Fruktosa: kesan endokrin dan metabolik

Oleh Dr. Giancarlo Monteforte

Fruktosa adalah monosakarida semulajadi dengan sifat-sifat metabolik yang luar biasa. Ciri-ciri ini pada dasarnya disebabkan oleh 2 faktor:

Indeks glisemik rendah
Memasuki glikolisis melangkaui peraturan enzim phosphofructokinase (yang mengkatalisis fosforilasi glukosa 6 fosfat ke dalam fruktosa 1, 6 bisphosphate, menentukan pelepasan glukosa muktamad dan tidak dapat dipulihkan ke dalam proses glikolitik, tindak balas ini dianggap sebagai langkah menghadkan keseluruhan kelajuan glikolisis).

Penyerapan usus

Semua monosakarida (oleh itu juga fruktosa) diserap dalam jejunum dan diletakkan di dalam bulatan portal. Fruktosa diserap oleh enterosit dengan penyebaran difasilitasi oleh pembawa tertentu (GLUT5) yang terletak pada membran apikal; pada membran basolateral terdapat pengangkut lain (GLUT2) yang memperkenalkan fruktosa ke dalam peredaran (rajah 1). GLUT5 mempunyai Km = 5, jadi ia mudah tepu, jadi pengambilan fruktosa banyak boleh diikuti oleh gangguan usus seperti sakit bengkak dan perut, cirit-birit.

Dari fruktosa vena usus masuk ke urat portal, kemudian ke hati. Pada manusia kira-kira separuh daripada fruktosa yang hadir di vena portal diasingkan dan dimetabolisme oleh hati, 20% oleh buah pinggang, selebihnya oleh tisu adiposa dan otot rangka.

Kemasukan fruktosa ke dalam sel-sel semua tisu dan organ-organ adalah diantara GLUT5 dan bebas daripada insulin.

Metabolisme fruktosa

Terdapat dua laluan metabolik yang bertanggungjawab untuk metabolisme fruktosa, laluan khusus dan laluan aspecific.

Laluan khusus: hati dan buah pinggang (kotak 1) . Ia dicirikan oleh dua enzim: fructochinase dan aldolase B. Fructochinase mempelbagaikan fosforilasi fruktosa kepada fruktosa 1 fosfat, yang terbahagi kepada dua trios: gliseraldehid dan dihydroxyacetosphate. Glyceraldehyde di fosforilasi oleh triase kinase dan dimasukkan ke dalam glikolisis, fosfat dihydroxyacetate ditukar menjadi gliseraldehid.
Laluan aspecific: tisu adipose, otot rangka, jantung (box2). Ia terdiri daripada enzim yang memetabolisme bakteria: hexokinase, phosphofruktokinase, aldolase A.

Laluan spesifik jauh lebih berkesan daripada laluan tidak khusus, yang terakhir itu dihalang oleh glukosa. Dalam tisu adipose, berdasarkan kepekatan glukosa hampir sifar, tidak terdapat persaingan antara glukosa dan fruktosa dan ini dimetabolisme dengan cara yang cukup.


Kotak 1. Metabolisme fruktosa hepatik	Kotak 2. Metabolisme fruktosa tambahan-hepatik
Fruktosa di fosforilasi oleh fruktokinase dan kemudian dipisahkan dari aldolase B. Triosa yang terbentuk dimasukkan ke dalam glikolisis pada tahap fosfat triosa, melangkau peraturan phosphofruttokinase. Anak panah hijau menandakan aliran fruktosa yang tidak terkawal dalam glikolisis. Bergantung pada keadaan metabolik, triosa boleh dipeluwap menjadi glukosa untuk menambah glycogenesis hati.	Fruktosa dimetabolisme oleh enzim yang sama yang memetabolisme glukosa: hexokinase dan aldolase A. Laluan metabolik ini dihalang oleh kehadiran glukosa.

Glikolisis yang tidak dikawal: gangguan metabolik yang dikawal oleh fruktosa

Kawalan utama laluan glikolitik adalah enzim phosphofructokinase, fruktosa melarikan diri dari kawalan ini dan ini boleh mengakibatkan pengumpulan metabolit perantaraan yang tidak terkawal.

Akibat metabolik:

pengumpulan fruktosa 1 fosfat → pengumpulan ADP → peningkatan katabolisme purine

akumulasi laktat → asidosis

pengumpulan asetilCoCo → badan ketone, lipogenesis

pengumpulan gliserol → lipogenesis

Dari sudut pandangan klinikal, semua ini diterjemahkan ke dalam: