W sportowych mitach często pojawia się taki o unikaniu owoców i fruktozy w diecie sportowca. Argumentuję się go tym że fruktoza jest zbędna ponieważ uzupełnia tylko glikogen wątrobowy a nie mięśniowy. Nie dostrzega się innych prozdrowotnych czynników jak przeciwutleniacze czy też włókna pokarmowe, a także tak prozaicznej sprawy jak smakowitość owoców co ma znaczenie przy dietach które czasami są monotonne i jałowe. Przyjrzyjmy się szlakom metabolicznym fruktozy i jej wpływie na organizm.
Metabolizm fruktozy
Fruktoza metabolizowana jest bez udziału insuliny i transportowana za pomocą glikoproteiny GLUT-5 głównie do wątroby ale również do mięśni.
W wątrobie najpierw następuje przekształcenie fruktozy w fruktozo-1-fosforan przez fruktokinazę. Następnie aldolaza fruktozo-1-fosforanu rozszczepia fruktozo-1-fosforan na fosfodihydroksyaceton i gliceraldehyd. Fosofodihydroksyaceton wchodzi do glikolizy dzięki reakcji katalizowanej przez izomerazę fosfotriazową, a gliceraldehyd konwertuje (przez triokinaze) w gliceraldehydo-3-fosforan i również przechodzi do glikolizy.
W mięśniach jest zamieniana do fruktozo-6-fosforanu przez enzym heksokinaza i aktywuje glikolizę po przejściu tylko jednej reakcji.
Fruktoza w okresie około treningowym
Przed treningowo spożywanie dużych ilości fruktozy opróżnia komórkowe magazyny fosforanów i obniża stężenie ATP, również w mięśniach szkieletowych. Może to obniżać zdolności wysiłkowe gdyż ATP jest głównym źródłem energetycznym dla pracujących mięśni.
Po treningu powinniśmy uzupełnić glikogen mięśniowy jako szybkie źródło energii wykorzystywanej podczas wysiłku. Badanie na 7 wytrenowanych mężczyznach wykazało że fruktoza podawana samodzielnie w okresie potreningowym również uzupełnia glikogen mięśni szkieletowych, lecz słabiej niż glukoza w takiej samej dawce ok. 75g.
Zawartość glikogenu mięśniowego podczas 8 godzinnej odnowy.
Adrianus J. Van Den Bergh, Sibrand Houtman, Arend Heerschap, Nancy J. Rehrer, Hendrikus. Muscle glycogen recovery after exercise during glucose and fructose intake monitored by13C-NMR.
W innym badaniu skupiono się na szybkości uzupełnienie glikogenu mięśniowego po wyczerpującym wysiłku przez połączenie glukozy i fruktozy w jednej porcji. Nie zauważono znaczących różnic ani w tempie odnowy ani w poziomie glikogenu w porównaniu z samą glukozą po upływie 4 godzin. Poziom glukozy we krwi i insuliny również był podobny w obu grupach. Najlepsze tempo odnowy glikogenu mięśniowego zauważony przy proporcji glukozy do fruktozy 2:1.
Wpływ nadmiaru fruktozy na gospodarkę lipidową
Fruktoza jest transportowana bez udziały insuliny i trafia w dużej części do wątroby gdzie jest metabolizowana do trójglicerydów. Narząd ten jest również producentem cholesterolu w ustroju. W przypadku nadmiernego spożycia produktów zawierających fruktozę obciążamy nadmiernie wątrobę.
Obciążona wątroba nie nadąża z produkcją cholesterolu i wytwarza lipoproteiny LDL o niskiej jakości tzw vLDL. Cząsteczki te są o wiele bardziej narażone na uszkodzenie przez cukier w procesie zwanym zaawansowaną glikację białek co powoduje starzenie się komórek oraz ma działanie aterogenne (promiażdzycowe).
Fruktoza jest około 7-10 razy bardziej aktywna niż glukoza w zaawansowanej glikacji białek i tworzeniu się końcowych produktów zaawansowanej glikacji tzw AGE’s. AGE’s odpowiadają za uszkodzenie naczyń krwionośnych oraz nerwów a także kolagenu , głównego białka tkanki łącznej i składnika ścięgien oraz chrząstek stawowych.
Wpływ nadmiaru fruktozy na aktywność hormonalną głodu i sytości
Fruktoza nie blokuję wytwarzania greliny podczas posiłku. Grelina jest hormonem głodu wytwarzanym przez śluzówkę żołądka. Fruktoza spożywana podczas posiłku pozwala na zjedzenie dużo większej porcji i zwiększa ryzyko otyłości. Dodatkowo fruktoza zmniejsza wrażliwość komórek na leptynę (hormon sytości) co może prowadzić do leptynooporności.
Owoce a krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe
Błonnik owocowy jest przekształcany na drodze fermentacji do krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych (KKT) jak kwas masłowy, octowy, propionowy, które mają korzystny wpływ na zdrowie. Kwas masłowy jest np. głównym składnikiem odżywczym dla komórek nabłonkowych wchodzących w skład okrężnicy.
Korzyści zdrowotne KKT:
- stymulacja ekspresji genów transporterów glukozy GLUT,
- regulują wchłanianie glukozy
- obniżają ph okrężnicy co zwieksza wchłanianie minerałów i chroni przed rozwojem patogenów
- stymulują odporność organizmu poprzez produkcję limfocytów, przeciwciał i cytokin.
W diecie sportowca owoce jak najbardziej powinny być obecne, lecz ilość fruktozy nie powinna być większa niż 50-70g dziennie. Dobrze jest umieszczać owoce w jadłospisie w okresie potreningowym, aby zminimalizować negatywne skutki spożywania fruktozy. Wybierajmy owoce o najkorzystniejszym stosunku glukozy do fruktozy (1:1 ) jak np. banany, grejpfruty, liczi, winogrona, śliwki. Pamiętajmy że owoce to źródło antyoksydantów, witamin, minerałów i powinniśmy korzystać z tych dobrodziejstw natury.
Bibliografia
- Beckmann N., Seelig J., Wick H.(1990) Analysis of glycogen storage disease by in vivo 13C NMR: comparison of normal volunteers with a patient. Magn. Reson. Med. 16:150–160.
- Bergh A. J. van den, van den Boogert H. J., Heerschap A.Spatially localized calibration of the radio frequency field strength. 2nd Meet. Soc. Magn. Reson. 1994, p 760.
- Bergstrom J., Hultman E.(1967) A study of the glycogen metabolism during exercise in man. Scand. J. Clin. Lab. Invest. 19:218–228.
- Bergstrom J., Hultman E.(1967) Synthesis of muscle glycogen in man after glucose and fructose infusion. Acta Med. Scand. 182:93–107.
- Blom P. C. S., Hostmark A. T., Vaage O., Kardel K. R., Maehlum S.(1987) Effect of different post-exercise sugar diets on the rate of muscle glycogen synthesis. Med. Sci. Sports Exercise 19:491–496.
- Conlee R. K.(1987) Muscle glycogen and exercise endurance: a twenty-year perspective. Exercise Sport Sci. Rev. 15:1–28.
- Cori C. F.(1926) The fate of sugar in the animal body. III. The rate of glycogen formation in the liver of normal and insulinized rats during the absorption of glucose, fructose, and galactose. J. Biol. Chem. 70:577–585.
- Costill D. L., Hargreaves M.(1992) Carbohydrate nutrition and fatigue. Sports Med. 13:86–92.
- Adrianus J. Van Den Bergh, Sibrand Houtman, Arend Heerschap, Nancy J. Rehrer, Hendrikus. Muscle glycogen recovery after exercise during glucose and fructose intake monitored by13C-NMR.
- J. O’Neale Roach, M.Y. Lim. Metabolizm i żywienie. Seria Crash Course.
