O que é a Frutose?
Frutose (pronuncia-se: /fɾuˈtɔzɨ/) ou L-açúcar (/levuˈlɔzɨ/), também conhecida como frutose, é um monossacarídeo (C6H12O6) com carbonos dispostos em anéis, comumente encontrados em frutas.
O nome “frutose” foi cunhado pelo químico britânico William Miller em 1857. O açúcar de fruta puro é muito doce, incolor, inodoro, sólido e cristalino. É o açúcar mais solúvel em água.
Também é chamada de L-glicose porque uma solução saturada é capaz de converter luz polarizada linearmente em luz polarizada circularmente, com o vetor girado para a esquerda. A frutose é um dos componentes da sacarose (beta-D-frutofuranosil alfa, juntamente com glicose-D-glicopiranosídeo), açúcares refinados comuns e outros polímeros chamados frutanos ou inulina.
Além de ser mais doce que a frutose, a sacarose é um dissacarídeo predominantemente encontrado na cana-de-açúcar. A produção anual de frutose cristalina é de cerca de 240.000 toneladas.
A frutose também é encontrada em grãos, vegetais e mel.
Em humanos, a frutose é fosforilada pela hexoquinase em frutose-6-fosfato, que é então metabolizada em ATP pela glicólise.
No fígado, no entanto, a frutose é convertida em gliceraldeído-3-fosfato antes de entrar na via glicolítica. Desta forma, a reação catalisada pela frutoquinase fosforilada entra no principal ponto regulador da atividade glicolítica. Portanto, a ingestão excessiva de frutose pode levar à saturação da via glicolítica, resultando na formação de grandes quantidades de acetil-CoA, o que aumenta a biossíntese de ácidos graxos, resultando em acúmulo de gordura no tecido adiposo. O esperma humano é rico em frutose.
A frutose e a glicose são abundantes nas uvas e são a base química do vinho. A ação da levedura sobre esses açúcares (em vez de sacarose) converte os açúcares em etanol e dióxido de carbono.
A maior parte da frutose vendida no Brasil é importada e, por esse e outros fatores, os preços são mais altos.
Propriedades físicas e químicas
A estrutura da frutose é mostrada usando a projeção de Fischer à esquerda e o modelo poligonal à direita [5].
Como a glicose, a frutose vem em duas formas: cadeia aberta (acíclica) e cadeia fechada (hemiacetal).
Em solução aquosa, a forma tautomérica predominante é a β-D-frutopiranose (73% a 20°C), seguida pela forma β-D-frutofuranose (20%).
Na forma cristalina, a análise de raios X indicou que a forma empregada foi a β-D-frutopiranose na conformação “chaise 2C5”.
Após a hidrólise, a posição dos grupos hidroxila e carbonila na composição do monossacarídeo, ligados por seis átomos de carbono em uma única ligação covalente, determina se ela produz uma cetona ou um aldeído. Quando a glicose é hidrolisada, produz um aldeído chamado aldoexose.
A frutose, por sua vez, contém um grupo carbonila no final da cadeia, que, quando hidrolisado, fornece uma cetona chamada cetoexose.
Frutose e Fermentação
A frutose pode ser fermentada anaeróbia por fungos ou bactérias. As enzimas fúngicas convertem o açúcar (glicose ou frutose) em etanol e dióxido de carbono. O dióxido de carbono liberado durante a fermentação permanecerá dissolvido na água, onde se equilibrará com o ácido carbônico, a menos que a câmara de fermentação seja mantida aberta. O dióxido de carbono e o ácido carbônico causam carbonatação em bebidas fermentadas engarrafadas.
Reações de frutose e Maillard
A frutose sofre uma reação de Maillard, uma combinação não enzimática com aminoácidos. Como ocorre com mais frequência em cadeias abertas do que a glicose, os estágios iniciais da reação de Maillard ocorrem mais rapidamente do que a glicose. No entanto, a frutose tem o potencial de causar alterações na palatabilidade dos alimentos, assim como brilho excessivo, volume e maciez e a formação de compostos mutagênicos durante a fermentação da torta.
Na desidratação
A frutose é facilmente desidratada para formar hidroximetilfurfural. No futuro, esse processo poderá levar a um sistema de baixo custo para a produção de alternativas ao óleo e ao diesel a partir de plantas.
Doçura
A principal razão pela qual a frutose é comercializada para bebidas e frutas industriais, além de seu baixo custo, é sua alta doçura. É considerado o composto mais doce dos carboidratos naturais. Cerca de 1,7 vezes maior que a sacarose. No entanto, a doçura vem do anel de seis carbonos da frutose; o anel de cinco carbonos formado pelo aquecimento da frutose tem o mesmo sabor do açúcar refinado comum.
Portanto, pode-se dizer que a doçura diminui à medida que a temperatura do composto aumenta. Em contraste, observou-se que a doçura absoluta da frutose variou entre 5 e 50°C, assim, a doçura da sacarose não foi devido a uma distribuição anomérica, mas diminuiu em temperaturas mais baixas.
O sabor doce da frutose é percebido mais cedo que a sacarose e a glicose, com um pico de sabor mais alto que a sacarose e um declínio mais rápido. A frutose também pode melhorar outros sabores no sistema.
A frutose exibe efeitos sinérgicos doces quando usada em combinação com outros adoçantes. A doçura da frutose misturada com sacarose, aspartame ou sacarina é considerada maior do que a calculada a partir dos ingredientes observados isoladamente.
Solubilidade e Cristalização
A frutose é mais solúvel do que outros açúcares e outros álcoois de açúcar. Portanto, é mais difícil cristalizar a partir de soluções aquosas. As misturas de açúcar que contêm frutose, como doces, são mais suaves do que as misturas de açúcar que contêm outros açúcares porque têm maior solubilidade.
Ponto de congelamento
A frutose tem um efeito maior na depressão do ponto de congelamento do que os dissacarídeos ou oligossacarídeos e pode proteger a integridade das paredes celulares dos frutos, reduzindo a formação de cristais de gelo. No entanto, esse recurso pode ser inconveniente em sobremesas lácteas macias ou congeladas.
Funções da frutose e do amido em sistemas alimentares
A frutose aumenta a viscosidade do amido mais rapidamente e diminui a temperatura necessária durante sua gelatinização, resultando em uma viscosidade final mais alta que a sacarose. Embora alguns adoçantes artificiais não sejam adequados para cozinhar em casa, muitas receitas tradicionais usam frutose.
A presença de frutose na dieta tem menos efeito sobre o açúcar no sangue do que a sacarose isocalórica e o amido, uma vantagem da frutose como adoçante nas dietas de diabéticos.
Digestão e absorção de frutose pelo corpo humano
A frutose está presente nos alimentos na forma de monossacarídeos (frutose livre) e dissacarídeos (sacarose). A frutose livre é absorvida diretamente no intestino. Quando a frutose é consumida como sacarose, ela é digerida e então absorvida como frutose.
Quando a sacarose entra em contato com a membrana do intestino delgado, a sacarase catalisa a clivagem da sacarose para produzir uma unidade de glicose e uma unidade de frutose, cada uma das quais é absorvida. Após absorção, entra na veia porta hepática e é direcionado para o fígado.
O mecanismo pelo qual a frutose é absorvida pelo intestino delgado não é totalmente compreendido. Algumas evidências sugerem transporte ativo porque a absorção de frutose ocorre em um gradiente de concentração. No entanto, a maioria dos estudos apoia a afirmação de que a absorção de frutose ocorre na mucosa através do transporte facilitado envolvendo o transportador GLUT5.
Devido à maior concentração de frutose no lúmen, com a ajuda de transportadores, a frutose é capaz de fluir a favor do gradiente de concentração para os enterócitos. A frutose pode ser transportada para fora do epitélio intestinal através da membrana basolateral por GLUT2 ou GLUT5, embora o transportador GLUT2 tenha maior capacidade de transporte de frutose, de modo que a maior parte da frutose é transportada para fora do epitélio intestinal por GLUT2.
Os efeitos na saúde
Digestão
A absorção de frutose ocorre no intestino delgado através do transportador GLUT-5 (apenas frutose) e do transportador GLUT2, que compete com a glicose e a galactose, etapa que ocorre no fígado apenas quando o intestino delgado está sobrecarregado. GLUT2 ou outros problemas com outros fitoquímicos como flavonóides podem fazer com que a frutose não absorvida seja transportada para o intestino grosso, o que pode causar mais água no intestino grosso por osmose, o que pode causar diarreia.
Além disso, o consumo excessivo de frutose, fonte de nutrientes para a flora intestinal, leva ao aumento da produção de ácidos graxos de cadeia curta, hidrogênio, dióxido de carbono e outros gases devido à fermentação. Este aumento de gás pode causar efeitos colaterais gastrointestinais semelhantes à síndrome do intestino irritável.
Em ganho de peso
Em uma meta-análise de ensaios clínicos de dieta controlada em que os indivíduos foram alimentados com uma quantidade fixa de energia, em vez de escolher o quanto comiam, a frutose não foi um fator independente para o ganho de peso. No entanto, o consumo de frutose foi associado ao ganho de peso quando a frutose forneceu excesso de calorias.
A frutose é geralmente recomendada para diabéticos porque não desencadeia as células beta pancreáticas para produzir insulina, possivelmente porque as células beta têm baixos níveis de GLUT5, embora o efeito final em diabéticos e não diabéticos permaneça controverso. A frutose tem índice glicêmico abaixo de 19 ± 2, enquanto a glicose é 100 e a sacarose é 68 ± 5. A frutose também é 73% mais doce que a sacarose à temperatura ambiente, então os diabéticos podem usar menos.
Estudos mostraram que consumir frutose antes das refeições pode até reduzir a resposta de açúcar no sangue após as refeições.
Alimentos e bebidas adoçados com frutose causaram menos aumento nos níveis de açúcar no sangue do que alimentos e bebidas feitos com sacarose ou glicose.
controle do apetite
O consumo de bebidas com alto teor de frutose com as refeições diminuiu os níveis circulantes de insulina e leptina e aumentou os níveis de grelina pós-prandial em comparação com o consumo de bebidas com alto teor de glicose. Como a leptina e a insulina reduzem o apetite, enquanto a grelina o aumenta, alguns pesquisadores suspeitam que consumir grandes quantidades de frutose pode aumentar a probabilidade de ganho de peso.
