Fructosa - Fructose

d -Fructosa
Estructura esquelética de la D-fructosa cíclica.svg
d -Fructofuranosa
D-fructosa.svg
d -Fructosa (forma de cadena abierta)
Beta-D-fructofuranosa.svg
Proyección de Haworth de β- d -fructofuranosa
Beta-D-fructofuranosa-de-vista-xtal-1-3D-bs-17.png
Modelo de bola y palo de β- d -fructo furanosa
Beta-D-fructopiranosa-de-vista-xtal-2-3D-bs-17.png
Modelo de bola y palo de β- d -fructo piranosa
Nombres
Nombre IUPAC
(3 S , 4 R , 5 R ) -1,3,4,5,6-pentahidroxihexan-2-ona
Otros nombres
Azúcar de fruta, levulosa, d -fructofuranosa, d -fructosa, d -arabino-hexulosa
Identificadores
Modelo 3D ( JSmol )
CHEBI
CHEMBL
ChemSpider
Tarjeta de información ECHA 100.000.303 Edita esto en Wikidata
Número CE
KEGG
UNII
  • InChI = 1S / C6H12O6 / c7-1-3-4 (9) 5 (10) 6 (11,2-8) 12-3 / h3-5,7-11H, 1-2H2 / t3-, 4-, 5 +, 6- / m1 / s1 chequeY
    Clave: RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N chequeY
  • O [C @ H] 1 [C @ H] (O) [C @ H] (O [C @] 1 (O) CO) CO
Propiedades
C 6 H 12 O 6
Masa molar 180,156  g · mol −1
Densidad 1,694 g / cm 3
Punto de fusion 103 ° C (217 ° F; 376 K)
~ 4000 g / L (25 ° C)
−102,60 × 10 −6 cm 3 / mol
Termoquímica
Entalpía
estándar de combustión c H 298 )
675,6 kcal / mol (2.827 kJ / mol) ( Poder calorífico superior )
Farmacología
V06DC02 ( OMS )
Riesgos
Dosis o concentración letal (LD, LC):
LD 50 ( dosis media )
15000 mg / kg (intravenoso, conejo)
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
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Referencias de Infobox

La fructosa , o azúcar de frutas , es un azúcar cetónico simple que se encuentra en muchas plantas, donde a menudo se une a la glucosa para formar el disacárido sacarosa . Es uno de los tres monosacáridos dietéticos, junto con la glucosa y la galactosa , que se absorben directamente en la sangre durante la digestión . La fructosa fue descubierta por el químico francés Augustin-Pierre Dubrunfaut en 1847. El nombre "fructosa" fue acuñado en 1857 por el químico inglés William Allen Miller . La fructosa pura y seca es un sólido cristalino dulce, blanco, inodoro, y es el más soluble en agua de todos los azúcares. La fructosa se encuentra en la miel , frutas de árboles y vid, flores, bayas y la mayoría de los tubérculos .

Comercialmente, la fructosa se deriva de la caña de azúcar , la remolacha azucarera y el maíz . El jarabe de maíz de alta fructosa es una mezcla de glucosa y fructosa como monosacáridos. La sacarosa es un compuesto con una molécula de glucosa unida covalentemente a una molécula de fructosa. Todas las formas de fructosa, incluidas las frutas y los jugos, se agregan comúnmente a los alimentos y bebidas para mejorar la palatabilidad y el sabor , y para dorar algunos alimentos, como los productos horneados. Cada año se producen unas 240.000 toneladas de fructosa cristalina.

El consumo excesivo de fructosa (especialmente de bebidas endulzadas con azúcar) puede contribuir a la resistencia a la insulina , obesidad , colesterol LDL elevado y triglicéridos , lo que conduce al síndrome metabólico . La Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria declaró que la fructosa puede ser preferible a la sacarosa y la glucosa en los alimentos y bebidas endulzados con azúcar debido a su menor efecto sobre los niveles de azúcar en sangre posprandial , al tiempo que señaló la posible desventaja de que "una ingesta elevada de fructosa puede provocar complicaciones metabólicas tales como dislipidemia , resistencia a la insulina y aumento de la adiposidad visceral ". El Comité Asesor Científico sobre Nutrición del Reino Unido en 2015 impugnó las afirmaciones de que la fructosa causa trastornos metabólicos, afirmando que "no hay pruebas suficientes para demostrar que la ingesta de fructosa, en los niveles consumidos en la dieta normal del Reino Unido, conduce a resultados de salud adversos independientes de cualquier efecto relacionado a su presencia como componente de azúcares totales y libres ".

Etimología

La palabra "fructosa" se acuñó en 1857 del latín para fructus (fruta) y el sufijo químico genérico para azúcares, -osa . También se le llama azúcar de frutas y levulosa.

Propiedades químicas

Figura 1: Relación entre los isómeros acíclicos y cíclicos ( hemicetales ) de fructosa
isómeros d y l de fructosa (forma de cadena abierta)

La fructosa es una polihidroxicetona de 6 carbonos. La fructosa cristalina adopta una estructura cíclica de seis miembros, denominada β- d -fructopiranosa, debido a la estabilidad de sus enlaces hemicetales e internos de hidrógeno. En solución, la fructosa existe como una mezcla de equilibrio de los tautómeros β- d -fructo piranosa , β- d -fructo furanosa , α- d -fructofuranosa, α- d -fructopiranosa y ceto - d -fructosa (la forma no cíclica) .

La distribución de los tautómeros de d -fructosa en solución está relacionada con varias variables, como el disolvente y la temperatura. Las distribuciones de d- fructopiranosa y d -fructofuranosa en agua se han identificado varias veces como aproximadamente un 70% de fructopiranosa y un 22% de fructofuranosa.

Reacciones

Fructosa y fermentación

La fructosa puede ser fermentada anaeróbicamente por levaduras o bacterias . Las enzimas de levadura convierten el azúcar (sacarosa, glucosa o fructosa, pero no lactosa ) en etanol y dióxido de carbono . Parte del dióxido de carbono producido durante la fermentación permanecerá disuelto en agua, donde alcanzará el equilibrio con el ácido carbónico . El dióxido de carbono y el ácido carbónico disueltos producen la carbonatación en algunas bebidas fermentadas, como el champán .

Reacción de fructosa y Maillard

La fructosa sufre la reacción de Maillard , pardeamiento no enzimático, con aminoácidos . Debido a que la fructosa existe en mayor medida en forma de cadena abierta que la glucosa, las etapas iniciales de la reacción de Maillard ocurren más rápidamente que con la glucosa. Por lo tanto, la fructosa tiene el potencial de contribuir a cambios en la palatabilidad de los alimentos , así como a otros efectos nutricionales, como un pardeamiento excesivo, reducción de volumen y ternura durante la preparación de la torta y formación de compuestos mutagénicos .

Deshidración

La fructosa se deshidrata fácilmente para dar hidroximetilfurfural ("HMF", C
6
H
6
O
3
), que puede transformarse en dimetilfurano líquido ( C
6
H
8
O
). Este proceso, en el futuro, puede convertirse en parte de un sistema de bajo costo y carbono neutral para producir reemplazos de gasolina y diésel de las plantas.

Propiedades físicas y funcionales

Dulzura de la fructosa

La razón principal por la que la fructosa se usa comercialmente en alimentos y bebidas, además de su bajo costo, es su alto dulzor relativo. Es el más dulce de todos los carbohidratos naturales. Se ha informado que el dulzor relativo de la fructosa oscila entre 1,2 y 1,8 veces el de la sacarosa. Sin embargo, es la forma de anillo de 6 miembros de la fructosa la que es más dulce; la forma de anillo de 5 miembros sabe aproximadamente igual que el azúcar de mesa habitual. El calentamiento de la fructosa conduce a la formación de un anillo de 5 miembros. Por lo tanto, el dulzor relativo disminuye al aumentar la temperatura. Sin embargo, se ha observado que el dulzor absoluto de la fructosa es idéntico a 5 ° C que a 50 ° C y, por tanto, el dulzor relativo de la sacarosa no se debe a la distribución anomérica sino a una disminución del dulzor absoluto de la sacarosa a temperaturas más bajas.

Figura 2: dulzor relativo de azúcares y edulcorantes

El dulzor de la fructosa se percibe antes que el de la sacarosa o la glucosa, y la sensación gustativa alcanza un pico (más alto que el de la sacarosa) y disminuye más rápidamente que el de la sacarosa. La fructosa también puede mejorar otros sabores en el sistema.

La fructosa exhibe un efecto de sinergia de dulzor cuando se usa en combinación con otros edulcorantes. Se percibe que el dulzor relativo de la fructosa mezclada con sacarosa, aspartamo o sacarina es mayor que el dulzor calculado a partir de los componentes individuales.

Solubilidad y cristalización de fructosa

La fructosa tiene una mayor solubilidad en agua que otros azúcares, así como otros alcoholes de azúcar. Por tanto, la fructosa es difícil de cristalizar en una solución acuosa. Las mezclas de azúcar que contienen fructosa, como los caramelos, son más suaves que las que contienen otros azúcares debido a la mayor solubilidad de la fructosa.

Higroscopicidad y humectación de fructosa

La fructosa absorbe más rápidamente la humedad y más lentamente la libera al medio ambiente que la sacarosa, la glucosa u otros edulcorantes nutritivos. La fructosa es un humectante excelente y retiene la humedad durante un largo período de tiempo incluso a baja humedad relativa (HR). Por lo tanto, la fructosa puede aportar una textura más agradable y una vida útil más prolongada a los productos alimenticios en los que se utiliza.

Punto de congelación

La fructosa tiene un mayor efecto sobre la depresión del punto de congelación que los disacáridos u oligosacáridos, que pueden proteger la integridad de las paredes celulares de la fruta al reducir la formación de cristales de hielo. Sin embargo, esta característica puede ser indeseable en postres lácteos de servicio suave o congelados.

Funcionalidad de fructosa y almidón en sistemas alimentarios

La fructosa aumenta la viscosidad del almidón más rápidamente y logra una viscosidad final más alta que la sacarosa porque la fructosa reduce la temperatura requerida durante la gelatinización del almidón , provocando una mayor viscosidad final.

Aunque algunos edulcorantes artificiales no son adecuados para hornear en casa, muchas recetas tradicionales usan fructosa.

Fuentes de comida

Fructosa cristalina

Las fuentes naturales de fructosa incluyen frutas, verduras (incluida la caña de azúcar) y miel. La fructosa a menudo se concentra aún más a partir de estas fuentes. Las fuentes dietéticas más altas de fructosa, además de la fructosa cristalina pura, son los alimentos que contienen azúcar de mesa (sacarosa), jarabe de maíz con alto contenido de fructosa , néctar de agave , miel , melaza , jarabe de arce , frutas y jugos de frutas , ya que estos tienen los porcentajes más altos de fructosa. (incluida la fructosa en sacarosa) por porción en comparación con otros alimentos e ingredientes comunes. La fructosa existe en los alimentos como monosacárido libre o unida a la glucosa como sacarosa , un disacárido . La fructosa, la glucosa y la sacarosa pueden estar presentes en un alimento; sin embargo, diferentes alimentos tendrán diferentes niveles de cada uno de estos tres azúcares.

El contenido de azúcar de las frutas y verduras comunes se presenta en la Tabla 1. En general, en los alimentos que contienen fructosa libre, la proporción de fructosa a glucosa es de aproximadamente 1: 1; es decir, los alimentos con fructosa suelen contener aproximadamente la misma cantidad de glucosa libre. Un valor por encima de 1 indica una mayor proporción de fructosa a glucosa y por debajo de 1 una proporción menor. Algunas frutas tienen mayores proporciones de fructosa a glucosa en comparación con otras. Por ejemplo, las manzanas y las peras contienen más del doble de fructosa libre que glucosa, mientras que para los albaricoques la proporción es menos de la mitad de fructosa que de glucosa.

Los jugos de manzana y pera son de particular interés para los pediatras porque las altas concentraciones de fructosa libre en estos jugos pueden causar diarrea en los niños. Las células ( enterocitos ) que recubren el intestino delgado de los niños tienen menos afinidad por la absorción de fructosa que por la glucosa y la sacarosa. La fructosa no absorbida crea una mayor osmolaridad en el intestino delgado, que atrae agua hacia el tracto gastrointestinal, lo que produce diarrea osmótica. Este fenómeno se analiza con mayor detalle en la sección Efectos sobre la salud .

La Tabla 1 también muestra la cantidad de sacarosa que se encuentra en frutas y verduras comunes. La caña de azúcar y la remolacha azucarera tienen una alta concentración de sacarosa y se utilizan para la preparación comercial de sacarosa pura. Se clarifica el jugo de caña o remolacha extraído, eliminando las impurezas; y concentrado eliminando el exceso de agua. El producto final es sacarosa pura al 99,9%. Los azúcares que contienen sacarosa incluyen azúcar granulada blanca de mesa común y azúcar en polvo , así como azúcar morena .

Cuadro 1. Contenido de azúcar de determinados alimentos vegetales comunes (g / 100 g)
Alimento
Carbohidratos totales,
incluida la
" fibra dietética "

Azúcares totales

Fructosa libre

Glucosa libre
Sacarosa Relación fructosa /
glucosa
Sacarosa
como% de
azúcares totales
Frutas              
manzana 13,8 10,4 5.9 2.4 2.1 2.0 19,9
Albaricoque 11,1 9.2 0,9 2.4 5.9 0,7 63,5
Banana 22,8 12,2 4.9 5,0 2.4 1.0 20,0
Higo , seco 63,9 47,9 22,9 24,8 0,9 0,93 0,15
Uvas 18,1 15,5 8.1 7.2 0,2 1.1 1
Naranja navel 12,5 8.5 2,25 2.0 4.3 1.1 50,4
Durazno 9.5 8.4 1,5 2.0 4.8 0,9 56,7
Pera 15,5 9,8 6.2 2.8 0,8 2.1 8.0
Piña 13,1 9,9 2.1 1,7 6.0 1.1 60,8
Ciruela 11,4 9,9 3.1 5.1 1,6 0,66 16,2
Verduras              
Remolacha , Roja 9,6 6,8 0,1 0,1 6.5 1.0 96,2
Zanahoria 9,6 4,7 0,6 0,6 3.6 1.0 77
Pimiento rojo dulce 6.0 4.2 2.3 1,9 0.0 1.2 0.0
Cebolla , Dulce 7,6 5,0 2.0 2.3 0,7 0,9 14.3
Batata 20,1 4.2 0,7 1.0 2.5 0,9 60,3
batata 27,9 0,5 tr tr tr n / A tr
Caña de azúcar 13-18 0,2 - 1,0 0,2 - 1,0 11-16 1.0 elevado
Remolacha azucarera 17-18 0,1 - 0,5 0,1 - 0,5 16-17 1.0 elevado
Granos              
Maíz , Dulce 19,0 6.2 1,9 3.4 0,9 0,61 15.0
^ A La cifra de carbohidratos se calcula en la base de datos del USDA y no siempre corresponde a la suma de los azúcares, el almidón y la "fibra dietética".

Todos los datos con una unidad de g (gramo) se basan en 100 g de un alimento. La relación fructosa / glucosa se calcula dividiendo la suma de fructosa libre más la mitad de sacarosa por la suma de glucosa libre más la mitad de sacarosa.

La fructosa también se encuentra en el edulcorante manufacturado , jarabe de maíz con alto contenido de fructosa (JMAF), que se produce al tratar el jarabe de maíz con enzimas , convirtiendo la glucosa en fructosa. Las denominaciones comunes para el contenido de fructosa, JMAF-42 y JMAF-55, indican el porcentaje de fructosa presente en el JMAF. El JMAF-55 se usa comúnmente como edulcorante para refrescos , mientras que el JMAF-42 se usa para endulzar alimentos procesados, cereales para el desayuno , alimentos de panadería y algunos refrescos.

Contenido de carbohidratos de edulcorantes comerciales (porcentaje en base seca)

Azúcar Fructosa Glucosa Sacarosa
(Fructosa + Glucosa)
Otros
azúcares
Azúcar granulada 0 0 100 0
Caramelo 1 1 97 1
JMAF-42 42 53 0 5
JMAF-55 55 41 0 4
JMAF-90 90 5 0 5
Miel 50 44 1 5
miel de maple 1 4 95 0
Melaza 23 21 53 3
Jarabe de tapioca 55 45 0 0
Jarabe de maíz 0 98 0 2

Datos obtenidos de Kretchmer, N. y Hollenbeck, CB (1991). Azúcares y edulcorantes, Boca Raton, FL: CRC Press, Inc. para JMAF y USDA para frutas y verduras y otros azúcares refinados.

Los azúcares de caña y remolacha se han utilizado como el principal edulcorante en la fabricación de alimentos durante siglos. Sin embargo, con el desarrollo del JMAF, se produjo un cambio significativo en el tipo de consumo de edulcorantes en ciertos países, particularmente en los Estados Unidos. Sin embargo, contrariamente a la creencia popular, con el aumento del consumo de JMAF, la ingesta total de fructosa en relación con la ingesta total de glucosa no ha cambiado drásticamente. El azúcar granulada es 99,9% de sacarosa pura, lo que significa que tiene la misma proporción de fructosa a glucosa. Las formas más comúnmente utilizadas de JMAF, JMAF-42 y JMAF-55 tienen una proporción aproximadamente igual de fructosa a glucosa, con pequeñas diferencias. El JMAF simplemente ha reemplazado a la sacarosa como edulcorante. Por lo tanto, a pesar de los cambios en el consumo de edulcorantes, la relación entre la ingesta de glucosa y fructosa se ha mantenido relativamente constante.

Figura 3: Consumo ajustado de azúcar refinado per cápita en EE. UU.

Información nutricional

Aportando 368 kcal por 100 gramos de polvo seco (tabla), la fructosa tiene el 95% del valor calórico de la sacarosa en peso. El polvo de fructosa es 100% carbohidratos y no aporta otros nutrientes en cantidades significativas (tabla).

Fructosa, polvo seco
Valor nutricional por 100 g (3,5 oz)
Energía 368 kcal (1.540 kJ)
100 gramos
0 g
0 g
Minerales Cantidad
% DV
Calcio
0%
0 mg
Planchar
1%
0,1 mg
Fósforo
0%
0 mg
Potasio
0%
0 mg
Sodio
1%
12 mg

† Los porcentajes se aproximan aproximadamente utilizando las recomendaciones de EE . UU. Para adultos.
Fuente: USDA FoodData Central

Digestión y absorción de fructosa en humanos

Figura 4: Hidrólisis de sacarosa a glucosa y fructosa por sacarasa
Figura 5: Proteínas de transporte de azúcar intestinal

La fructosa existe en los alimentos como monosacárido (fructosa libre) o como unidad de un disacárido (sacarosa). La fructosa libre es absorbida directamente por el intestino. Cuando la fructosa se consume en forma de sacarosa, se digiere (descompone) y luego se absorbe como fructosa libre. A medida que la sacarosa entra en contacto con la membrana del intestino delgado, la enzima sacarasa cataliza la escisión de la sacarosa para producir una unidad de glucosa y una unidad de fructosa, que luego se absorben. Después de la absorción, ingresa a la vena porta hepática y se dirige hacia el hígado.

El mecanismo de absorción de fructosa en el intestino delgado no se comprende completamente. Alguna evidencia sugiere transporte activo , porque se ha demostrado que la absorción de fructosa ocurre contra un gradiente de concentración. Sin embargo, la mayoría de la investigación respalda la afirmación de que la absorción de fructosa se produce en la membrana mucosa a través del transporte facilitado que involucra proteínas de transporte GLUT5 . Dado que la concentración de fructosa es más alta en la luz, la fructosa puede fluir por un gradiente de concentración hacia los enterocitos , asistida por proteínas de transporte. La fructosa puede ser transportada fuera del enterocito a través de la membrana basolateral por GLUT2 o GLUT5, aunque el transportador GLUT2 tiene una mayor capacidad para transportar fructosa y, por lo tanto, la mayor parte de la fructosa se transporta fuera del enterocito a través de GLUT2.

Capacidad y tasa de absorción

La capacidad de absorción de fructosa en forma de monosacárido varía de menos de 5 ga 50 g (por ración individual) y se adapta a los cambios en la ingesta de fructosa en la dieta. Los estudios muestran que la mayor tasa de absorción ocurre cuando la glucosa y la fructosa se administran en cantidades iguales. Cuando se ingiere fructosa como parte del disacárido sacarosa , la capacidad de absorción es mucho mayor porque la fructosa existe en una proporción de 1: 1 con la glucosa. Parece que la tasa de transferencia de GLUT5 puede estar saturada a niveles bajos y la absorción aumenta a través de la absorción conjunta con glucosa. Un mecanismo propuesto para este fenómeno es un cotransporte de fructosa dependiente de glucosa . Además, la actividad de transferencia de fructosa aumenta con la ingesta de fructosa en la dieta. La presencia de fructosa en la luz provoca un aumento de la transcripción del ARNm de GLUT5, lo que conduce a un aumento de las proteínas de transporte. Las dietas con alto contenido de fructosa (> 2,4 g / kg de peso corporal) aumentan las proteínas de transporte dentro de los tres días posteriores a la ingesta.

Malabsorción

Varios estudios han medido la absorción intestinal de fructosa utilizando la prueba de hidrógeno en el aliento . Estos estudios indican que la fructosa no se absorbe completamente en el intestino delgado. Cuando la fructosa no se absorbe en el intestino delgado, se transporta al intestino grueso, donde es fermentada por la flora colónica. El hidrógeno se produce durante el proceso de fermentación y se disuelve en la sangre de la vena porta . Este hidrógeno se transporta a los pulmones, donde se intercambia a través de los pulmones y se puede medir mediante la prueba de hidrógeno en el aliento. La flora colónica también produce dióxido de carbono, ácidos grasos de cadena corta , ácidos orgánicos y gases traza en presencia de fructosa no absorbida. La presencia de gases y ácidos orgánicos en el intestino grueso provoca síntomas gastrointestinales como hinchazón, diarrea, flatulencia y dolor gastrointestinal. El ejercicio inmediatamente después del consumo puede exacerbar estos síntomas al disminuir el tiempo de tránsito en el intestino delgado, lo que resulta en una mayor cantidad de fructosa que se vacía en el intestino grueso.

Metabolismo de la fructosa

Los tres monosacáridos de la dieta son transportados al hígado por el transportador GLUT2. La fructosa y la galactosa se fosforilan en el hígado por la fructoquinasa (K m = 0,5 mM) y la galactoquinasa (K m = 0,8 mM), respectivamente. Por el contrario, la glucosa tiende a pasar a través del hígado (K m de glucocinasa hepática = 10 mM) y puede metabolizarse en cualquier parte del cuerpo. La absorción de fructosa por el hígado no está regulada por la insulina. Sin embargo, la insulina es capaz de aumentar la abundancia y la actividad funcional de GLUT5 en las células del músculo esquelético.

Fructólisis

El catabolismo inicial de la fructosa a veces se denomina fructólisis , en analogía con la glucólisis , el catabolismo de la glucosa . En la fructólisis, la enzima fructoquinasa inicialmente produce fructosa 1-fosfato , que es dividida por la aldolasa B para producir las triosas dihidroxiacetona fosfato (DHAP) y gliceraldehído . A diferencia de la glucólisis , en la fructólisis, la triosa gliceraldehído carece de un grupo fosfato . Por lo tanto, se requiere una tercera enzima, la trioquinasa , para fosforilar el gliceraldehído, produciendo gliceraldehído 3-fosfato . Las triosas resultantes son idénticas a las obtenidas en la glucólisis y pueden entrar en la vía gluconeogénica para la síntesis de glucosa o glucógeno, o catabolizarse más a través de la vía glucolítica inferior a piruvato .

Metabolismo de fructosa a DHAP y gliceraldehído

El primer paso en el metabolismo de la fructosa es la fosforilación de la fructosa a fructosa 1-fosfato por la fructoquinasa, atrapando así la fructosa para su metabolismo en el hígado. La fructosa 1-fosfato luego se somete a hidrólisis por la aldolasa B para formar DHAP y gliceraldehídos; La DHAP puede isomerizarse a gliceraldehído 3-fosfato por triosafosfato isomerasa o sufrir reducción a glicerol 3-fosfato por glicerol 3-fosfato deshidrogenasa. El gliceraldehído producido también se puede convertir en gliceraldehído 3-fosfato mediante gliceraldehído quinasa o luego convertirse en glicerol 3-fosfato mediante glicerol 3-fosfato deshidrogenasa. El metabolismo de la fructosa en este punto produce productos intermedios en la vía gluconeogénica que conducen a la síntesis de glucógeno, así como a la síntesis de ácidos grasos y triglicéridos.

Síntesis de glucógeno a partir de DHAP y gliceraldehído 3-fosfato

El gliceraldehído resultante formado por la aldolasa B luego se fosforila a gliceraldehído 3-fosfato. El aumento de las concentraciones de DHAP y gliceraldehído 3-fosfato en el hígado impulsa la vía gluconeogénica hacia la glucosa y la subsiguiente síntesis de glucógeno. Parece que la fructosa es un mejor sustrato para la síntesis de glucógeno que la glucosa y que la reposición de glucógeno tiene prioridad sobre la formación de triglicéridos. Una vez que se repone el glucógeno hepático, los intermediarios del metabolismo de la fructosa se dirigen principalmente hacia la síntesis de triglicéridos.

Figura 6: Conversión metabólica de fructosa en glucógeno en el hígado

Síntesis de triglicéridos a partir de DHAP y gliceraldehído 3-fosfato

Los carbonos de la fructosa de la dieta se encuentran tanto en los ácidos grasos libres como en las fracciones de glicerol de los triglicéridos plasmáticos. El alto consumo de fructosa puede conducir a una producción excesiva de piruvato, provocando una acumulación de intermedios del ciclo de Krebs. El citrato acumulado puede transportarse desde las mitocondrias al citosol de los hepatocitos , convertirse en acetil CoA por la citrato liasa y dirigirse hacia la síntesis de ácidos grasos. Además, el DHAP se puede convertir en glicerol 3-fosfato, proporcionando la estructura de glicerol para la molécula de triglicéridos. Los triglicéridos se incorporan a las lipoproteínas de muy baja densidad (VLDL), que se liberan del hígado y se destinan a los tejidos periféricos para su almacenamiento en las células grasas y musculares.

Figura 7: Conversión metabólica de fructosa en triglicéridos en el hígado

Efectos potenciales sobre la salud

Aumento de peso

En un metaanálisis de ensayos clínicos con alimentación controlada, donde los sujetos de prueba fueron alimentados con una cantidad fija de energía en lugar de que se les permitiera elegir la cantidad que comían, la fructosa no fue un factor independiente para el aumento de peso; sin embargo, el consumo de fructosa se asoció con el aumento de peso cuando la fructosa proporcionó un exceso de calorías.

Enfermedades cardiometabólicas

Un panel de expertos de la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria concluyó que la fructosa se prefiere en la fabricación de alimentos y bebidas para reemplazar la sacarosa y la glucosa debido al menor efecto de la fructosa sobre los niveles de glucosa en sangre después de una comida. Sin embargo, cuando se consume en exceso como agente edulcorante en alimentos y bebidas, la fructosa se ha asociado con un mayor riesgo de obesidad, diabetes y trastornos cardiovasculares que forman parte del síndrome metabólico . La investigación clínica no ha proporcionado ninguna evidencia directa o solo ha sido limitada de que la fructosa en sí esté asociada con niveles elevados de colesterol LDL y triglicéridos que conducen al síndrome metabólico, pero más bien indica que el consumo excesivo de alimentos y bebidas endulzados con azúcar y el aumento simultáneo en la ingesta de calorías son la base metabólica síndrome. De manera similar, un mayor consumo de alimentos y bebidas endulzados aumenta el riesgo de enfermedad cardiovascular, incluida la hipertensión , pero no existe una relación directa de causa y efecto en los seres humanos que demuestre que la fructosa es el factor causante.

Comparado con sacarosa

Se puede recomendar el uso moderado de fructosa como edulcorante para los diabéticos, posiblemente porque no desencadena la producción de insulina por las células β pancreáticas , probablemente porque las células β tienen niveles bajos de GLUT5 , una proteína transportadora en las membranas celulares de fructosa. Para una cantidad de referencia de 50 gramos, la fructosa tiene un índice glucémico de 23, en comparación con 100 para la glucosa y 60 para la sacarosa. La fructosa también es un 73% más dulce que la sacarosa a temperatura ambiente, lo que permite a los diabéticos usar menos por porción. La fructosa consumida antes de una comida puede reducir la respuesta glucémica de la comida. Los alimentos y bebidas endulzados con fructosa provocan un aumento menor en los niveles de glucosa en sangre que los fabricados con sacarosa o glucosa.

Ver también

Referencias

enlaces externos

  • Medios relacionados con la fructosa en Wikimedia Commons