Glucose molecuul
Suiker speelt een uiterst belangrijke rol in elk dieet en begrijpt dat deze rol essentieel is voor het behoud van een optimale gezondheid. Hoewel suikers die in hun natuurlijke bron voorkomen, zoals fruit en groenten, acceptabel zijn voor gezonde consumptie, zijn die die zijn verwijderd, verwerkt en toegevoegd aan voedingsmiddelen iets minder gezond [1]. Het handhaven van onze suikerinname tot een minimum of vrij gezond niveau is essentieel in elk dieet om het risico op diabetes, hartziekten en het voorkomen van gewichtstoename te verminderen. Glucose is een van de meest voorkomende organische vormen van suiker in de natuur en dient als primaire energiebron voor veel levende organismen [2]. Het wordt vaak verwerkt en gebruikt in de bakkerij-industrie. Xylose is daarentegen een natuurlijke suiker die voorkomt in houtachtige materialen zoals berkenschors. Het wordt vaak gebruikt als derivaat, xylitol is een kristallijne aldosesuiker die wordt gebruikt als zoetstof voor thee en koffie [3].
Glucose is de belangrijkste molecule die als energiebron voor planten en dieren dient. Het wordt gevonden in het sap van planten en in de bloedbaan van mensen en wordt gewoonlijk aangeduid als bloed suiker [2]. Vrijwel alle koolhydraatbevattende voedingsmiddelen hebben een vorm van glucose en deze kunnen fruit, brood, aardappelen en peulvruchten bevatten, enzovoort [4].
Glucose is een koolhydraat, wat betekent dat het is samengesteld uit de elementen koolstof, waterstof en zuurstof [1]. Het staat bekend als de belangrijkste eenvoudige suiker in het metabolisme van mensen. Hoewel het meer in het algemeen bekend staat als een eenvoudige suiker, is het ook bekend als een monosaccharide en soms ook dextrose genoemd. Glucose vormt een hexose-suiker met zes koolstofatomen die een aldehydegroep op het eerste koolstofatoom bevat. Elk van de andere vijf koolstofatomen heeft één hydroxylgroep [5]. Glucose heeft een chemische formule van C6H12O6 en kan verschillende structuren aannemen, zoals D-glucose (of dextrorotaire vorm) en L-glucose (van linksdraaiende vorm).
De normale glucoseconcentratie in het bloed is ongeveer 0,1%, maar deze kan hoger worden bij personen die aan diabetes lijden. Wanneer glucose in het lichaam wordt geoxideerd, vormt het producten van koolstofdioxide, water en stikstof. Het resulteert ook in energieproductie van ongeveer 2870 kilojoules per mol die vervolgens door de cellen wordt gebruikt [2].
Glucose heeft een scala aan toepassingen op verschillende gebieden. Bij hypoglykemieën kunnen mensen met diabetes bijvoorbeeld kleine hoeveelheden suiker bevatten, vaak in de vorm van glucosetabletten of snoep. Glucose wordt ook veel gebruikt in de voedingsmiddelen- en drankenindustrie [6]. Meestal wordt vloeibare glucose gebruikt in een reeks van industrieën, zoals voedselproductie, farmaceutische, landbouw en zelfs in de diervoederindustrie. Het wordt veel gebruikt als een voedingssupplement en zoetstof in de voedselproductie en in zuigelingenvoeding om hun voedingswaarde te verbeteren. Meer gebruikelijk is het gebruik in de zoetwarenindustrie om een zoete smaak te verschaffen en de groei van gist tijdens het bakken te verbeteren.
Glucose heeft een aantal voordelen, maar deze kunnen worden samengevat in drie belangrijke toepassingen. De eerste heeft te maken met hypoglykemie of eenvoudiger gezegd; een tekort aan glucose in het bloed. Hoewel het lichaam veel dingen nodig heeft om te overleven, is glucose een van de grootste vereisten. De hersenen kunnen niet functioneren zonder glucose en lage bloedglucosewaarden kunnen leiden tot zwakte, duizeligheid, angst, ernstige verwarring, convulsies en zelfs een coma [2]. Adequaat handhaven van de glucosespiegels in de bloedbaan is noodzakelijk voor een optimale lichaamshygiëne. Het tweede belangrijkste gebruik van glucose is om atleten te helpen herstellen en planten fotosynthese. Veel atleten gebruiken glucosepillen om hun herstel te versnellen, zowel tijdens als na een training. De glucose-inname zorgt voor elektrolyten die op hun beurt atleten helpen om beter te presteren. Planten daarentegen halen hun voedsel via een bekend proces genaamd fotosynthese. Tijdens dit proces wordt glucose gevormd als middel om energie te creëren om planten te helpen overleven. Het laatste grote gebruik van glucose is als een ingrediënt in vele soorten voedsel, snoep en drankjes.
Xylose-structuur
Xylose werd voor het eerst geïsoleerd in bossen zoals berken en wordt nu vaak aangetroffen in een reeks van houtachtige materialen zoals stro, pecannoten en maïskolven. Het wordt ook gevonden in bessen, spinazie en broccoli. Het is bekend dat het lichaam enige xylose op zichzelf produceert, maar deze hoeveelheid is erg klein [7].
Hoewel xylose algemeen bekend is als houtsuiker, wordt het gedefinieerd als een aldo-pentose suiker die in wezen een monosaccharide is dat vijf koolstofatomen bevat en een aldehyde functionele groep. Het heeft een chemische formule van HOCH2(CH (OH))3CHO en kan verschillende structuren aannemen, maar dit is afhankelijk van de omgevingsomstandigheden. Deze structuren omvatten D-xylose (of dextrorotaire vorm) die endogeen voorkomt in levende wezens bijvoorbeeld en L-xylose (van lautorotaire vorm) dat wordt gesynthetiseerd.
Het derivaat van xylose is xylitol dat gewoonlijk wordt geconsumeerd als een suikervervanger. Wanneer xylitol wordt geconsumeerd, kan het lichaam het niet gebruiken en dus beweegt het door het maagdarmkanaal zonder volledig te worden gemetaboliseerd [8].
Na veel onderzoek is xylose sindsdien als veilig te gebruiken beschouwd als suikervervanger. Xylitol wordt vaak aangetroffen in veel producten die tandbederf bestrijden, zoals tandpasta, mondspoeling en zelfs suikervrije kauwgum. Recente onderzoeken hebben ook xylitol aangetoond om een deel van het bestaande verval te verbeteren en helpen zelfs de tandgezondheid, omdat het het vermogen van de bacteriën om zich aan tanden te hechten vermindert. Xylitol heeft geen koolhydraten, wat betekent dat het in veel voedingsmiddelen op basis van voeding kan worden gebruikt. Daarnaast heeft het ook een hoog vezelgehalte dat het aantal calorieën verder vermindert en het gewichtsverlies en de spijsvertering bij mensen helpt [7]. Vanwege de toename van type 2 diabetes is een alternatieve suikerbron nodig. Hoewel witte suiker het insulinegehalte in het lichaam kan verhogen, wanneer xylitol aan de andere kant in het lichaam wordt geïntroduceerd, verhoogt het niet het insulinegehalte en dient het als een uitstekend alternatief.
Xylose is een antibacterieel en antischimmelmiddel dat veel helende eigenschappen bevat. Artsen bevelen xylitol aan als een stof voor suiker vanwege de verhoogde gezondheidsvoordelen. Vanwege het feit dat het geen koolhydraten en een veel hoger vezelgehalte heeft, is het ook bekend om gewichtsverlies en spijsvertering te bevorderen. Van xylitol is ook bekend dat het het insulinegehalte verlaagt en het hormonale evenwicht kan herstellen en de symptomen van premenstruele spanning kan verminderen. Studies hebben ook aangetoond dat het een actieve rol speelt bij het voorkomen van kanker van het spijsverteringskanaal.
Volgens de American Heart Association (AHA) is de maximale hoeveelheid toegevoegde suiker die per dag moet worden gegeten ongeveer 25 g, terwijl xylose een veel veiliger optie voor consumptie is en geen ernstige bijwerkingen heeft. Xylose wordt aanbevolen in dagelijkse hoeveelheden van maximaal 35 gram in twee afzonderlijke doses.
Glucose | xylose |
Zes koolstofsuiker | Vijf koolstofsuiker |
Meer calorieën en koolhydraten | Minder calorieën en koolhydraten |
Verhoogt de bloedsuikerspiegel | Zal de bloedsuikerspiegel niet verhogen |
Kan de groei van bacteriën bevorderen | Zal de groei van bacteriën remmen |
Het lichaam heeft insuline nodig om glucose te metaboliseren | Het lichaam heeft geen insuline nodig om xylitol te metaboliseren |
Glucose produceert een hogere glycemische respons | Xylitol produceert een lagere glycemische respons |