A glükóz nélkül nem létezhetnénk
Mindig is csodálattal töltött el a biológia sokszínűsége, apró kis trükkjei és maga a titok, hogy mitől is élet az élet, ha ugyanolyan építőkövekből áll, mint az élettelen bolygó, amin élünk. Hadd meséljek egy kicsit egy olyan kémiai molekuláról, amelynek Élet általi felfedezése és széleskörű felhasználása mai napig meghatározza a kék bolygó, vagyis Földünk színeit, hőmérsékletét és felszínének kémiai összetételét.
Több mint kétmilliárd éven keresztül a Föld légköréből és óceánjaiból gyakorlatilag hiányzott az oxigén, ami lehetetlenné tette az olyan élőlények létét, mint mi magunk. (Ez azonban nem jelenti azt, hogy ne lett volna élet ezen az oxigénmentes bolygón. Manapság is léteznek oxigénszegény környezetek, melyek tele vannak élettel.) Röviden: többmilliárd évvel ezelőtt Földünket nem ismertük volna fel a mai formájában.
A mi világunkban a növények fotoszintézis révén szereznek energiát. A fotoszintézis során, a napenergia segítségével, a növények megkötik a légkörből a szén-dioxidot, vízzel kombinálják, és a három összetevőből glükózt állítanak elő, miközben oxigént bocsátanak ki melléktermékként. A növények tehát kis napelemekként működnek, amelyek révén létük fenntartásához energiát szereznek.
Az állatok ennek a folyamatnak az ellentétét végzik: szerves molekulákat, például növényeket fogyasztanak táplálékként, majd ezek egy részét oxigénnel reakcióba léptetik (elégetik), hogy energiát nyerjenek. Ennek során szén-dioxidot juttatnak a környezetbe. Ezt a folyamatot sejtlégzésnek nevezzük. (Fontos megjegyezni, hogy a növények is lélegeznek.)
A növények keletkezése és a glukóz gyártásának általuk történő felfedezése az első lépés volt Földünk mai képének kialakításához, mert a glukóz építőanyagként (rostok) és energiatárolóként (keményítő) egyaránt alkalmazható. Amíg nem jelent meg a glukóz, addig Földünket csak baktérium méretű élet volt képes benépesíteni.
A fotoszintézisre egyedül a cianobaktériumok voltak képesek, amelyek a növények őseinek tekinthetők. (Pontosabban, a növényi sejtekben található kloroplasztisz nevű sejtszervecske származik belőlük.)
Az eukarióta sejtekben (az emberi sejtek is eukarióták) is létezik egy olyan sejtszervecske, ami eredetileg baktérium volt. Úgy hívják, hogy mitokondrium. A mitokondrium a respiráció (légzés), a kloroplasztisz pedig a fotoszintézis színtere.
Tehát evolúciós hibridek vagyunk, a növényeknek azonban van egy plusz képességük az állati sejtekhez képest: a fotoszintézis. És ez az a képesség, amely napenergia és olyan szervetlen molekulák segítségével, mint a víz és a levegő széndioxidja, glukózt állít elő.
Glukóz nélkül nem léteznének növények és nagyobb állatok.
A létrehozott glukózt a növények vagy lebontják, és energiává alakítják vagy megtartják és építőkövekként használják. A növények úgy építkeznek a glukózból, mint ahogy mi emberek alkotunk a legókockákból. A glukózmolekulákat láncolatokká építve hoznak létre rostot. A rostok teszik lehetővé, hogy a növények magasra nőjenek, mivel ezek adják a szár, a levelek, a virágok, a gyökerek és még a gyümölcsök szilárd vázát is. Rostos építőanyag segítségével a növények megtarthatták magukat a szárazföldön, így meg is hódították azt. Zöld színűket még az űrből is lehet látni és mindez a glukózmolekula létezésének köszönhető.
Amikor nem süt a nap, a fotoszintézis leáll. Ennek megoldására a növények napközben tartalék glukózt állítanak elő, amelyet elraktároznak későbbi felhasználásra. A növény egy hosszú glükózláncot hoz létre, amelyet keményítőnek nevezünk. Ez kis mennyiségben tárolódik a növény különböző részeiben, leginkább a gyökerekben (például répában, burgonyában). A magokban is található keményítő (például mandulában, dióban), amely a csírázás során szükséges energiát biztosítja. Ha a növénynek glükózra van szüksége, a keményítőből felszabadítja azt, és a glükóz azonnal felhasználható energiatermelésre vagy építőanyagként.
A növények a glükóz egy részét egy különösen édes molekulává, fruktózzá alakítják, amely többszörösen édesebb, mint a glükóz. A fruktózt a gyümölcsökben koncentrálják, hogy azok ellenállhatatlanok legyenek az állatok számára, elősegítve ezzel a magok terjesztését. A vadon termő gyümölcsök azonban egészen másképp néztek ki, mint a mai, termesztett változataik.
Vadbanán. A gyümölcs a magok tárolására és védelmére szolgál.
A növények arra is képesek, hogy a fruktóz- és glükózmolekulákat egy szacharóz nevű molekulává kapcsolják össze, amelyben az energia még koncentráltabb formában tárolódik. Ez a molekula szintén édes, és mindennap használjuk – csak étkezési cukorként ismerjük.
Mivel a glükóz és annak összetettebb formái szén-dioxidból és vízből állnak, ezeket a molekulákat szénhidrátoknak nevezték el. A szénhidrátok különböző arányban fordulnak elő a növényekben. Például a cukkini sok rostot tartalmaz, a sárgarépa sok rostot és cukrot, a szőlő azonban főként cukrot tartalmaz.
Az állatok nem képesek fotoszintézisre, de a növények által előállított glükózt saját építőanyagaikká és energiaforrásukká tudják alakítani. A hidegvérű állatok, mint a rovarok, gyíkok vagy halak, kevesebb glükózt igényelnek, míg a melegvérű állatoknak – amelyek még a testük fűtéséhez is energiát használnak – jelentősen több energiára van szükségük. A másik legnagyobb energia felhasználó szervünk az idegrendszerünk. Mindent összevetve, az ember, amely melegvérű és az idegrendszere is az egyik legigényesebb, roppant mennyiségű energiát követel. Mi emberek, amikor eszünk, a keményítőt glukózzá bontjuk. A szervezet energia ellátásához szükség van glukózra, fruktózra viszont nincs.
Enzimjeink képesek lebontani a keményítőt és a szacharóz kötéseit, azonban nem rendelkezünk olyan enzimmel, amely a rost kötéseit fel tudná bontani. Bár a rost nem szolgáltat energiát a sejtjeink számára, alapvető része az étrendünknek. Fontos szerepet játszik az emésztés támogatásában és a mikrobiomunk, azaz a bélbaktériumaink egészségének fenntartásában.
A keményítő, a rost, a fruktóz és a szacharóz mind ugyanattól az alapmolekulától, a glükóztól származik. A kisebb molekulájú glukózt, fruktózt és szacharózt cukroknak hívjuk. A cukorfélék többnyire édesek. A keményítő azonban, amely egy hosszú glukózlánc, önmagában nem édes ízű.
Mi, emberek, nem fotoszintetizálunk, de képesek vagyunk glükózt előállítani az elfogyasztott ételekből, elsősorban keményítőből, de akár zsírból vagy fehérjékből is. Ráadásul testünk rendkívül alkalmazkodóképes: amikor a glükóz mennyisége korlátozott, sok sejtünk képes átkapcsolni, és zsírt használni energiaforrásként. Egyes diéták kihasználják ezt a mechanizmust: a szénhidrátbevitel korlátozásával arra kényszerítik a szervezetet, hogy a zsírt használja elsődleges energiaforrásként. Ilyen diéták például az Atkins-, és a ketogén diéta.
Az őskori ember étrendjében egyaránt szerepeltek állatok és növények, és táplálkozásuk attól függött, hogy milyen környezetben éltek. Az emberek alkalmazkodtak a környezetükben elérhető, egyedi élelmiszerforrásokhoz. Napjainkban azonban az élelmiszerellátás gyökeresen eltér attól, amit a természet eredetileg megtervezett. Manapság az élelmiszerboltok polcain található termékek nagy része főként keményítőt és cukrot tartalmaz, ami jelentősen eltér az ősi étrend természetes összetételétől.
Mi, emberek, természetesen vonzódunk az édességekhez, mivel az édes íz azokat az ételeket jelzi számunkra, amelyek bőségesen tartalmaznak energiát – ami különösen fontos az állandó hőmérsékleten működő testünk és az energiaigényes idegrendszerünk számára. Egy olyan időszakban, amikor nem volt könnyű ételhez jutni, kifejlődött bennünk egy érzet: az öröm érzete, ha valami édeset kóstolunk.
A növények mindig is felhalmozták a glükózt, a fruktózt és a szacharózt a gyümölcsökben, de néhány ezer évvel ezelőtt az emberek is elkezdtek hasonló céllal tevékenykedni. Növényeket nemesítettek, hogy azok még édesebbek legyenek, így megfelelve az édesség iránti természetes vonzalmunknak. Az emberek nemesítési tevékenységét siker koronázta. A ma ismert termesztett szőlőszem vagy szilva eredetileg teljesen másképp nézett ki a természetben. A gyümölcsök és zöldségek régen jelentősen különböztek a mai formájuktól. Például a vadon termő banánok tele voltak magokkal, és sem olyan édesek, sem olyan táplálóak nem voltak, mint a mai változataik. Az őszibarack kisebb volt, sós ízű, és Kínában termesztették. A görögdinnye belseje nem volt teljesen piros, csak kör alakú helyeken koncentrálódott az érett hús.
Giovanni Stanchi 17. századi festménye
A cukornád nemesítésével és levének kristályosításával az emberek létrehozták az étkezési cukrot, amely tiszta, százszázalékos szacharóz.
Az élethez szükségünk van glükózra, és természetesen szeretjük is. Felmerül azonban a kérdés: miért lehet probléma, ha túl sokat fogyasztunk belőle? A válasz egyszerű: bizonyos esetekben a több nem feltétlenül jobb. Ha például egy növényt túl sok vízzel öntözünk, levelei elsárgulnak, gyökerein rothasztó baktériumok telepedhetnek meg és a növény elpusztul. Ugyanez igaz a glükózra is – létezik egy optimális mennyiség és forma, amely megfelelő a szervezet számára.
Romboló hatások
Te, aki ezt az esszét olvasod, valószínűleg okkal teszed azt. Talán túlsúlyodtól szeretnél szabadulni, talán policisztás ovárium szindróma miatt javasolták a tájékozódást. Bármelyik is az, valószínűleg már tüneteket okoz. Érdemes tudni, hogy tünetmentesen is romboló hatású, ha túl sok cukrot fogyasztunk. Az évek során ismétlődő napi vércukor hullámzások lassan megnövelik az éhgyomri vércukorszintet. Addigra a károkozás már megkezdődött. Egyes cukrok által okozott vércukor csúcsok károsabbak, mint mások.
A keményítő tartalmú étel csak glukózt tartalmaz. Az édes íz azonban arra enged következtetni, hogy a fogyasztott étek glukózon kívül fruktózt is tartalmaz. Valahányszor egy édesség fogyasztása hirtelen glükózcsúcsot idéz elő a vérben, azt egy fruktózcsúcs is kíséri, amit sajnos sem mérni, sem érzékelni nem tudunk. A vércukormérő ugyanis csak a glukóz szintet méri. Ez azt jelenti, hogy ha ugyanazt a mért vércukorszint-emelkedést egy tál rizs (amely keményítőt tartalmaz) okozza, akkor az legalább feleannyira káros, mint amikor ugyanezt egy muffin (amely szacharózt, azaz glükóz és fruktóz keverékét tartalmazza) váltja ki.
Másképpen megfogalmazva: ha úgy döntök, hogy megeszek egy tál zöldséges rizst, a testembe rostokat, ezekhez kötött keményítőt és egy kevés szacharózt juttatok. A rostok támogatják az emésztésemet, lassítják a glükóz felszívódását, segítik a formált széklet kialakulását, és jótékony hatással vannak a bélműködésre. A keményítő a bélrendszerben glükózzá alakul, majd lassan felszívódik. A véráram megtelik glükózzal, amelyből a szerveim folyamatosan felvesznek az energiaellátásukhoz szükséges mennyiséget.
A többletként felszívódott glükózmolekulákat a máj és az izmok glikogén formájában elraktározzák, hogy később, például éhezési időszakban vagy sportoláskor felhasználhassák. Ha a táplálékfelvétel még ennél is bőségesebb volt, a máj és az izmok telítődése után a glükóz zsírrá alakul, amely a zsírszövetben raktározódik. Ha egy óra múlva megmérném a vércukorszintemet, azt tapasztalnám, hogy mérsékelten megemelkedett, de a szervezetem képes hatékonyan kezelni ezt az állapotot.
Ezzel szemben, ha úgy döntök, hogy egy muffint eszem, rostot szinte egyáltalán nem viszek be, keményítőt a lisztből közepes mennyiségben, és szacharózt bőségesen. A rost hiánya miatt a keményítő gyorsan glükózzá bomlik, míg a szacharóz két alkotórészre, glükózra és fruktózra esik szét. Mindkét összetevő gyorsan felszívódik a véráramba, ami arra kényszeríti a sejteket, hogy gyorsan reagáljanak, és igyekezzenek minél hamarabb visszaállítani a normál vércukorszintet. A máj eközben gőzerővel dolgozik, és a felesleges fruktózt zsírrá alakítja, ami hosszú távon hozzájárulhat a zsírmáj kialakulásához. Ha ilyenkor megmérem a vércukorszintemet, egészséges cukoranyagcsere esetén nem tapasztalok jelentősebb emelkedést, mint amit a rizs okozott. Ez félrevezető lehet, mert azt a benyomást kelti, hogy a muffin hasonló hatással van a szervezetre, mint a rizs, pedig két fontos tényezőt figyelmen kívül hagytam. Egyrészt a vércukormérőm csak a glükózszint emelkedését mutatja, a fruktózét nem, pedig az ugyanakkora mértékű, mint a glükózé, így a tényleges terhelés kétszeres. Másrészt a cukor felszívódása rendkívül gyors, szinte robbanásszerű, ami olyan, mintha nem egy nyugodt forrásból, hanem egy lezúduló vízesésből próbálnánk meg egy pohár vizet tölteni. Ez a hirtelen cukorterhelés komoly stresszt ró a sejtekre és a szervezetre.
A problémát tovább súlyosbítja, hogy a modern, civilizált ember életmódjában szinte teljesen hiányoznak az éhezési fázisok.
Ez azt jelenti, hogy a szervezetnek alig van lehetősége felhasználni a korábban elraktározott energiát, mielőtt újabb adag kalória érkezik. Az étkezések gyakorisága és a folyamatosan elérhető, magas cukor- és keményítőtartalmú élelmiszerek miatt a fenti folyamatok ismétlődnek.
A glükóz eredeti biológiai rendeltetése az, hogy energiává alakuljon, amikor belép a sejtekbe. Ezt az átalakulást a sejtekben található mitokondriumok végzik, amelyek az energia előállításának központjai. Azonban amikor a mitokondriumokat túlzott mennyiségű glükóz árasztja el, a folyamat nem működik optimálisan. A túlterhelés következtében a mitokondriumok működése során apró, reaktív molekulák, úgynevezett szabad gyökök szabadulnak fel. Ezek a szabad gyökök károsíthatják a sejt szerkezeti elemeit, például a fehérjéket, a lipideket és még a DNS-t is. Ezt hívjuk oxidatív stressznek.
A mitokondriumok paradox módon energiahiányos állapotba kerülnek, mert működésük lelassul vagy megszűnik. Ennek következtében, bár elegendő ételt fogyasztottunk, állandó fáradtságot érzünk, még akkor is, ha látszólag megfelelően táplálkozunk. Ez a krónikus energiaháztartási zavar a modern életmód egyik rejtett, de jelentős következménye.
A túlzott szabad gyökök jelenléte, az oxidatív stressz és a glikáció káros kombinációja általános gyulladást idéz elő a szervezetben. Ez a gyulladás egy csendes, de jelentős hatású folyamat, amely számos egészségügyi problémát okozhat. Az ízületi fájdalmak gyakran a gyulladás következményeként alakulnak ki, mivel az ízületek körüli szövetek károsodnak.
A gyulladás hatással van az agyra is, hozzájárulva a depresszió kialakulásához, mivel befolyásolja az idegsejtek működését és az agyi kémiai egyensúlyt. A bőr sem marad érintetlen: a glikációs folyamat károsítja a bőr kollagén- és elasztinrostjait, ami a bőr rugalmasságának elvesztéséhez, fakóságához és idő előtti öregedéséhez vezet.
A gyakori és tartósan magas vércukorszint csökkentheti az élettartamot!
A fentieket szem előtt tartva, a modern civilizáció nyújtotta lehetőségeket a saját előnyödre fordíthatod. Míg régen egy kígyómarás vagy egy fertőzéses betegség gyakran halálos kimenetelű volt, mert az egészségügynek nem volt rá válasza, ma a glukózfogyasztás optimalizálása teljes mértékben a te irányításod alatt áll.
Ha jelenleg nincsenek tüneteid vagy betegségeid, elegendő, ha betartasz néhány egyszerű szabályt, és máris sokat tettél az egészségedért! Ha azonban tüneteid vannak, érdemes még nagyobb figyelmet fordítanod a tested jelzéseire, és többet megtanulnod annak működéséről. Ebben igyekszem segíteni írásaimmal.
