Glucose

Qu'est-ce que le glucose ?

Glucose  ou dextrose ou sucre de raisin est un sucre simple ou un monosaccharide, qui appartient aux glucides simples .

Données nutritionnelles :

• Calories par gramme =3,8
• Indice glycémique =100
• Douceur, par rapport au saccharose = 70-80 %
• Glucides nets =100 %

Formule chimique et image du glucose

La formule du glucose est C₆ H₁₂ O₆ .

Image 1. Structure du glucose

Fonctions du glucose dans le corps humain

Le glucose est une source d'énergie. Le glucose des aliments peut fournir 3,8 calories par gramme; la poudre de glucose et le glucose pour perfusion intraveineuse, disponibles sous forme de dextrose monohydraté, peuvent fournir 3,4 calories par gramme  .

Le glucose est un précurseur de fructose, galactose, ribose et désoxyribose (dans l'ARN et l'ADN dans les chromosomes), lipides, protéines, acide glucuronique, glucosamine et galactosamine (dans le cartilage) et d'autres substances nécessaires au bon fonctionnement de l'organisme.

Le glucose est-il un nutriment essentiel ?

Le syndrome de carence en glucose n'a pas été observé jusqu'à présent, donc le glucose, comme les autres glucides, n'est pas considéré comme un nutriment essentiel.

Quel est l'apport en glucose recommandé ?

Vous n'avez pas besoin de consommer de glucose ou d'autres glucides contenant du glucose, tels que l'amidon ou le saccharose, pour survivre et maintenir une glycémie normale, tant que vous consommez suffisamment d'autres nutriments à partir desquels le glucose peut être produit dans votre corps :protéines , graisses, fructose ou galactose  ou alcools de sucre, tels que le sorbitol ou le xylitol. La production de glucose à partir de sources non glucidiques (graisses alimentaires ou corporelles et protéines) est appelée gluconéogenèse .

Au cours d'un régime habituel riche en glucides, votre cerveau ne peut utiliser que du glucose comme carburant. Le cerveau brûle environ 20 % des calories totales que vous consommez (2 000 à 2 500 cal/jour dans l'alimentation d'une personne sédentaire), soit environ 400 à 500 calories par jour, que vous pouvez obtenir avec 100 à 130 grammes de glucose.

Régime pauvre en glucides. Si vous commencez à consommer moins de 100 g de glucose par jour, le premier jour, votre corps produira du glucose à partir des réserves de glycogène dans votre foie et vos muscles et plus tard à partir des protéines et des graisses que vous mangez. Si vous arrêtez de manger (jeûne, famine), certaines graisses de vos réserves corporelles seront converties en glucose et en cétones et les deux seront utilisées comme carburant pour votre corps, y compris le cerveau. Certaines des cétones apparaîtront dans votre sang, ce qui est connu sous le nom de cétose, et, une fois excrétés, ils donneront une odeur fruitée ou semblable à l'acétone à votre haleine et à votre urine. Si vous mourrez de faim pendant une période prolongée, lorsque vos réserves de graisse corporelle seront épuisées, les protéines de vos muscles commenceront à se décomposer et seront partiellement converties en glucose et utilisées comme carburant pour votre cerveau et le reste du corps.

Tout manque de glucose dans un régime en soi ne devrait pas être nocif pour une personne en bonne santé avec un apport calorique approprié . Afin d'éviter une cétose et une haleine fruitée autrement inoffensives, vous devez consommer la quantité de glucides qui produit environ 100 grammes de glucose, en consommant, par exemple, 200 grammes de pain ou 2,3 tasses (363 g) de riz par jour. Il y a aussi 50 % de glucose dans le saccharose et le lactose.

Il existe certaines raisons de ne pas consommer des quantités excessives de glucose (voir Le glucose peut-il être mauvais pour vous ?).

Aliments riches en glucose

• Fruits et miel peut contenir des quantités importantes de glucose libre d'origine naturelle (sous forme de sucre simple).  Les fruits secs contiennent plus de glucose par gramme que les fruits frais.
• Glucose ajouté aux aliments comme édulcorant, qui est étiqueté comme « glucose » ou « dextrose », peut être trouvé certains jus de fruits, fruits en conserve et autres aliments en conserve, boissons gazeuses, confitures, produits laitiers, pâtisseries, glaces, bonbons, collations, sauces, vinaigrettes, liqueurs , préparations pour nourrissons et autres aliments, ainsi qu'à certains sirops et pilules médicinaux.
• « Comprimés énergétiques » peut contenir du glucose (dextrose).
• Sirops riches en glucose comprennent le glucose liquide ou le dextrose liquide, le sucre inverti, le sirop de maïs à haute teneur en fructose (HFCS), le sirop de palmier dattier, le sirop de maïs (sirop de glucose) et le nectar d'agave  (Tableau 1).
• Glucose en poudre est disponible dans le commerce sous le nom "dextrose", "sucre de raisin"  ou "sucre de maïs".
• Extraits solides de sirop de maïs ou extrait sec de sirop de glucose ou sirop de glucose déshydraté est une poudre obtenue par séchage de sirop de glucose.
• Les céréales, les légumes, les légumineuses, les noix et les graines contiennent généralement moins de 2 grammes de glucose libre d'origine naturelle.

Graphique 1. sources :

Autres sources alimentaires de glucose

Pendant la digestion, le glucose est libéré des aliments contenant de l'amidon, de la dextrine, de la maltodextrine, du saccharose, du lactose, du maltose, du tréhalose et du glycogène.

Sources du graphique 2 :

Absorption et tolérance au glucose

Le glucose est absorbé dans l'intestin grêle, principalement dans le jéjunum mais aussi dans le duodénum et l'iléon. Le taux d'absorption du glucose dépend en partie du taux de vidange gastrique du glucose. Dans diverses études, le glucose des solutions à 5 %, 12,5 % et 25 % s'est vidé de l'estomac au même rythme :environ 30 grammes par heure, soit environ 2 calories par minute.

Limite d'absorption du glucose (ou le seuil de laxation) peut être aussi bas que 60 grammes par heure ou, selon une autre source, 120 grammes par heure ; des taux plus élevés d'ingestion de glucose peuvent déclencher une diarrhée, en particulier chez les jeunes enfants.

Le glucose est absorbé dans le jéjunum (la partie médiane de l'intestin grêle) à l'aide de molécules de transport SGLT1 (le transporteur sodium-dépendant du glucose et du galactose) et GLUT2 transporteurs et dans l'iléon (la dernière partie de l'intestin grêle) et côlon à l'aide de GLUT7 transporteurs .

Facteurs qui affectent le taux d'absorption du glucose

• Le type de glucides ingérés (voir tableau 3). L'effet de divers glucides sur l'augmentation de la glycémie chez les individus en bonne santé (par ordre décroissant) :glucose > saccharose > amylopectine > amylose . Les produits à haute teneur en amylose ont un index glycémique (IG) inférieur à ceux à faible teneur en amylose. Dans une étude de 1987 chez des personnes atteintes de diabète 2, les niveaux de glucose dans le sang étaient nettement plus faibles après l'ingestion de haricots rouges, de lentilles et de muffins riches en amylose qu'après une solution de glucose, du pain de grains entiers, des pommes de terre, des flocons d'avoine et du riz, tous contenant la même quantité de glucides .
• Taux de vidange gastrique :
  • Facteurs qui STIMULENT vidange gastrique et donc absorption du glucose :
    • Liquide repas, plus grand volume de repas et concentration en glucides, régime régulier riche en glucides, caféine, mélange d'épices indiennes Garam Masala, alimentation excessive
    • Faible taux de glycémie (hypoglycémie), obésité, diabète sucré de type 1 et 2
    • Vidange gastrique rapide : achalasie, neuropathie autonome dans l'alcoolisme ou le diabète, hyperthyroïdie, syndrome du côlon irritable, ulcères duodénaux, chirurgie de l'estomac, thyrotoxicose.
    • Drogues (utilisation à long terme) : azithromycine, cannabis, cimétidine, clarithromycine, érythromycine, orlistat, hormones thyroïdiennes
    • La vidange gastrique est plus rapide chez les hommes que chez les femmes.
  • Facteurs qui LENTENT vidange gastrique et donc absorption du glucose :
    • Graisses, protéines, fibres solubles visqueuses (bêta-glucane dans l'avoine ou gomme de guar), régime pauvre en glucides à long terme, café décaféiné
    • Médicaments antidiabétiques (acarbose, metformine, exénatide, pramlintide),
    • Nausées, douleurs (y compris migraine), hypothermie, fièvre, dyspepsie fonctionnelle, infections, traumatisme grave, lésion de la tête ou du cou de la moelle épinière, distension de l'estomac après une crise de boulimie,
    • Retard de la vidange gastrique ou gastroparésie : insuffisance surrénalienne, maladie grave, diabète sucré, ulcère gastrique et autres affections gastriques ou abdominales (cancer, maladie de la vésicule biliaire, pancréatite, cirrhose du foie, maladie rénale chronique), hyperglycémie, immobilisation, affections neurologiques (neuropathie autonome, sclérose en plaques, accident vasculaire cérébral, maladie de Parkinson ), chirurgie de l'estomac
• Troubles de l'intestin grêle :
  • Digestion altérée des glucides par manque d'enzymes digestives :insuffisance pancréatique due à une pancréatite chronique, cancer du pancréas, résection du pancréas, mucoviscidose, malabsorption du glucose-galactose, déficit en sucrase-isomaltase
  • Absorption du glucose altérée due à la maladie cœliaque, à la fibrose kystique, à la maladie de Crohn, au syndrome de déficience du transporteur de glucose 1 (GLUT1 DS), au durcissement des artères (athérosclérose) qui irriguent l'intestin, au lymphome, à la prolifération bactérienne de l'intestin grêle (SIBO), à l'ablation chirurgicale d'une partie de l'intestin grêle ( syndrome de l'intestin court), diarrhée chronique sévère
• Substances et médicaments qui affectent l'absorption du glucose : analgésiques (acétaminophène), antiacides (hydroxyde d'aluminium), anticholinergiques (atropine), méclozine), antidépresseurs (amitriptyline, duloxétine), antipsychotiques (halopéridol, lithium), cannabis, laxatifs, L-Dopa, mélatonine, nicotine, anti-inflammatoires non stéroïdiens (ibuprofène, indométhacine), opioïdes (codéine, héroïne, morphine), sérotonine, sucralfate

Malabsorption ou intolérance au glucose-galactose

Personnes atteintes d'une maladie génétique rare malabsorption du glucose et du galactose ont une altération des transporteurs SGLT1, des molécules de la muqueuse intestinale qui permettent l'absorption du glucose et du galactose . Le principal symptôme, apparaissant chez les nouveau-nés, est une diarrhée sévère après avoir consommé du glucose, du galactose, du saccharose (glucose + fructose), du lactose (glucose + galactose), de l'isomaltulose, du tréhalose, de l'amidon et d'autres glucides contenant du glucose ou du galactose. La maladie ne peut pas être guérie, mais les symptômes peuvent être prévenus en évitant les glucides contenant du glucose et du galactose. Les personnes atteintes peuvent survivre jusqu'à l'âge adulte et certaines d'entre elles peuvent commencer à mieux tolérer le glucose avec le temps.

Syndrome de déficit en transporteur de glucose 1 (GLUT1 DS)

GLUT1 DS est une maladie génétique rare avec un manque de transporteur nécessaire pour transporter le glucose du sang vers le cerveau, ce qui signifie que le cerveau des personnes concernées ne peut pas utiliser le glucose comme carburant. Les symptômes peuvent inclure des convulsions (généralement avant l'âge de deux ans), une petite taille de tête (absente à la naissance), des troubles du mouvement, des troubles de la parole et de l'apprentissage. Il n'y a pas de remède pour GLUT1 DS; les symptômes peuvent être en partie prévenus par un régime pauvre en glucides ou cétogène .

Métabolisme du glucose

Lorsque le glucose est absorbé de l'intestin dans le sang, il déclenche la libération de l'hormone insuline par le pancréas. L'insuline permet au glucose de pénétrer dans les cellules musculaires et graisseuses. Le glucose peut pénétrer dans le cerveau, le foie, la peau, les organes internes et les cellules sanguines sans l'aide de l'insuline. Une fois à l'intérieur des cellules, le glucose peut être décomposé pour libérer de l'énergie de deux manières :

• Pendant le repos et l'exercice modéré, le glucose est décomposé en présence d'oxygène en dioxyde de carbone (CO2)  et de l'eau. Le processus produit de l'énergie sous la forme de 30 à 38 molécules d'ATP .
• Pendant un exercice intense, comme le sprint, lorsque l'oxygène ne peut pas être délivré assez rapidement aux muscles pour le métabolisme aérobie, le glucose est décomposé en lactate. Le processus produit de l'énergie sous la forme de 2 molécules d'ATP .

Lorsque la quantité de glucose provenant de l'alimentation dépasse les besoins énergétiques actuels de votre corps, une partie du glucose (jusqu'à environ 500 grammes chez une personne moyenne et jusqu'à environ 1 000 grammes chez un athlète entraîné) peut être stockée sous forme de glycogène (un polysaccharide composé de  glucose) dans le foie et les muscles . Pendant l'exercice, jusqu'à environ 60 grammes de glucose par heure peuvent être utilisés comme énergie (oxydée) . Lorsque les réserves de glycogène sont pleines, tout glucose alimentaire supplémentaire peut être converti en graisses corporelles (triglycérides)  ou, pendant l'entraînement, aux  protéines musculaires .

Vitamines et minéraux impliqués dans le métabolisme des glucides :

• Vitamine B1 (thiamine)
• Vitamine B2 (riboflavine)
• Vitamine B3 (niacine)
• Vitamine B5 (acide pantothénique)
• Vitamine B7 (biotine)
• Chrome
• Fer
• Magnésium
• Manganèse

Glycémie normale

• Glycémie normale à jeun (matin) : 70-99 mg/100 ml ou 3,9-5,5 mMol/L
• Glycémie normale 2 heures après l'ingestion de 75 grammes de glucose (test de tolérance au glucose oral ou OGTT) : moins de 140 mg/100 ml ou 3,9-8,1 mmol/L

Effet du glucose alimentaire sur la glycémie

• Il y a environ quatre grammes de glucose dans le sang d'une personne de 70 kg.
• Vous n'avez pas besoin de consommer d'aliments contenant des glucides ni, pendant un certain temps, aucun aliment pour maintenir une glycémie normale, car votre corps peut synthétiser tout le glucose dont il a besoin à partir des graisses ou des protéines alimentaires ou corporelles.
• Le glucose alimentaire a un index glycémique élevé (IG =100), ce qui signifie qu'il peut augmenter considérablement la glycémie . Le glucose provenant de repas à faible indice glycémique entraîne une baisse de la glycémie après les repas par rapport au glucose provenant d'aliments à indice glycémique élevé .
• Chez les personnes atteintes de diabète sucré de type 1 ou 2, les repas riches en glucose peuvent provoquer une hyperglycémie transitoire.
• Chez les personnes sensibles, les repas riches en glucose peuvent déclencher une hypoglycémie postprandiale (réactive).
• Dans une étude, pendant l'exercice à une intensité de 70 %, seuls 34 % du glucose ingéré sont apparus dans le sang et pendant l'exercice à une intensité de 83 %, seulement 25 %.

Bénéfices possibles du glucose pour la santé

Le glucose provenant des aliments peut fournir 3,8 calories d'énergie par gramme.

Le glucose par voie orale ou par injection peut traiter l'hypoglycémie).

Le glucose ingéré avec le fructose favorise l'absorption du fructose et aide ainsi à prévenir les ballonnements ou les selles molles après l'ingestion de fructose chez les personnes atteintes de malabsorption du fructose.

Glucose et performances physiques

L'ingestion de glucose peut améliorer les performances lors d'exercices modérés mais pas intenses.

• Dans une étude de 1998, l'ingestion de 250 ml de solution de glucose à 8 % toutes les 15 minutes par des cyclistes entraînés a amélioré de 30 % le temps d'épuisement pendant le cyclisme à 70 % d'intensité ; dans une autre étude, ingestion de 100 mL de solution de glucose à 1,6 % toutes les 10 minutes par des hommes actifs mais non entraînés, prolongement d'environ 20 % du temps jusqu'à l'épuisement lors d'un exercice modéré.
• Dans une étude de 2000, l'ingestion de 84 grammes de glucose dans une solution à 6 % par des hommes entraînés n'a eu aucun effet sur le temps jusqu'à l'épuisement pendant l'exercice à une intensité de 83 %. Dans une étude de 1992, l'ingestion d'une solution contenant 4,5 % ou 17 % de glucose n'a pas affecté de manière significative le taux d'utilisation du glucose (oxydation) par l'organisme pendant 80 minutes d'exercice à une intensité de 70 %.

Mémoire

Dans de nombreuses études, le glucose en quantités allant jusqu'à 50 grammes pris avant les tâches de mémoire a amélioré la mémoire à court terme ou l'attention chez les enfants, les adultes jeunes et âgés en bonne santé et chez les personnes âgées atteintes de démence sénile, la mémoire à long terme, mais dans une étude, il n'a pas affecter la mémoire .

Le glucose peut-il être mauvais pour vous ?

Glucose et caries dentaires

Le glucose peut favoriser les caries dentaires, car les bactéries présentes dans la bouche le décomposent en acides, qui peuvent déminéraliser l'émail des dents.

Diabète ou intolérance au glucose

Dans le diabète sucré de type 1, le pancréas ne produit pas suffisamment d'hormone insuline, de sorte que le glucose ne peut pas pénétrer dans les cellules musculaires et adipeuses, il s'accumule donc dans le sang et provoque une hyperglycémie. Dans le diabète de type 2, les cellules du corps sont partiellement résistantes à l'insuline, elles ont donc une capacité réduite à absorber le glucose, donc, encore une fois, le glucose s'accumule dans le sang.

Facteurs de risque du diabète sucré de type 2 :

• Régime riche en glucides
• Obésité
• Antidépresseurs (médicaments)
• Stéatose hépatique sans alcool
• Consommation excessive d'alcool était associé à un risque accru de diabète 2 chez les femmes .
• 45 à 70 % d'alcooliques chroniques une maladie alcoolique du foie (hépatite ou cirrhose) une intolérance au glucose ou un diabète de type 2 .

Causes de l'hyperglycémie chez les personnes atteintes de diabète :

• Consommation excessive d'aliments glucidiques, en particulier ceux à index glycémique élevé, tels que le sucre de table, le pain blanc, les cornflakes, les pommes de terre
• Dose insuffisante d'insuline ou de pilules antidiabétiques
• Mode de vie sédentaire
• Stress émotionnel
• Infection, telle qu'un rhume ou une grippe, blessure, maladie grave, intervention chirurgicale
• Certains médicaments, tels que les stéroïdes

L'hyperglycémie en elle-même ne provoque pas nécessairement de symptômes, mais lorsque la glycémie dépasse un certain niveau, le glucose commence à être excrété dans l'urine et entraîne de l'eau avec lui, ce qui peut entraîner une déshydratation avec soif et faim inhabituelles, consommation excessive d'alcool, miction excessive, miction pendant la nuit, démangeaisons cutanées, fatigue, perte de poids inexpliquée. L'hyperglycémie chez les diabétiques est traitée avec de l'insuline, des antidiabétiques oraux et un régime alimentaire.

Glucose et baisse de la tension artérielle après les repas (hypotension postprandiale)

Les repas riches en glucides contenant du glucose, du saccharose ou de l'amidon peuvent déclencher une chute de la tension artérielle après les repas de plus de 20 mm Hg (hypotension postprandiale) chez les personnes sensibles :chez les personnes âgées, les personnes atteintes de neuropathie autonome due au diabète sucré, maladie de Parkinson, paraplégie, les personnes souffrant d'insuffisance rénale sous hémodialyse ou d'atrophie multisystémique. La chute de la pression artérielle après les repas glucidiques est probablement causée par l'augmentation des taux sanguins d'insuline, qui dilate les vaisseaux et par le déplacement du sang vers les artères intestinales. Des repas plus petits avec moins de glucose peuvent probablement aider à prévenir une chute de la tension artérielle.

La chute de la pression artérielle a tendance à être plus importante avec l'augmentation de la teneur en glucose des repas, du volume et de la température des repas et du taux de vidange gastrique. La chute de la pression artérielle peut être inhibée par la gomme de guar, qui ralentit la vidange gastrique ou l'acarbose, qui inhibe la digestion des glucides .

Interactions du glucose avec d'autres nutriments et médicaments

• Le glucose améliore l'absorption du sodium dans l'intestin grêle, ce qui améliore l'absorption d'eau, de sorte que le glucose améliore l'absorption d'eau . C'est pourquoi le glucose est utilisé dans les boissons pour sportifs et les solutions de réhydratation orale. Le glucose (ou d'autres sucres) ajouté aux boissons à des concentrations supérieures à 6-8 % peut ralentir la vidange gastrique des liquides et donc ralentir l'absorption d'eau .
• Le glucose améliore l'absorption du fructose .
• Le glucose en grande quantité, en particulier lorsqu'il est administré par injection intraveineuse, peut abaisser les taux sanguins de vitamine B1 (thiamine), de phosphate, de magnésium et de potassium. C'est ce qu'on appelle le syndrome de réalimentation, qui est particulièrement dangereux chez les alcooliques, qui ont souvent déjà plusieurs carences en vitamines et minéraux .
• Une combinaison d'alcool et de glucides  (liqueurs sucrées, vodka et boissons non alcoolisées, rhum et cola, gin tonic ou alcool avec des collations glucidiques) peuvent déclencher une hypoglycémie réactive avec faim, tremblements, étourdissements et faiblesse dans les 1 à 3 heures suivant la consommation. Mécanisme :les glucides stimulent la sécrétion d'insuline et l'alcool renforce son effet, ce qui entraîne une chute excessive de la glycémie .
• Protéines ( acides aminés) déclenchent la libération d'insuline et réduisent l'augmentation de la glycémie après les repas lorsqu'il est ajouté à un repas glucidique : légèrement chez les individus en bonne santé et nettement chez les personnes atteintes de diabète 2 . Dans une étude menée en 2007 chez des individus en bonne santé, 3 à 7 grammes d'acides aminés leucine, isoleucine, valine, lysine et thréonine dans diverses combinaisons ajoutées à une boisson au glucose ont réduit l'augmentation de la glycémie après les repas de plus de 40 % par rapport aux repas contenant du glucose. seul; cet effet était probablement dû à une libération accrue d'insuline déclenchée par les acides aminés. Dans la même étude, 18 grammes de protéine de lactosérum ajouté à une boisson glucosée a réduit de plus de 50 % la glycémie après les repas.

Production de glucose

Le glucose en tant qu'édulcorant est produit à partir d'amidon, aux États-Unis généralement à partir d'amidon de maïs et dans d'autres pays également à partir de blé, d'orge, de sorgho, de riz ou de pomme de terre, de tapioca (manioc) et d'amidon de sagoutier.

Glucose (Dextrose) et Cuisson

Propriétés physiques :

• Sirop de glucose est disponible sous forme de « glucose liquide » ou "dextrose liquide".
• Glucose en poudre est disponible dans le commerce sous les noms de «dextrose», «sucre de raisin» ou «sucre de maïs». La poudre de glucose est une substance cristalline blanche ou incolore, sans odeur, environ 74 à 82 % aussi sucrée que le saccharose; il est disponible sous forme de dextrose anhydre  ou dextrose monohydraté .

Graphique 4. source :

Caramélisation de glucose commence à 160 °C (320 °F).  Le glucose est un sucre réducteur  il subit donc la réaction de brunissement de Maillard.

Nutriments associés

• Fructose
• Galactose
• Sucrose
• Monosaccharides
• Sucres
• Glucides