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葡萄糖

简介

葡萄糖
葡萄糖

葡萄糖(Glucose)无色结晶或白色结晶性或颗粒性粉末;无臭,味甜,有吸湿性。易溶于水,在碱性条件下加热易分解。应密闭保存。口服后迅速吸收,进入人体后被组织利用,也可转化成糖原脂肪贮存。正常人体每分钟利用葡萄糖的能力为每公斤体重6毫克。是一种能直接吸收利用,补充热能的碳水化合物,是人体所需能量的主要来源,在体内被氧化成二氧化碳和水,并同时供给热量,或以糖原形式贮存。能促进肝脏的解毒功能,对肝脏有保护作用。

性质
异构体异构体

化学式 C6H12O6
摩尔质量 180.16 g mol?1
密度 1.54
熔点 α-D-glucose: 146°C
β-D-glucose: 150°C

葡萄糖又称右旋糖。一种单糖,含醛基的已糖。固体状态为白色结晶,溶于水稍有甜味,有旋光性,其水溶液旋光向右。广泛存在于生物体内,为某些双糖(如蔗糖麦芽糖等)和多糖(如淀粉、纤维素等)的组成成分。游离的葡萄糖存在于某些植物的果实(如葡萄)和动物血液中,是生物体中的主要能源物质。人体血液中的葡萄(血糖)含量相对恒定,正常人空腹和安静时血糖浓度为80~120毫克%。

物理性质

葡萄糖是己醛糖,白色晶体,易溶于水,味甜,熔点146℃。

化学性质

它的结构简式:CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO与果糖(CH2OH(CHOH)3COCH2OH)互为同分异构体。它是自然界分布最广泛的单糖。葡萄糖含多个羟基,一个醛基,具有多元醇和的性质。其主要化学性质是:

化学分子式化学分子式

(1)分子中有醛基,有还原性,能与银氨溶液反应:CH2OH-(CHOH)4-CHO+2[Ag(NH3)2]++2OH-==CH2OH-(CHOH)4-COOH+2Ag↓+H2O+4N4H3↑,被氧化成葡萄糖酸;
(2)醛基还能被还原为己六醇
(3)分子中有多个羟基,能与酸发生酯化反应
(4)葡萄糖在生物体内发生氧化反应,放出热量。

功能作用

中枢神经系统几乎全部依赖血糖的供应作为能源,一旦血糖下降到80毫克%时可能出现糖尿现象。工业上葡萄糖由淀粉水解制得,60年代应用微生物酶法生产葡萄糖。这是一项重大革新,比酸水解法有明显的优点。在生产中原料不必精制,不需耐酸、耐压的设备,而且糖液无苦味,产糖率高。葡萄糖在医学上主要用作注射用营养剂(葡萄糖注射液);食品工业上葡萄糖经异构酶处理后可制造果糖,尤其是含果糖42%的果葡糖浆,其甜度同蔗糖,已成为当前制糖工业的重要产品。

葡萄糖是生物体内新陈代谢不可缺少的营养物质。它的氧化反应放出的热量是人类生命活动所需能量的重要来源。在食品、医药工业上可直接使用,在印染制革工业中作还原剂,在制镜工业和热水瓶胆镀银工艺中常用葡萄糖作还原剂。工业上还大量用葡萄糖为原料合成维生素C(抗坏血酸)。

口服糖粉

葡萄糖
葡萄糖粉
口服葡萄糖(ORAL GLUCOSE)一般呈粉状,所以又称葡萄糖粉。天绿原生产的口服葡萄糖是以玉米淀粉为原料,采用双酶法生产的一种功能性速效营养补充品。作为人体的基本元素和最基本的医药原料,该品的作用和用途十分广泛,即可直接应用于人体,又可用于食品加工和医药化工。

它能迅速增加人体能量、耐力、可用作血糖过低、感冒发烧、头晕虚脱、四肢无力及心肌炎等症的补充液,对癌症也有一定治疗作用。随着广大人民生活水平的提高,葡萄糖作为蔗糖的替代品应用于食品工业,为葡萄糖的应用开拓了更为广阔的领域。

葡萄糖在人体新陈代谢中起着重要作用,因此美国药典载有葡萄糖酸钙针剂、片剂、葡萄糖酸钾、葡萄糖酸铁等并在美国大量生产。在食品加工业非常发达的日本,食品添加剂证书上明确记载葡萄糖酸、葡萄糖酸-δ-内酯、葡萄糖酸锌、葡萄糖酸钙、葡萄糖酸亚铁、葡萄糖酸铜可作为食品添加剂,以葡萄糖为原料深加工,除可制造结晶的葡萄糖酸、葡萄糖酸-δ-内酯外,还可制造各种盐,如等。

人体必须的微量元素,人体缺少它,就会发生疾病,如缺铁就会引起贫血,因铁是血红蛋白和肌红蛋白的组织部分,参与氧化和输送二氧化碳,过去硫酸亚铁治疗贫血,人体虽能吸收,但刺激胃肠,会引起一系列不良反应,故改用葡萄糖酸亚铁后,胃肠无明显反应,补铁效果良好,鉴于这种情况,国家规定,用葡萄糖酸的钾、钠、钙、锌、铜、铁、等作为人体营养强化剂及药用补充剂,均有很好的治疗效果。

长期的、科学合理的服用,对一个民族身体素质的提高是不言而喻的,据日本一资料统计,二战后日本青少年的平均身高增长了14.8cm,这与他们在食品、药品制造中科学合理的使用葡萄糖酸微量元素是密不可分的。在我国,大家熟知的葡萄糖酸钙的针剂、片剂和葡萄糖酸锌口服液都具有重要的生理功能、治疗功能,“巨能钙”、“补铁口服液”热销全国就是一个充分的验证。

儿童服用

葡萄糖
葡萄糖
小儿正常生长发育的营养素,以糖、蛋白质及脂肪三大要素为最重要。糖类(碳水化合物)是供应体内热量的主要来源。葡萄糖是一种单糖,进入体内可被直接利用。1~6个月的婴儿,食物中的糖类主要是乳糖和少许淀粉。4个月后含淀粉食物逐渐增加,到1岁时胃肠道消化淀粉的各种酶系统逐渐完善,能迅速将其水解为葡萄糖,并在小肠吸收进入血液。吸收后可直接供给能量,或以糖原形式贮存,过量的可变成脂肪。  

人体平时不进食葡萄糖,体内也不会缺乏葡萄糖,因此,平时不需补充。但当小儿在患病、拒食时,体质极度衰弱,为保证小儿基础代谢热量的需要,短时喂以葡萄糖,是可取的,有时静脉输给葡萄糖,就是这个道理。但认为葡萄糖营养价值高,过多过久的给予喂哺,而忽略其他食品供给,可影响小儿食欲,并且由于蛋白质及其它营养素得不到补充,会导致生长迟缓,严重反复感染、营养不良等。还会因血糖升高,引起一过性糖尿,而发生口渴、多饮多尿症状。

小儿消化道产生其他消化酶的腺体被废弃不用,长久会导致萎缩,消化功能更加下降,使之更不能进食其他类食物。正常小儿应尽量让其多吃淀粉类食物,练习咀嚼,以促进唾液腺的分泌,增强食欲及消化功能,并有利于颌面骨及牙齿的发育。

化学分析

葡萄糖
葡萄糖化学分析(点击图片放大)
天然的葡萄糖,无论是游离的或是结合的,均属D构型,在水溶液中主要以吡喃式构形含氧环存在,为α和β两种构型的衡态混合物

在常温条件下,可以α-D-葡萄糖的水合物(含1个水分子)形式从过饱和的水溶液中析出晶体,熔点为80℃;而在50~115℃之间析出的晶体则为无水α-D-葡萄糖,熔点146℃。115℃以上析出的稳定形式则为β-D-葡萄糖,熔点为148~150℃。呋喃环形式的葡萄糖仅以结合状态存在于少数天然化合物中。

D-葡萄糖具有一般醛糖的化学性质:在氧化剂作用下,生成葡萄糖酸,葡萄糖二酸或葡萄糖醛酸;在还原剂作用下,生成山梨醇;在弱碱作用下,葡萄糖可与另两种结构相近的六碳糖──果糖和甘露糖──三者之间通过烯醇式相互转化。葡萄糖还可与苯肼结合,生成葡萄糖脎,后者在结晶形状和熔点方面都与其他糖脎不同,可作为鉴定葡萄糖的手段。

大多数生物具有酶系统可分解D-葡萄糖以取得能量的能力。在活细胞中,例如哺乳动物的肌肉细胞或单细胞的酵母细胞中,葡萄糖先后经过不需氧的糖酵解途径、需氧的三羧酸循环以及生物氧化过程生成二氧化碳和水,释放出较多的能量,以ATP(三磷酸腺苷)形式贮存起来,供生长、运动等生命活动之需。在无氧的情况下,葡萄糖仅仅被分解生成乳酸或乙醇,释放出的能量少得多;酿酒是无氧分解的过程。工业上,用酸或酶水解淀粉制得的葡萄糖可用做食品、制酒、制药等工业生产的原料。

耐量试验

葡萄糖
葡萄糖
临床上做糖尿病的诊断试验时,通常是测定静脉空腹血糖。当静脉空腹血糖<5.0mmol/L,可排除糖尿病;当静脉空腹血糖>7.0mmol/L并且有临床症状时,则可以诊断为糖尿病;而当静脉空腹血糖在5.5~7.0mmol/L之间并且怀疑糖尿病时,就应该进一步做葡萄糖耐量试验——OGTT。OGTT试验是一种口服葡萄糖负荷试验,用以了解人体对进食葡萄糖后的血糖调节能力。通过OGTT试验,可以早期发现糖代谢异常,早期诊断糖尿病。

测试方法

1、做OGTT试验前3天,不应该控制饮食,每天饮食中碳水化合物含量不应低于150克,并且维持正常活动。
2、影响本试验的药物(引起血糖升高或降低的药物)应停用。
3、试验前病人应10~14个小时不进食。
4、试验当日早晨空腹静脉取血后在5分钟之内饮入300毫升含75克葡萄糖的糖水,喝糖水后30分钟、1小时、2小时分别静脉取血一次,并留取尿液做尿糖定性试验。整个试验中不可吸烟、喝咖啡、喝茶或进食,应安静地坐在椅子上。

试验结果判定

1、当静脉空腹血糖<6.1mmol/L,OGTT两小时血糖<7.8mmol/L,说明人体对进食葡萄糖后的血糖调节能力正常,为糖耐量正常。
2、当静脉空腹血糖≥7.0mmol/L或OGTT两小时血糖≥11.1mmol/L,尿糖+~++++,说明人体处理进食后葡萄糖的能力明显降低,已达到糖尿病的诊断标准。
3、当静脉空腹血糖<7.0mmol/L并且OGTT两小时血糖介于7.8~11.1mmol/L之间,说明人体对葡萄糖的调节能力轻度下降,已达到糖耐量低减的诊断标准。
4、当静脉空腹血糖介于6.1~7.0mmol/L之间,且OGTT两小时血糖≤7.8mmol/L,说明人体对进食葡萄糖后的血糖调节能力尚好,但对空腹血糖调节能力轻度减退,已达到空腹血糖受损的诊断标准。

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