فركتوز

الفركتوزأوسكر الفاكهةهوأحادي السكاريدالكيتونالبسيط الموجود في العديد من النباتات، حيث يرتبط غالبًابالجلوكوزلتكوينسكروزثنائي السكاريد. إنه أحد السكريات الأحادية الغذائية الثلاثة، جنبًا إلى جنب مع الجلوكوزوالجالاكتوز، التي يتم امتصاصها مباشرة في الدم أثناءالهضم. اكتشف الكيميائي الفرنسيأوغستين بيير دوبرنفاوت الفركتوزفي عام 1847.صاغ الكيميائي الإنجليزي ويليام ألين ميلراسم «الفركتوز» في عام 1857.الفركتوز الجاف النقي هو مادة صلبة بلورية حلوة، بيضاء، عديمة الرائحة، وأكثرها قابلية للذوبان في الماء بين جميع السكرياتيوجد الفركتوز فيالعسلوفاكهة الأشجار والكروم والزهوروالتوتومعظمالخضروات الجذرية.
تجاريا، يُشتق الفركتوز منقصبالسكر،وبنجر السكر،والذرة.شراب الذرة عالي الفركتوزهومزيجمن الجلوكوز والفركتوز على شكل سكريات أحادية. السكروزمركببه جزيء جلوكوز مرتبط تساهميًا بجزيء واحد من الفركتوز. عادة ما تضاف جميع أشكال الفركتوز، بما في ذلك الفواكه والعصائر، إلى الأطعمة والمشروباتللاستساغةوتحسين الطعم، ولتحمير بعض الأطعمة، مثل المخبوزات. يتم إنتاج حوالي 240 ألفطنمن الفركتوز البلوري سنويًا.
قد يساهم الاستهلاك المفرط للفركتوز (خاصةً من المشروبات المحلاة بالسكر) فيمقاومة الأنسولينوالسمنةوارتفاعنسبة الكوليسترول الضاروالدهون الثلاثية، مما يؤدي إلىمتلازمة التمثيل الغذائي.ذكرت هيئة سلامة الغذاء الأوروبيةأن الفركتوز قد يكون مفضلًا على السكروز والجلوكوز في الأطعمة والمشروبات المحلاة بالسكر بسبب تأثيره المنخفض علىمستويات السكر في الدمبعد الأكل، مع ملاحظة الجانب السلبي المحتمل أن «تناول كميات كبيرة من الفركتوز قد يؤدي إلى مضاعفات أيضية. مثلعسر شحميات الدمومقاومة الأنسولين وزيادة السمنة الحشوية».عارضت اللجنة الاستشارية العلمية للتغذية في المملكة المتحدة في عام 2015 مزاعم الفركتوز المسببة لاضطرابات التمثيل الغذائي، مشيرة إلى أنه «لا توجد أدلة كافية لإثبات أن تناول الفركتوز، عند المستويات المستهلكة في النظام الغذائي العادي في المملكة المتحدة، يؤدي إلى نتائج صحية ضارة بغض النظر عن أي آثار ذات صلة. لوجودها كمكون من مكونات السكريات الكلية والحرة».
الفركتوزهوالسكرالذي يتكون داخل كل أنواعالفواكهتقريباً وبعضالخضروات.ودرجة تحليته ضعف درجة السكروز أو سكرالقصب، ويستخدم في تحليةالحلوياتوالمربياتوالجيليوالمشروبات الخفيفة والعصائر، كما أنه مصدر حلاوةالعسل، ويعطي المذاق نفسه الذي يعطيه السكروز، ولكن الفركتوز أقل من السكروز في إنتاجالسعرات الحرارية؛ ولذلك يستخدم في تحلية أطعمة النظام المستخدم لإنقاص الوزن. والفركتوز هو الذي يعطي الآيس كريم والحلوى الملمس الناعم، كما أنه يمتصالرطوبةبسهولة فيساعد على أن تكون المخبوزات طازجة فلا يتغير طعمها بمرور الوقت. ولأغراضالتجارة، ينتج الفركتوز على هيئةسائلأو بودرة أو أقراص. ويستخدم صانعو الأطعمة الفركتوز المستخرج منالذرة، بصفة أساسية، وفي صورة شراب.
وجوده بجسم الحيوان:
يوجد في الأماكن التالية:
1- في السائل المنوي.
2- في دم أجنة الحيوانات المجترة.
3- قد يوجد نادراً في البول وإن وجد يكون بسبب عيب في التمثيل الغذائي للكبد، ومن تفاعلاته:
أنه يتفاعل كالكحولمع الأحماض مثلحمض الفوسفوريكH3PO4 لتكوين استرات الأحماض وهذا الإستر هو مركب وسيط في عملية التمثيل الغذائي للكربوهيدرات وينتج مركبات مثل فركتوز 1 فوسفات، فركتوز 6 فوسفات، فركتوز 1,6 فوسفات.
إن عصائر التفاح والإجاص تحتوي على نسبة عالية من الفروكتوز ممّا قد يسبّب الإسهال عند الأطفال. إن الخلايا التي تحيط الأمعاء عند الأطفال لديها قدرة أقل لامتصاص الفركتوز من الجلوكوز أو السوكروز. إن الفروكتوز غير الممتصّ يخلّق أسموزيّة أعلى في الأمعاء مما يزيد من توجّه المياه داخل السبيل الهضمي وذلك يؤدي إلى الإسهال التناضجي.
تمت صياغة كلمة «فركتوز» في عام 1857 من اللاتينية فركتوس والتي تعني الفاكهة واللاحقة الكيميائية العامة للسكريات "-ose".ويسمى أيضًا سكر الفاكهة وليفولوز.
الفركتوز هو 6-كربون بولي هيدروكسي كيتون.يعتمد الفركتوز البلوري على بنية دورية مكونة من ستة أعضاء، تسمى β-dفركتوبيرانوز، بسبب ثباتهيميكيتالوالترابط الهيدروجينى الداخلي. في المحلول، يوجد الفركتوز كمزيجتوازنمن β-dفركتوبيرانوز، β-d-فراكتوفورانوز، α-dفركتوفورانوز، ألفا-dفركتوبيرانوزوكيتو-d-مشدات الفركتوز.
توزيعdتوتومرات الفركتوز في المحلولمرتبطة بعدة متغيرات، مثل المذيب ودرجة الحرارة.dفركتوبيرانوز وd-الفركتوفورانوز في الماء عدة مرات بما يقرب من 70% فركتوبيرانوز و 22% فركتوفورانوز.
قد يتمتخميرالفركتوز اللاهوائي بواسطةالخميرةأوالبكتيريا.تقوم إنزيمات الخميرة بتحويل السكر (الجلوكوز أو الفركتوز) إلىإيثانولوثاني أكسيد الكربون. سيبقى ثاني أكسيد الكربون المنطلق أثناء التخمير مذابًا في الماء، حيث سيصل إلى التوازن مع حمض الكربونيك، ما لم تُترك غرفة التخمير مفتوحة للهواء. ينتج ثاني أكسيد الكربون المذاب وحمض الكربونيك الكربنة في المشروبات المخمرة المعبأة.
يخضع الفركتوزلتفاعل ميلارد، لون بني غير إنزيمي، معالأحماض الأمينية. نظرًا لوجود الفركتوز بدرجة أكبر في شكل السلسلة المفتوحة أكثر من الجلوكوز، فإن المراحل الأولية من تفاعل ميلارد تحدث بسرعة أكبر من الجلوكوز. لذلك، فإن الفركتوز لديه القدرة على المساهمة في التغييرات فياستساغةالطعام، بالإضافة إلى التأثيرات الغذائية الأخرى، مثل الإفراط في اللون البني، وتقليل الحجم والحنان أثناء تحضير الكعكة، وتشكيل المركباتالمطفرة.
يذوب الفركتوز بسهولة ليعطيهيدروكسي ميثيل فورفورال("HMF"). قد تصبح هذه العملية، في المستقبل، جزءًا من نظام منخفض التكلفة ومحايد للكربون لإنتاج بدائل للبنزين والديزل من المحطات.
السبب الرئيسي لاستخدام الفركتوز تجاريًا في الأطعمة والمشروبات، إلى جانب تكلفته المنخفضة، هو حلاوته النسبية العالية. إنه أحلى من جميع الكربوهيدرات التي تحدث بشكل طبيعي. تم الإبلاغ عن الحلاوة النسبية للفركتوز في حدود 1.2-1.8 مرة من السكروز.ومع ذلك، فإن الشكل الدائري المكون من 6 ذرات من الفركتوز هو الأكثر حلاوة. شكل الحلقة المكونة من 5 أعضاء يشبه طعم سكر المائدة المعتاد. يؤدي تسخين الفركتوز إلى تكوين الحلقة المكونة من 5 حلقات.لذلك، تقل الحلاوة النسبية مع زيادة درجة الحرارة. ومع ذلك فقد لوحظ أن حلاوة الفركتوز المطلقة متطابقة عند 5 درجة مئوية مثل 50 درجة مئوية وبالتالي فإن الحلاوة النسبية للسكروز لا ترجع إلىالتوزيع الشاذولكن انخفاض في حلاوة السكروز المطلقة عند درجات حرارة منخفضة.
يُنظر إلى حلاوة الفركتوز في وقت أبكر من حلاوة السكروز أو الجلوكوز، ويصل الإحساس بالطعم إلى ذروته (أعلى من حلاوة السكروز) ويقل بسرعة أكبر من حلاوة السكروز. يمكن أن يعزز الفركتوز أيضًا النكهات الأخرى في النظام.
يظهر الفركتوز تأثير حلاوة عند استخدامه مع المحليات الأخرى. يُنظر إلى الحلاوة النسبية للفركتوز الممزوج بالسكروز أو الأسبارتام أو السكرين على أنها أكبر من الحلاوة المحسوبة من المكونات الفردية.
يحتوي الفركتوز على نسبة ذوبان أعلى في الماء من السكريات الأخرى، بالإضافة إلى كحول السكر الأخرى لذلك، يصعب بلورة الفركتوز من محلول مائي.تعتبر خلطات السكر التي تحتوي على الفركتوز، مثل الحلوى، أكثر نعومة من تلك التي تحتوي على سكريات أخرى بسبب قابلية ذوبان الفركتوز بشكل أكبر.
يعد الفركتوز أسرع في امتصاص الرطوبة وإطلاقه في البيئة بشكل أبطأ من السكروز أو الجلوكوز أو المحليات المغذية الأخرى.يعتبر الفركتوز مرطبًا ممتازًا ويحتفظ بالرطوبة لفترة طويلة من الوقت حتى في حالةالرطوبة النسبيةالمنخفضة (RH). لذلك، يمكن أن يساهم الفركتوز في ملمس أكثر استساغة، وفترة صلاحية أطول للمنتجات الغذائية التي يستخدم فيها.
الفركتوز له تأثير أكبر على تثبيط نقطة التجمد من السكريات الثنائية أو السكريات القليلة، والتي قد تحمي سلامة جدران خلايا الفاكهة عن طريق الحد من تكوين بلورات الثلج. ومع ذلك، قد تكون هذه الخاصية غير مرغوب فيها في حلويات الألبان الخفيفة أو المجمدة.
يزيد الفركتوز من لزوجة النشا بسرعة أكبر ويحقق لزوجة نهائية أعلى من السكروز لأن الفركتوز يخفض درجة الحرارة المطلوبة أثناءجلتنة النشا، مما يتسبب في زيادة اللزوجة النهائية.
على الرغم من أن بعض المحليات الصناعية ليست مناسبة للخبز المنزلي، إلا أن العديد من الوصفات التقليدية تستخدم الفركتوز.
تشمل المصادر الطبيعية للفركتوز الفواكه والخضروات (بما في ذلك قصب السكر) والعسل.غالبًا ما يتركز الفركتوز بشكل أكبر من هذه المصادر. أعلى المصادر الغذائية للفركتوز، إلى جانب الفركتوز البلوري النقي، هي الأطعمة التي تحتوي علىسكر المائدة(سكروز)،وشراب الذرة عالي الفركتوز،ونكتار الأغاف،والعسل،ودبس السكر،وشراب القيقب،وعصائرالفاكهة والفواكه، حيث تحتوي هذه الأطعمة على أعلى نسب من الفركتوز. (بما في ذلك الفركتوز في السكروز) لكل حصة مقارنة بالأطعمة والمكونات الشائعة الأخرى. يوجد الفركتوز في الأطعمة إما على شكلسكاريد أحاديحر أو مرتبط بالجلوكوز مثلالسكروز، وهوثنائي السكاريد. قد يتواجد الفركتوز والجلوكوز والسكروز في الطعام؛ ومع ذلك، سيكون للأطعمة المختلفة مستويات مختلفة من كل من هذه السكريات الثلاثة.
يتم عرض محتويات السكر من الفواكه والخضروات الشائعة في الجدول 1. بشكل عام، في الأطعمة التي تحتوي على الفركتوز الحر، تكون نسبة الفركتوز إلى الجلوكوز تقريبًا 1: 1 ؛ أي أن الأطعمة التي تحتوي على الفركتوز عادة ما تحتوي على كمية متساوية من الجلوكوز الحر. تشير القيمة التي تزيد عن 1 إلى نسبة أعلى من الفركتوز إلى الجلوكوز، بينما تشير القيمة الأقل من 1 إلى نسبة أقل. تحتوي بعض الفواكه على نسب أكبر من الفركتوز إلى الجلوكوز مقارنة بالفاكهة الأخرى. على سبيل المثال،يحتوي التفاحوالكمثرىعلى أكثر من ضعف كمية الفركتوز الحر الموجودة في الجلوكوز، في حينأن النسبة بالنسبة للمشمشأقل من نصف كمية الفركتوز الموجودة في الجلوكوز.
تعتبر عصائر التفاح والكمثرى ذات أهمية خاصةلأطباء الأطفاللأن التركيزات العالية من الفركتوز الحر في هذه العصائر يمكن أن تسببالإسهاللدى الأطفال. الخلايا (المعوية) أن الأطفال خط فيالأمعاء الدقيقةلديها تقارب أقل لالفركتوزامتصاصمن لالجلوكوز والسكروز.يتسبب الفركتوز غيرالممتصفي زيادة الأسمولية في الأمعاء الدقيقة، مما يسحب الماء إلى الجهاز الهضمي، مما يؤدي إلى الإسهال التناضحي. تمت مناقشة هذه الظاهرة بمزيد من التفصيل في قسم التأثيرات الصحية.
يوضح الجدول 1 أيضًا كمية السكروز الموجودة في الفواكه والخضروات الشائعة.يحتوي قصبالسكر وبنجر السكرعلى نسبة عالية من السكروز، ويستخدمان في التحضير التجاري للسكروز النقي. يتم تنقية عصير القصب أو البنجر المستخلص، وإزالة الشوائب؛ وتتركز بإزالة الماء الزائد. المنتج النهائي هو سكروز نقي بنسبة 99.9٪. السكريات المحتوية على السكروز تشمل سكر المائدةالأبيض الشائع الحبيبي والسكرالبودرة، بالإضافة إلىالسكر البني.
* يتم حساب رقم الكربوهيدرات في قاعدة بياناتوزارة الزراعة الأمريكيةولا يتوافق دائمًا مع مجموع السكريات والنشا و «الألياف الغذائية».
تستند جميع البيانات بوحدة g (جرام) إلى 100 ز من عنصر غذائي. يتم حساب نسبة الفركتوز / الجلوكوز بقسمة مجموع الفركتوز الحر زائد نصف السكروز على مجموع الجلوكوز الحر زائد نصف السكروز.
يوجد الفركتوز أيضًا فيالمُحليالمُصنع،شراب الذرة عالي الفركتوز(HFCS)، والذي يتم إنتاجه عن طريق معالجةشراب الذرةبالأنزيمات، وتحويل الجلوكوز إلى سكر الفواكه.تشير التسميات الشائعة لمحتوى الفركتوز، HFCS-42 و HFCS-55، إلى النسبة المئوية للفركتوز الموجود في HFCS.يستخدم HFCS-55 بشكل شائع كمحلٍللمشروبات الغازية، بينما يستخدم HFCS-42 لتحلية الأطعمة المصنعةوحبوب الإفطاروأطعمة المخابزوبعض المشروبات الغازية
تم الحصول على البيانات من كريتشمير، إن وهولينبيك، سي بي (1991). السكريات والمحليات، بوكا راتون، فلوريدا: سي آر سي بريس (وهي مجموعة نشر أمريكية متخصصة في إنتاج الكتب التقنية. حيث أن العديد من كتبهم تتعلق بالهندسة والعلوم والرياضيات).لـ مركبات الكربون الهيدروفلورية ووزارة الزراعة الأمريكية للفواكه والخضروات والسكريات المكررة الأخرى.
تم استخدام سكر القصب والبنجر كمُحليات رئيسية في صناعة الأغذية لعدة قرون. ومع ذلك، مع تطوير مركبات الكربون الهيدروفلورية، حدث تحول كبير في نوع استهلاك التحلية في بعض البلدان، ولا سيما الولايات المتحدة.على عكس الاعتقاد الشائع، مع زيادة استهلاك مركبات الكربون الهيدروفلورية، لم يتغير إجمالي مدخول الفركتوز بالنسبة إلى إجمالي مدخول الجلوكوز بشكل كبير. السكر الحبيبي هو سكروز نقي بنسبة 99.9٪، مما يعني أنه يحتوي على نسبة متساوية من الفركتوز إلى الجلوكوز. تحتوي الأشكال الأكثر استخدامًا من HFCS و HFCS-42 و HFCS-55 على نسبة متساوية تقريبًا من الفركتوز إلى الجلوكوز، مع وجود اختلافات طفيفة. لقد حلت مركبات الكربون الهيدروفلورية (HFCS) ببساطة محل السكروز كمُحلي. لذلك، على الرغم من التغييرات في استهلاك التحلية، ظلت نسبة الجلوكوز إلى تناول الفركتوز ثابتة نسبيًا.
يوفر 368 سعرة حرارية لكل 100 جرام من المسحوق الجاف (المائدة)، يحتوي الفركتوز على 95% منقيمة السعرات الحراريةللسكروز بالوزن.مسحوق الفركتوز عبارة عنكربوهيدرات100% ولا يوفر أيمغذياتأخرى بكميات كبيرة (الجدول).
يوجد الفركتوز في الأطعمة إما على شكل سكاريد أحادي (فركتوز حر) أو كوحدة من ثنائي السكاريد (السكروز). تمتص الأمعاء الفركتوز الحر مباشرة. عندما يتم استهلاك الفركتوز في شكل سكروز، يتم هضمه (تكسيره) ثم امتصاصه على شكل سكر فركتوز حر. عندما يتلامس السكروز مع غشاء الأمعاء الدقيقة، فإن إنزيم السكراز يحفز انقسام السكروز لإنتاج وحدة جلوكوز واحدة ووحدة سكر فركتوز، ثم يتم امتصاص كل منهما. بعد الامتصاص يدخل فيالوريد البابي الكبدي ويتجهنحو الكبد.
آلية امتصاص الفركتوز في الأمعاء الدقيقة ليست مفهومة تمامًا. تشير بعض الأدلة إلىالنقل النشط، لأنه ثبت أن امتصاص الفركتوز يحدث مقابل تدرج تركيز.ومع ذلك، فإن غالبية الأبحاث تدعم الادعاء بأن امتصاص الفركتوز يحدث على الغشاء المخاطي عبرالنقل الميسر الذييتضمن بروتينات نقلGLUT5. نظرًا لأن تركيز الفركتوز أعلى في اللومن، فإن الفركتوز قادر على التدفق أسفل تدرج التركيز إلىالخلايا المعوية، بمساعدة بروتينات النقل. يمكن نقل الفركتوز خارج الخليةالمعوية عبر الغشاء الجانبي الجانبي‏ إما عن طريق GLUT2 أو GLUT5، على الرغم من أن ناقل GLUT2 لديه قدرة أكبر على نقل الفركتوز، وبالتالي، يتم نقل غالبية الفركتوز خارج الخلية المعوية من خلال GLUT2.
تتراوح قدرة امتصاص الفركتوز في شكل أحادي السكاريد من أقل من 5 ز إلى 50 g (لكل حصة فردية) ويتكيف مع التغيرات في تناول الفركتوز الغذائي.تظهر الدراسات أن أكبر معدل امتصاص يحدث عند تناول الجلوكوز والفركتوز بكميات متساوية.عندما يتم تناول الفركتوز كجزء منالسكروزثنائي السكاريد، تكون سعة الامتصاص أعلى بكثير لأن الفركتوز موجود بنسبة 1: 1 مع الجلوكوز. يبدو أنمعدل نقل GLUT5قد يكون مشبعًا عند مستويات منخفضة، ويزداد الامتصاص من خلال امتصاص المفصل مع الجلوكوز.واحد الآلية المقترحة لهذه الظاهرة هي التي تعتمد على الجلوكوزمن الناقل النشطمن الفركتوز. بالإضافة إلى ذلك، يزداد نشاط نقل الفركتوز مع تناول الفركتوز الغذائي. يؤدي وجود الفركتوز في التجويف إلى زيادة نسخ mRNA لـ GLUT5، مما يؤدي إلى زيادة بروتينات النقل. تزيد الأنظمة الغذائية عالية الفركتوز (> 2.4 جم / كجم من وزن الجسم) من بروتينات النقل في غضون ثلاثة أيام من تناولها.
قامت العديد من الدراسات بقياس امتصاص الأمعاء للفركتوز باستخداماختبار التنفس بالهيدروجين.تشير هذه الدراسات إلى أن الفركتوز لا يتم امتصاصه بالكامل في الأمعاء الدقيقة. عندما لا يتم امتصاص الفركتوز في الأمعاء الدقيقة، يتم نقله إلى الأمعاء الغليظة، حيث يتم تخميره بواسطة الفلورا القولونية. ينتج الهيدروجين أثناءعملية التخميرويذوب في دمالوريد البابي. يتم نقل هذا الهيدروجين إلى الرئتين، حيث يتم تبادله عبر الرئتين ويمكن قياسه عن طريق اختبار تنفس الهيدروجين. تنتج الفلورا القولونية أيضًا ثاني أكسيد الكربونوالأحماض الدهنية قصيرة السلسلة والأحماضالعضوية والغازات النزرة في وجود الفركتوز غير الممتص.يتسبب وجود الغازات والأحماض العضوية في الأمعاء الغليظة في ظهور أعراض الجهاز الهضمي مثل الانتفاخ والإسهال وانتفاخ البطن وآلام الجهاز الهضمي.يمكن أن تؤدي ممارسة الرياضة بعد الاستهلاك مباشرة إلى تفاقم هذه الأعراض عن طريق تقليل وقت العبور في الأمعاء الدقيقة، مما يؤدي إلى إفراغ كمية أكبر من الفركتوز في الأمعاء الغليظة.
يتم نقل جميع السكريات الأحادية الغذائية الثلاثة إلى الكبد بواسطة ناقل GLUT2.سكر الفواكهواللبنوفسفرتهفي الكبد عن طريقفركتوكيناز(Kم= 0.5 ملم) وغالاكتوكيناز (Kم= 0.8 ملم)، على التوالي. على النقيض من ذلك، يميل الجلوكوز إلى المرور عبر الكبد (K ·mمن الجلوكوكيناز الكبدي = 10 مم) ويمكن استقلابه في أي مكان في الجسم. لا يتم تنظيم امتصاص الكبد للفركتوز بواسطة الأنسولين. ومع ذلك، فإن الأنسولين قادر على زيادة الوفرة والنشاط الوظيفي لـ GLUT5 في خلايا العضلات والهيكل العظمي.
يشار إلىالتقويضالأولي للفركتوز أحيانًا باسمتحلل الفركتوز، على غرارتحلل السكر، تقويضالجلوكوز. في تحلل الفركتوز، الانزيمفركتوكينازتنتج في البدايةالفركتوز 1-فوسفات، وهو انقسام بواسطةألدولاز بيلإنتاجتريوزالفوسفات ثنائي هيدروكسي أسيتون(بالإنجليزية: Dihydroxyacetone phosphate (DHAP))وغليسيرألدهيد[2]. وخلافا للتحلل، في تحلل الفركتوز وتريوزغليسيرألدهيديفتقر إلىمجموعة فوسفات. ولذلك، فإن الإنزيم الثالث،تريوكيناز، مطلوب لفوسفوريلات جليسيرالديهيد،وإنتاج جليسيرالديهيد 3 فوسفات. والثلاثيات الناتجة متطابقة لتلك التي حصلت في تحلل ويمكن أن تدخلاستحداث الجلوكوزمسارا لالجلوكوز أو الجليكوجين التوليف، أو مزيد من التكسير خلال أقلحال السكرالطريق إلىالبيروفات.
الخطوة الأولى في عملية التمثيل الغذائي للفركتوز هي فسفرة الفركتوز إلى الفركتوز 1-فوسفات بواسطة الفركتوكيناز، وبالتالي محاصرة الفركتوز لعملية التمثيل الغذائي في الكبد. ثم يخضع الفركتوز 1-فوسفاتللتحلل المائيبواسطةألدولاز بيلتكوين فوسفاتثنائي هيدروكسي الأسيتونوغليسرالدهيد؛ فوسفات ثنائي هيدروكسي الأسيتون يمكن أن تكون إماأزمرتهإلى غليسيرألدهيد 3-فوسفات بواسطة ثلاثي الفوسفات إيزوميراز أو الخضوع للحد منالجلسرين3 فوسفات من الجلسرين 3-فوسفات نازعة. يمكن أيضًا تحويل غليسرالدهيد المنتج إلى غليسرالدهيد 3-فوسفات بواسطة غليسرالدهيد كيناز أو يتم تحويله إلى الجلسرين 3-فوسفات بواسطة الجلسرين 3-فوسفات الهيدروجين. ينتج عن استقلاب الفركتوز في هذه المرحلة مواد وسيطة في مسار الجلوكوجين الذي يؤدي إلى تخليق الجليكوجين بالإضافة إلى تخليق الأحماض الدهنية والدهون الثلاثية.
الناتج الناتج من الجلسيرالديهيد المكون من الألدولاز ب ثم يخضع لعملية الفسفرة إلى جليسيرالديهيد 3-فوسفات. تؤدي زيادة تركيزات فوسفات ثنائي هيدروكسي الأسيتون وغليسرالدهيد 3-فوسفات في الكبد إلى دفع مسار تكوين الجلوكوز نحو الجلوكوز وتخليق الجليكوجين اللاحق.يبدو أن الفركتوز هو ركيزة أفضل لتخليق الجليكوجين من الجلوكوز وأن تجديد الجليكوجين له الأسبقية على تكوين الدهون الثلاثية.بمجرد تجديد الجليكوجين في الكبد، يتم توجيه المواد الوسيطة في استقلاب الفركتوز بشكل أساسي نحو تخليق الدهون الثلاثية.
تم العثور على الكربون من الفركتوز الغذائية في كل منالأحماض الدهنية الحرةوالجلسرينالأنصافمن الدهون الثلاثية البلازما. يمكن أن يؤدي الاستهلاك العالي للفركتوز إلى زيادة إنتاج البيروفات، مما يتسبب في تراكم وسيطة دورة كريبس.يمكن نقل السترات المتراكمة منالميتوكوندرياإلىالعصارة الخلوية لخلاياالكبد، وتحويلها إلىأسيتيل CoAبواسطة سترات لياز وتوجيهها نحو تخليق الأحماض الدهنية.بالإضافة إلى ذلك، يمكن تحويل فوسفات ثنائي هيدروكسي الأسيتون إلى جلسرين 3-فوسفات، مما يوفر العمود الفقري للجليسرول لجزيء الدهون الثلاثية.يتم دمج الدهون الثلاثية فيالبروتينات الدهنية منخفضة الكثافة جدًا(VLDL)، والتي يتم إطلاقها من الكبد المتجه نحو الأنسجة المحيطية للتخزين في كل من الخلايا الدهنية والعضلية.
فيالتحليل التلويللتجارب السريريةمع التغذية الخاضعة للرقابة - حيث تم تغذية الأشخاص الخاضعين للاختبار بكمية ثابتة من الطاقة بدلاً من السماح لهم باختيار الكمية التي يتناولونها - لم يكن الفركتوز عاملاً مستقلاً لزيادة الوزن ؛ ومع ذلك، كان استهلاك الفركتوز مرتبطًا بزيادة الوزن عندما يوفر الفركتوز سعرات حرارية زائدة.
خلصت لجنة خبراء منهيئة سلامة الأغذية الأوروبيةإلى أن الفركتوز مفضل في تصنيع الأغذية والمشروبات ليحل محل السكروز والجلوكوز بسبب انخفاض تأثير الفركتوز على مستويات الجلوكوز في الدم بعد الوجبة.ومع ذلك، عند تناول الفركتوز بكمية زائدة كعامل تحلية في الأطعمة والمشروبات، فقد ارتبط بزيادة خطر الإصابة بالسمنة والسكري واضطرابات القلب والأوعية الدموية التي تعد جزءًا منمتلازمة التمثيل الغذائي.لم تقدم الأبحاث السريريةدليلًا مباشرًا على أن الفركتوز نفسه مرتبط بارتفاعكوليسترول البروتين الدهني منخفض الكثافةوالدهون الثلاثيةمما يؤدي إلى متلازمة التمثيل الغذائي،ولكنه يشير إلى أن الاستهلاك المفرط للأطعمة والمشروبات المحلاة بالسكر، والزيادة المتزامنة في تناول السعرات الحرارية، تكمن وراء متلازمة التمثيل الغذائي.وبالمثل، فإن زيادة استهلاك الأطعمة والمشروبات المحلاة يزيد من خطر الإصابة بأمراض القلب والأوعية الدموية، بما في ذلكارتفاع ضغط الدم،ولكن لا توجدعلاقة سبب وتأثيرمباشرة في البشر تظهر أن الفركتوز هو العامل المسبب.
قد يوصى استخدام معتدل للسكر الفواكه كمادة للتحلية لمرضى السكر،ربما لأنها لا تؤدي إلى إفراز الأنسولين من البنكرياسخلايا β، ربما لأن خلايا بيتا لديهم مستويات منخفضة منGLUT5، وهوالبروتين الناقلفيأغشية الخلاياللفركتوز.بالنسبة لمقدار مرجعي يبلغ 50 جرامًا، يحتوي الفركتوز علىمؤشر نسبة السكرفي الدم يبلغ 23، مقارنة بـ 100 للجلوكوز و 60 للسكروز.كما أن الفركتوز أحلى بنسبة 73% من السكروز في درجة حرارة الغرفة، مما يسمح لمرضى السكر باستخدام كمية أقل منه لكل حصة. قد يؤدي تناول الفركتوز قبل الوجبة إلى تقليل استجابة نسبة السكر في الدم للوجبة.تسبب الأطعمة والمشروبات المحلاة بالفركتوز ارتفاعًا أقل في مستويات الجلوكوز في الدم مقارنة بتلك المصنعة مع السكروز أو الجلوكوز.
إن الفروكتوز لديه المؤشر الجلايسيمي الأدنى GI=19 مقارنة بكافة أنواعالسكرالطبيعية ويستهلك من قبل مرضىالسكريبسبب تأثيره البسيط على مستوى السكر فيالدم. ولكن الإفراط في استهلاك الفروكتوز قد يكون عاملاً في بعض الأمراض منهامتلازمة الأيضومقاومةالأنسولينلذلك لا ينصح باستهلاك المنتجات التي تحتوي على كمية عالية من الفروكتوز.