葡萄糖

什么是葡萄糖？

葡萄糖 或葡萄糖 或葡萄糖 是一种简单的糖或单糖，属于简单碳水化合物。

营养成分：

• 每克卡路里 =3.8
• 血糖指数 =100
• 甜度，相对于蔗糖 = 70-80%
• 净碳水化合物 =100%

葡萄糖化学式及图片

葡萄糖公式为C₆ H₁₂ O₆ .

图1.葡萄糖结构

人体内的葡萄糖功能

葡萄糖是一种能量来源。 食物中的葡萄糖可提供每克 3.8 卡路里;葡萄糖粉和静脉输注用葡萄糖，以葡萄糖一水合物形式提供，每克可提供 3.4 卡路里 .

葡萄糖是前体 果糖、半乳糖、核糖和脱氧核糖（在染色体中的 RNA 和 DNA 中）、脂质、蛋白质、葡萄糖醛酸、葡萄糖胺和半乳糖胺（在软骨中）以及身体正常运作所需的其他物质。

葡萄糖是一种必需营养素吗？

迄今为止尚未观察到葡萄糖缺乏综合征，因此葡萄糖与其他碳水化合物一样，不被视为必需营养素。

推荐的葡萄糖摄入量是多少？

你不需要消耗任何葡萄糖或其他含葡萄糖的碳水化合物，如淀粉或蔗糖，以生存和维持正常的血糖水平，只要你摄入足够的其他营养物质可以在你的身体中产生葡萄糖：蛋白质，脂肪、果糖或半乳糖或糖醇，例如山梨糖醇或木糖醇。从非碳水化合物来源（饮食或身体脂肪和蛋白质）产生葡萄糖称为糖异生。

在通常的高碳水化合物饮食中，您的大脑只能使用葡萄糖作为燃料。大脑会燃烧大约 20% 的总卡路里（久坐的人每天的饮食为 2,000-2,500 卡路里），因此每天大约 400-500 卡路里，您可以从 100-130 克葡萄糖中获得。

低碳水化合物饮食。 如果你开始每天摄入少于 100 克的葡萄糖，那么第一天你的身体就会从肝脏和肌肉中储存的糖原中产生葡萄糖，然后从你吃的蛋白质和脂肪中产生葡萄糖。如果您停止进食（禁食、饥饿），您体内储存的一些脂肪将转化为葡萄糖和酮体，两者都将用作您身体（包括大脑）的燃料。一些酮体会出现在您的血液中，这就是所谓的酮症， 并且，当它们排出体外时，它们会给您的呼吸和尿液带来果味或类似丙酮的气味。如果你长时间挨饿，当你体内储存的脂肪耗尽时，肌肉中的蛋白质就会开始分解，部分转化为葡萄糖，用作大脑和身体其他部位的燃料。

饮食中缺乏葡萄糖本身不应该对摄入适当卡路里的健康人有害。为了防止其他无害的酮症和果味呼吸，您需要消耗产生约 100 克葡萄糖的碳水化合物量，例如每天食用 200 克面包或 2.3 杯（363 克）米饭。蔗糖和乳糖中也有50%的葡萄糖。

有一些理由不摄入过多的葡萄糖（请参阅葡萄糖对你有害吗？）。

高葡萄糖食物

• 水果 和蜂蜜 可能含有大量天然存在的游离葡萄糖（作为单糖）。  干果每克含有比新鲜水果更多的葡萄糖。
• 将葡萄糖作为甜味剂添加到食物中， 可以在某些果汁、水果罐头和其他罐头食品、软饮料、果酱、乳制品、糕点、冰淇淋、糖果、零食、酱汁、沙拉酱、利口酒中找到标记为“葡萄糖”或“右旋糖”的物质、婴儿配方奶粉和其他食品，以及某些药用糖浆和药丸。
• “能量片” 可以含有葡萄糖（右旋糖）。
• 糖浆 高葡萄糖包括液体葡萄糖或液体葡萄糖、转化糖、高果糖玉米糖浆 (HFCS)、椰枣糖浆、玉米糖浆（葡萄糖浆）和龙舌兰花蜜（图 1）。
• 葡萄糖粉 以“葡萄糖”、“葡萄糖”的形式在市场上销售 或“玉米糖”。
• 玉米糖浆固体 或葡萄糖浆固体 或干葡萄糖浆 是葡萄糖浆干燥后得到的粉末。
• 谷物、蔬菜、豆类、坚果和种子通常含有少于 2 克的天然游离葡萄糖。

图表 1. 来源：

葡萄糖的其他膳食来源

在消化过程中，葡萄糖从含有淀粉、糊精、麦芽糊精、蔗糖、乳糖、麦芽糖、海藻糖和糖原的食物中释放出来。

图表 2 来源：

葡萄糖吸收和耐受

葡萄糖在小肠中被吸收，主要在空肠中，但也在十二指肠和回肠中。葡萄糖吸收率部分取决于葡萄糖胃排空率。在各种研究中，5%、12.5% 和 25% 溶液中的葡萄糖以相同的速度从胃中排出：每小时约 30 克，即每分钟约 2 卡路里。

葡萄糖吸收极限 （或松弛阈值）可能低至 60 克/小时 或者，根据另一个来源，每小时 120 克;较高的葡萄糖摄入率可能会引发腹泻，尤其是小孩子。

葡萄糖在空肠中被吸收 （小肠中部）通过运输分子SGLT1 （钠依赖性葡萄糖-半乳糖转运蛋白）和 GLUT2 转运体和在回肠 （小肠的最后部分）和结肠 在 GLUT7 的帮助下 运输车。

影响葡萄糖吸收率的因素

• 摄入的碳水化合物类型（参见图表 3）。 各种碳水化合物对健康个体血糖水平升高的影响（按降序排列）：葡萄糖> 蔗糖> 支链淀粉> 直链​​淀粉。高直链淀粉产品的血糖指数 (GI) 低于低直链淀粉产品。在 1987 年对 2 型糖尿病患者进行的一项研究中，摄入芸豆、小扁豆和高直链淀粉松饼后的血糖水平明显低于摄入葡萄糖溶液、全麦面包、土豆、燕麦片和米饭后的血糖水平，所有这些都含有相同数量的碳水化合物。
• 胃排空率 :
  • 刺激的因素 胃排空和葡萄糖吸收：
    • 液体 一餐，大餐体积 和碳水化合物浓度， 规律的高碳水化合物饮食、咖啡因、印度香料混合物 Garam Masala、过度饮食
    • 低血糖（低血糖）、肥胖、1 型和 2 型糖尿病
    • 快速胃排空： 贲门失弛缓症、酒精中毒或糖尿病引起的自主神经病变、甲状腺功能亢进、肠易激综合征、十二指肠溃疡、胃手术、甲状腺毒症。
    • 药物（长期服用）： 阿奇霉素、大麻、西咪替丁、克拉霉素、红霉素、奥利司他、甲状腺激素
    • 男性的胃排空速度比女性快。
  • 缓慢的因素 胃排空和葡萄糖吸收：
    • 脂肪、蛋白质、粘性可溶性纤维 （燕麦中的 β-葡聚糖或瓜尔豆胶）、长期低碳水化合物饮食、无咖啡因咖啡
    • 抗糖尿病药 （阿卡波糖、二甲双胍、艾塞那肽、普兰林肽），
    • 恶心、疼痛 （包括偏头痛）、体温过低、发热、功能性消化不良、感染、严重创伤、头颈部脊髓损伤、暴食后胃胀，
    • 胃排空延迟或胃轻瘫： 肾上腺功能不全、危重疾病、糖尿病、胃溃疡和其他胃或腹部疾病（癌症、胆囊疾病、胰腺炎、肝硬化、慢性肾病）、高血糖症、制动、神经系统疾病（自主神经病变、多发性硬化、中风、帕金森病)、胃手术
• 小肠疾病：
  • 碳水化合物消化受损 由于缺乏消化酶：慢性胰腺炎引起的胰腺功能不全、胰腺癌、胰腺切除术、囊性纤维化、葡萄糖-半乳糖吸收不良、蔗糖酶-异麦芽糖酶缺乏症
  • 葡萄糖吸收受损 由于乳糜泻、囊性纤维化、克罗恩病、葡萄糖转运蛋白 1 缺乏综合征 (GLUT1 DS)、供应肠道的动脉硬化（动脉粥样硬化）、淋巴瘤、小肠细菌过度生长 (SIBO)、手术切除部分小肠（短肠综合征）、严重慢性腹泻
• 影响葡萄糖吸收的物质和药物： 镇痛药（对乙酰氨基酚）、抗酸药（氢氧化铝）、抗胆碱能药（阿托品）、甲氯嗪）、抗抑郁药（阿米替林、度洛西汀）、抗精神病药（氟哌啶醇、锂）、大麻、泻药、左旋多巴、褪黑激素、尼古丁、非甾体抗炎药（布洛芬、消炎痛）、阿片类药物（可待因、海洛因、吗啡）、血清素、硫糖铝

葡萄糖-半乳糖吸收不良或不耐受

患有罕见遗传疾病的人葡萄糖-半乳糖吸收不良 SGLT1 转运蛋白受损，肠道内层的分子能够吸收葡萄糖和半乳糖。新生儿出现的主要症状是摄入葡萄糖、半乳糖、蔗糖（葡萄糖+果糖）、乳糖（葡萄糖+半乳糖）、异麦芽酮糖、海藻糖、淀粉和其他含葡萄糖或半乳糖的碳水化合物后出现严重腹泻。这种疾病无法治愈，但可以通过避免摄入含有葡萄糖和半乳糖的碳水化合物来预防症状。受影响的个体可以存活到成年，并且随着时间的推移，他们中的一些人可以开始更好地耐受葡萄糖。

葡萄糖转运蛋白 1 缺乏综合征 (GLUT1 DS)

GLUT1 DS 是一种罕见的遗传性疾病，缺乏将葡萄糖从血液输送到大脑所需的转运蛋白，这意味着受影响个体的大脑不能使用葡萄糖作为燃料。症状可能包括癫痫发作（通常在两岁之前）、小头（出生时不存在）、运动障碍、言语和学习障碍。 GLUT1 DS 无法治愈；低碳水化合物或生酮饮食可以部分预防症状。

葡萄糖代谢

当葡萄糖从肠道吸收到血液中时，它会触发胰腺释放激素胰岛素。胰岛素使葡萄糖能够进入肌肉和脂肪细胞。葡萄糖可以在没有胰岛素的帮助下进入大脑、肝脏、皮肤、内脏和血细胞。进入细胞后，葡萄糖可以通过两种方式分解释放能量：

• 在休息和适度运动时， 葡萄糖在氧气存在下分解成二氧化碳 (CO2) 和水。 该过程以 30-38 个 ATP 分子的形式产生能量。
• 在剧烈运动中， 例如短跑，当氧气不能足够快地输送到肌肉进行有氧代谢时，葡萄糖会分解成乳酸。 该过程以 2 个 ATP 分子的形式产生能量。

当饮食中的葡萄糖量超过您当前的身体能量需求时， 一些葡萄糖（普通人最多约 500 克，训练有素的运动员最多约 1,000 克）可以储存为糖原 （由葡萄糖组成的多糖）在肝脏和肌肉中。在运动过程中，每小时最多可使用约 60 克葡萄糖作为能量（氧化）。当糖原储存满时，任何额外的膳食葡萄糖都可以转化为体脂肪（甘油三酯） 或者，在训练期间，肌肉蛋白 .

参与碳水化合物代谢的维生素和矿物质 ：

• 维生素 B1（硫胺素）
• 维生素 B2（核黄素）
• 维生素 B3（烟酸）
• 维生素 B5（泛酸）
• 维生素 B7（生物素）
• 铬
• 铁
• 镁
• 锰

正常血糖水平

• 正常空腹（早晨）血糖水平：70-99 mg/100 mL 或 3.9-5.5 毫摩尔/升
• 摄入 75 克葡萄糖后 2 小时的正常血糖水平（口服葡萄糖耐量测试或 OGTT）：低于 140 毫克/100 毫升 或 3.9-8.1 mmol/L

膳食葡萄糖对血糖水平的影响

• 一个 154 磅（70 公斤）的人的血液中约有 4 克葡萄糖。
• 您无需食用含碳水化合物的食物，或者在一段时间内完全不需要食用任何食物来维持正常的血糖水平，因为您的身体可以从饮食或体内脂肪或蛋白质中合成所需的所有葡萄糖。
• 膳食葡萄糖具有高血糖指数（GI =100），这意味着它可以显着提高血糖水平。低升糖指数食物中的葡萄糖比高升糖指数食物中的葡萄糖导致餐后血糖水平低。
• 对于 1 型或 2 型糖尿病患者，高糖饮食会导致短暂的高血糖症。
• 在敏感人群中，高糖饮食会引发餐后（反应性）低血糖症。
• 在一项研究中，在 70% 强度的运动期间，只有 34% 的摄入葡萄糖出现在​​血液中，而在 83% 强度的运动期间，只有 25% 出现在血液中。

葡萄糖可能带来的健康益处

食物中的葡萄糖可以提供3.8卡路里 每克能量。

口服或注射葡萄糖可治疗低血糖（低血糖）。

与果糖一起摄入的葡萄糖可促进果糖的吸收，从而有助于防止果糖吸收不良的个体在摄入果糖后出现腹胀或稀便。

葡萄糖和运动表现

葡萄糖摄入可以提高适度但不剧烈运动时的表现。

• 在 1998 年的一项研究中，训练有素的骑车人每 15 分钟摄入 250 毫升 8% 葡萄糖溶液，可以将 70% 强度骑车期间的疲劳时间缩短 30%；在另一项研究中，活跃但未受过训练的男性每 10 分钟摄入 100 毫升 1.6% 葡萄糖溶液，将适度运动的疲劳时间延长约 20%。
• 在 2000 年的一项研究中，训练有素的男性摄入 6% 溶液中的 84 克葡萄糖对 83% 强度运动期间的疲劳时间没有影响。在 1992 年的一项研究中，摄入 4.5% 或 17% 葡萄糖的溶液不会显着影响身体在 70% 强度的 80 分钟运动期间对葡萄糖的利用（氧化）率。

内存

在许多研究中，在记忆任务之前服用高达 50 克的葡萄糖可以改善儿童、健康的年轻人和老年人以及患有老年痴呆症的老年人的短期记忆或注意力、长期记忆，但在一项研究中并没有影响记忆。

葡萄糖对你有害吗？

葡萄糖和龋齿

葡萄糖会促进龋齿，因为口腔中的细菌会将其分解成酸，从而使牙釉质脱矿。

糖尿病或葡萄糖不耐受

在 1 型糖尿病中，胰腺不能产生足够的激素胰岛素，因此葡萄糖无法进入肌肉和脂肪细胞，因此会在血液中积聚并导致高血糖症。在 2 型糖尿病中，身体细胞对胰岛素有部分抵抗力，因此它们吸收葡萄糖的能力降低，因此，葡萄糖再次积聚在血液中。

2 型糖尿病的危险因素：

• 高碳水化合物饮食
• 肥胖
• 抗抑郁药（药物）
• 非酒精性脂肪肝
• 酗酒 与女性患糖尿病 2 的风险增加有关。
• 45-70% 长期酗酒者 患有酒精性肝病（肝炎或肝硬化），患有葡萄糖不耐症或 2 型糖尿病。

糖尿病患者高血糖的原因 ：

• 过量食用碳水化合物食物，尤其是血糖指数高的食物，如食糖、白面包、玉米片、土豆
• 胰岛素或抗糖尿病药剂量不足
• 久坐不动的生活方式
• 情绪压力
• 感染，如普通感冒或流感、受伤、重病、手术
• 某些药物，例如类固醇

高血糖本身并不一定会引起任何症状，但当血糖超过一定水平时，葡萄糖开始从尿液中排出并带走水分，可能导致脱水，异常口渴和饥饿，过度饮酒，排尿过多，排尿在夜间，皮肤发痒，疲劳，不明原因的体重减轻。糖尿病患者的高血糖可通过胰岛素、口服降糖药和饮食来治疗。

餐后血糖和血压下降（餐后低血压）

含有葡萄糖、蔗糖或淀粉的高碳水化合物膳食可导致敏感个体饭后血压下降超过 20 mmHg（餐后低血压）：老年人、因糖尿病、帕金森病、截瘫、因血液透析而出现肾功能衰竭或多系统萎缩的个体。碳水化合物餐后血压下降可能是由于血液中胰岛素水平升高引起的，胰岛素使血管扩张并由于血液转移到肠动脉。少食少糖可能有助于防止血压下降。

随着膳食中葡萄糖含量、膳食量和温度以及胃排空率的增加，血压的下降趋势会更大。瓜尔胶可以减缓胃排空，阿卡波糖可以抑制碳水化合物的消化。

葡萄糖与其他营养素和药物的相互作用

• 葡萄糖促进钠吸收 在小肠中，这反过来又增强了水分吸收，因此葡萄糖增强水分吸收 .这就是葡萄糖用于运动饮料和口服补液溶液的原因。添加到饮料中的葡萄糖（或其他糖）浓度超过 6-8% 可能会减缓胃排空液体，从而减缓水的吸收。
• 葡萄糖促进果糖吸收 .
• 大量使用葡萄糖，尤其是静脉注射时，可能降低维生素 B1（硫胺素）、磷酸盐、镁和钾的血液水平。 这被称为再喂食综合症，这对酗酒者尤其危险，他们通常已经缺乏多种维生素和矿物质。
• 酒精和碳水化合物的组合 （甜利口酒、伏特加和软饮料、朗姆酒和可乐、杜松子酒或含碳水化合物零食的酒精）可能会引发反应性低血糖 食用后 1-3 小时内出现饥饿、颤抖、头晕和虚弱。机制：碳水化合物刺激胰岛素分泌，酒精增强其作用，导致血糖过度下降。
• 蛋白质（ 氨基酸) 触发胰岛素的释放，它们减少餐后血糖水平的升高 添加到碳水化合物餐中时：少量 在健康个体中显着 糖尿病患者 2 .在 2007 年一项针对健康个体的研究中，将 3-7 克氨基酸亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、赖氨酸和苏氨酸以各种组合添加到葡萄糖饮料中，可将餐后血糖水平的升高降低 40% 以上（与含葡萄糖的餐食有关）独自的;这种效应可能是由于氨基酸引发的胰岛素释放增加。在同一项研究中，18 克乳清蛋白 添加到葡萄糖饮料中可将餐后血糖水平降低 50% 以上。

葡萄糖生产

作为甜味剂的葡萄糖由淀粉制成，在美国通常由玉米（玉米）淀粉制成，在其他国家/地区也由小麦、大麦、高粱、大米或马铃薯、木薯（木薯）和西米棕榈淀粉制成。

葡萄糖（右旋糖）和烹饪

物理性质：

• 葡萄糖浆 可作为“液体葡萄糖” 或“液体葡萄糖。”
• 葡萄糖粉 可作为“葡萄糖”、“葡萄糖”或“玉米糖”商购获得。葡萄糖粉是一种白色或无色结晶物质，无异味，甜度约为蔗糖的 74-82%;它可以作为 无水葡萄糖 或葡萄糖一水合物 。

图 4. 来源：

焦糖化 葡萄糖从 160° C (320° F) 开始。  葡萄糖是一种还原糖，因此会发生美拉德褐变反应。

相关营养素

• 果糖
• 半乳糖
• 蔗糖
• 单糖
• 糖
• 碳水化合物