、カフェイン抜きのコーヒー
    • 抗糖尿病薬 (アカルボース、メトホルミン、エクセナチド、プラムリンチド)、
    • 吐き気、痛み (片頭痛を含む)、低体温症、発熱、機能性消化不良、感染症、重度の外傷、頭頸部の脊髄損傷、過食後の胃の膨満、
    • 胃内容排出の遅延または胃不全麻痺: 副腎不全、重篤な病気、糖尿病、胃潰瘍およびその他の胃または腹部の状態（癌、胆嚢疾患、膵炎、肝硬変、慢性腎臓病）、高血糖、固定化、神経学的状態（自律神経障害、多発性硬化症、脳卒中、パーキンソン病） )、胃の手術
• 小腸の病気:
  • 炭水化物の消化障害 消化酵素の不足による:慢性膵炎による膵臓機能不全、膵臓癌、膵臓の切除、嚢胞性線維症、グルコース-ガラクトース吸収不良、スクラーゼ-イソマルターゼ欠損症
  • グルコース吸収障害 セリアック病、嚢胞性線維症、クローン病、グルコース トランスポーター 1 欠乏症候群（GLUT1 DS）、腸に栄養を供給する動脈の硬化（アテローム性動脈硬化症）、リンパ腫、小腸細菌異常増殖（SIBO）、小腸の一部の外科的切除（短腸症候群)、重度の慢性下痢
• ブドウ糖の吸収に影響を与える物質と薬: 鎮痛薬（アセトアミノフェン）、制酸薬（水酸化アルミニウム）、抗コリン薬（アトロピン）、メクロジン）、抗うつ薬（アミトリプチリン、デュロキセチン）、抗精神病薬（ハロペリドール、リチウム）、大麻、下剤、L-ドーパ、メラトニン、ニコチン、非ステロイド性抗炎症薬(イブプロフェン、インドメタシン)、オピオイド (コデイン、ヘロイン、モルヒネ)、セロトニン、スクラルファート

グルコース-ガラクトース吸収不良または不耐性

まれな遺伝性疾患 グルコース - ガラクトース吸収不良を持つ個人 グルコースとガラクトースの吸収を可能にする腸内層の分子である SGLT1 トランスポーターに障害があります。新生児に現れる主な症状は、グルコース、ガラクトース、スクロース（グルコース + フルクトース）、ラクトース（グルコース + ガラクトース）、イソマルツロース、トレハロース、デンプン、その他のグルコースまたはガラクトースを含む炭水化物を摂取した後の重度の下痢です。この病気を治すことはできませんが、ブドウ糖やガラクトースを含む炭水化物を避けることで症状を防ぐことができます。影響を受けた個人は成人期まで生き残ることができ、時間の経過とともに耐糖能が向上する人もいます.

グルコーストランスポーター 1 欠乏症候群 (GLUT1 DS)

GLUT1 DS は、血液から脳にブドウ糖を輸送するために必要なトランスポーターが不足しているまれな遺伝性疾患です。つまり、罹患者の脳はブドウ糖を燃料として使用できません。症状には、発作（通常は 2 歳前）、小さな頭（出生時には存在しない）、運動障害、発語および学習障害などがあります。 GLUT1 DS の治療法はありません。症状は、低炭水化物またはケトジェニック ダイエットによって部分的に防ぐことができます。

グルコース代謝

ブドウ糖が腸から血液に吸収されると、膵臓からホルモンのインスリンが放出されます。インスリンは、ブドウ糖が筋肉や脂肪細胞に入るのを可能にします。グルコースは、インスリンの助けを借りずに、脳、肝臓、皮膚、内臓、血液細胞に入ることができます.細胞内に入ると、ブドウ糖は次の 2 つの方法で分解されてエネルギーを放出します。

• 休息中と適度な運動中 グルコースは酸素の存在下で二酸化炭素（CO2）に分解されます そして 水。 このプロセスは、30～38 個の ATP 分子の形でエネルギーを生み出します。
• 激しい運動中 スプリントなど、有酸素代謝のために筋肉に十分な速さで酸素を供給できない場合、グルコースは乳酸に分解されます。 このプロセスは、2 つの ATP 分子の形でエネルギーを生み出します。

食事からのブドウ糖の量が現在の体のエネルギー必要量を超えると、 平均的な人で最大約 500 グラム、トレーニングを受けたアスリートで最大約 1,000 グラムのブドウ糖は、グリコーゲンとして保存できます。 (ブドウ糖で構成される多糖類) 肝臓と筋肉に含まれています。運動中は、1 時間あたり最大約 60 グラムのブドウ糖をエネルギーとして使用できます (酸化)。グリコーゲン ストアがいっぱいになると、余分な食事からのブドウ糖が体脂肪（トリグリセリド）に変換されます。 または、トレーニング中に 筋肉タンパク質 に .

炭水化物の代謝に関与するビタミンとミネラル :

• ビタミン B1 (チアミン)
• ビタミン B2 (リボフラビン)
• ビタミン B3 (ナイアシン)
• ビタミン B5（パントテン酸）
• ビタミン B7 (ビオチン)
• クロム
• 鉄
• マグネシウム
• マンガン

正常な血糖値

• 通常の空腹時（朝）の血糖値:70～99 mg/100 mL または 3.9-5.5 mMol/L
• 75 グラムのブドウ糖を摂取してから 2 時間後の正常な血糖値（経口ブドウ糖負荷試験または OGTT）:140 mg/100 mL 未満 または 3.9-8.1 mmol/L

食事中のブドウ糖が血糖値に及ぼす影響

• 154 ポンド (70 kg) の人の血液には、約 4 グラムのブドウ糖が含まれています。
• 炭水化物を含む食品を摂取する必要はありません。また、しばらくの間、正常な血糖値を維持するために何らかの食品を摂取する必要はありません。これは、体が必要とするすべてのブドウ糖を食事や体脂肪、タンパク質から合成できるためです。
• 食事中のブドウ糖はグリセミック指数が高く (GI =100)、血糖値を大幅に上昇させる可能性があります。グリセミック インデックスの低い食事からのグルコースは、グリセミック インデックスの高い食品からのグルコースよりも食後の血糖値が低くなります。
• 1 型または 2 型糖尿病の人では、ブドウ糖を多く含む食事が一過性の高血糖を引き起こす可能性があります。
• 敏感な人では、ブドウ糖を多く含む食事が食後（反応性）低血糖を引き起こす可能性があります。
• ある研究では、強度 70% の運動では摂取したブドウ糖の 34% しか血中に現れず、強度 83% の運動では 25% しか血中に現れませんでした。

ブドウ糖の健康効果

食品からのブドウ糖は 3.8 カロリー を供給できます グラムあたりのエネルギー量

経口または注射によるブドウ糖は、低血糖値（低血糖）を治療します。

フルクトースと一緒に摂取されたグルコースは、フルクトースの吸収を促進するため、フルクトース吸収不良の人がフルクトースを摂取した後の膨満感や軟便を防ぐのに役立ちます。

グルコースと運動パフォーマンス

ブドウ糖の摂取は、中程度の激しい運動ではなく、運動中のパフォーマンスを向上させることができます.

• 1998 年のある研究では、トレーニングを受けたサイクリストが 15 分ごとに 8% ブドウ糖溶液 250 mL を摂取すると、強度 70% でのサイクリング中に疲労するまでの時間が 30% 改善されました。別の研究では、活動的だが訓練を受けていない男性が 10 分ごとに 1.6% ブドウ糖溶液 100 mL を摂取すると、中程度の運動で疲労するまでの時間が約 20% 延長されました。
• ある 2000 年の研究では、トレーニングを受けた男性が 6% 溶液に溶解した 84 グラムのブドウ糖を摂取しても、強度 83% の運動中に疲労するまでの時間に影響はありませんでした。 1992 年の 1 つの研究では、4.5% または 17% のブドウ糖を含む溶液を摂取しても、70% の強度で 80 分間運動した場合、身体によるブドウ糖の使用 (酸化) 速度に有意な影響はありませんでした。

記憶

多くの研究では、記憶課題の前に最大 50 グラムの量のブドウ糖を摂取すると、短期記憶または注意が改善され、子供、健康な老若男女、老人性認知症の高齢者、長期記憶が改善されましたが、1 つの研究では効果がありませんでした。メモリに影響します。

ブドウ糖は体に悪いですか?

ブドウ糖と虫歯

ブドウ糖は虫歯を促進する可能性があります。これは、口内のバクテリアがブドウ糖を酸に分解し、歯のエナメル質を脱灰する可能性があるためです。

糖尿病または耐糖能障害

1型糖尿病では、膵臓が十分なホルモンのインスリンを産生しないため、ブドウ糖が筋肉や脂肪細胞に入ることができず、血液中に蓄積して高血糖を引き起こします. 2 型糖尿病では、体細胞が部分的にインスリン抵抗性を示すため、ブドウ糖を取り込む能力が低下し、再びブドウ糖が血中に蓄積します。

2型糖尿病の危険因子:

• 高炭水化物ダイエット
• 肥満
• 抗うつ薬（医薬品）
• 非アルコール性脂肪肝
• どんちゃん騒ぎの飲酒 は、女性の 2 型糖尿病のリスク増加と関連していました。
• 45-70% 慢性アルコール依存症 アルコール性肝疾患 (肝炎または肝硬変)、耐糖能異常または 2 型糖尿病

糖尿病患者の高血糖の原因 :

• 炭水化物食品、特にグラニュー糖、白パン、コーンフレーク、ポテトなどのグリセミック指数の高い食品の過剰摂取
• インスリンまたは抗糖尿病薬の投与量が不十分
• 座りっぱなしのライフスタイル
• 精神的ストレス
• 風邪やインフルエンザなどの感染症、けが、重い病気、手術
• ステロイドなどの特定の薬物

高血糖自体は必ずしも症状を引き起こすわけではありませんが、血糖値が一定のレベルを超えると、ブドウ糖が尿中に排泄され始め、尿とともに水分を引きずり、異常な喉の渇きや空腹、過度の飲酒、過度の排尿、排尿を伴う脱水症状を引き起こす可能性があります夜間、皮膚のかゆみ、疲労、原因不明の体重減少 .糖尿病の高血糖は、インスリン、経口抗糖尿病薬、および食事療法で治療されます。

食後の血糖値と血圧低下（食後低血圧）

ブドウ糖、スクロース、デンプンを含む高炭水化物の食事は、敏感な人では食後の血圧が 20 mm Hg 以上低下する可能性があります（食後低血圧）。高齢者、糖尿病による自律神経障害のある人、パーキンソン病、対麻痺、血液透析中の腎不全または多系統萎縮症の個人。炭水化物の食事後の血圧の低下は、血管を拡張するインスリンの血中濃度の上昇と、腸動脈への血液の移動が原因である可能性があります。ブドウ糖の少ない少量の食事は、おそらく血圧の低下を防ぐのに役立ちます。

血圧の低下は、食事のブドウ糖含有量、食事の量と温度、および胃内容排出速度の増加に伴い、大きくなる傾向があります。血圧の低下は、胃内容排出を遅らせるグアーガムや、炭水化物の消化を阻害するアカルボースによって抑制できます。

グルコースと他の栄養素および薬物との相互作用

• ブドウ糖 ナトリウムの吸収を促進 これは小腸で水分吸収を促進するため、グルコース 水分吸収を促進します。 .これが、スポーツドリンクや経口補水液にブドウ糖が使われている理由です。 6～8% を超える濃度で飲料に添加されたブドウ糖 (または他の糖類) は、胃液の排出を遅らせ、水分吸収を遅らせる可能性があります。
• グルコース フルクトースの吸収を促進 .
• 大量のブドウ糖は、特に静脈内注射で投与された場合、ビタミン B1 (チアミン)、リン酸塩、マグネシウム、カリウムの血中濃度を低下させる可能性があります。 これは再摂食症候群として知られており、ビタミンやミネラルがすでに欠乏していることが多いアルコール中毒者にとって特に危険です。
• アルコールと炭水化物の組み合わせ （甘いリキュール、ウォッカとソフト ドリンク、ラム酒とコーラ、ジントニック、炭水化物スナックを含むアルコール）は、反応性低血糖を引き起こす可能性があります 摂取後1～3時間以内に空腹感、震え、めまい、衰弱を伴う .メカニズム:炭水化物はインスリン分泌を刺激し、アルコールはその効果を高めて血糖値を過度に低下させます。
• タンパク質 ( アミノ酸) インスリンの放出を引き起こし、食後の血糖値の上昇を抑える 炭水化物の食事に加える場​​合:わずか 健康な人では著しく 糖尿病患者 2．健康な個人を対象とした 2007 年の研究では、3～7 グラムのアミノ酸であるロイシン、イソロイシン、バリン、リジン、スレオニンをさまざまな組み合わせでブドウ糖飲料に添加すると、食後の血糖値の上昇が、ブドウ糖を含む食事に関連して 40% 以上減少しました。 1人;この効果はおそらく、アミノ酸によって引き起こされるインスリンの放出の増加によるものです。同じ研究で、ホエイプロテイン 18 グラム ブドウ糖飲料に追加すると、食後の血糖値が 50% 以上低下しました。

グルコース生産

甘味料としてのブドウ糖は、でんぷんから製造されます。米国では通常、トウモロコシ（トウモロコシ）でんぷんから製造されますが、他の国では、小麦、大麦、モロコシ、米またはジャガイモ、タピオカ（キャッサバ）、およびサゴヤシのでんぷんからも製造されます。

ブドウ糖（デキストロース）と料理

物理的特性:

• ブドウ糖シロップ 「液体ブドウ糖」として入手可能 または 「液体デキストロース」。
• ブドウ糖 「デキストロース」、「グレープシュガー」、または「コーンシュガー」として市販されています。ブドウ糖粉末は白色または無色の結晶性物質で、においがなく、スクロースの約 74～82% の甘さです。; デキストロース無水物として入手可能 またはブドウ糖一水和物 .

チャート 4. 出典:

カラメル化 ブドウ糖の量は 160° C (320° F) から始まります。 グルコースは還元糖であるため、メイラード褐変反応を受けます。

関連栄養素

• フルクトース
• ガラクトース
• スクロース
• 単糖類
• 砂糖
• 炭水化物