گلوکز خشک

گلوکز خشک

1-مقدمه

این محصول شکل بی آب D-گلوکز، یک مونوساکارید و کربوهیدرات طبیعی است. این محصول که به دکستروز نیز شناخته می شود برای جبران مواد مغذی و الکترولیت های از دست رفته عمل می کند. این عامل، انرژی متابولیک را فراهم می کند و ماده اولیه نمک های آبرسانی خوراکی  (ORS) نیز می باشد و در مایعات داخل وریدی برای ارائه مواد مغذی به بیماران تحت مراقبت های ویژه که قادر به دریافت آنها از طریق خوراکی نیستند استفاده می شود. محلول‌های حاوی دکستروز سطح گلوکز خون را بازیابی می‌کنند و کالری را تامین می‌کنند و ممکن است در به حداقل رساندن کاهش گلیکوژن کبد کمک کنند و عمل حفظ پروتئین را اعمال کنند. دکستروز بی آب همچنین در تولید پروتئین ها و متابولیسم لیپیدها نیز نقش دارد.

گلوکز بدون آب محصولی با کیفیت دارویی به شکل پودر سفید ریز کریستالی است که از هیدرولیز آنزیمی نشاسته به دست می آید. این محصول حاوی بیش از 99٪ گلوکز خالص است و الزامات و استاندارهای مربوط به سازمان دارویی اروپا را برآورده کرده است. گلوکز بدون آب در صنعت داروسازی برای تولید داروها و مکمل ها استفاده می شود. این ماده محلول در آب است و به مقدار کمی محلول در الکل ها نیز می باشد ولی عملا در آب سرد نامحلول است.
گلوکز به طور کلی در خون یک منبع انرژی اجباری برای انسان در فعالیت های سلولی مختلف است و همچنین به عنوان یک مولکول سیگنال برای مولکول ها و پروتئین های مختلف حساس به گلوکز عمل می کند. گلوکز در فرآیند گلیکولیز و به دنبال آن چرخه سیتریک و توسط فسفوریلاسیون اکسیداتیو تحت اکسیداسیون به دی اکسید کربن و آب تبدیل و بسته های انرژی تولید می کند. گلوکز به راحتی در بدن به چربی تبدیل می شود که می تواند در صورت نیاز به عنوان منبع انرژی مورد استفاده قرار گیرد. تحت یک تبدیل مشابه به ذخیره انرژی، گلوکز در کبد و ماهیچه ها به عنوان گلیکوژن ذخیره می شود. ذخایر گلوکز بسته به نیازهای متابولیکی بافت ها به شیوه ای تنظیم شده در دسترس قرار می گیرند. قرص‌ ها یا موارد تزریق ‌های گلوکز خوراکی برای افزایش عرضه گلوکز به کار می‌روند و تجویز خوراکی گلوکز در تحریک ترشح انسولین مؤثرتر است زیرا هورمون‌های اینکرتین را از روده تحریک می‌کند که باعث افزایش ترشح انسولین می‌شود.
گلوکز خود یک قند ساده با فرمول مولکولی C6H12O6 می باشد. این ترکیب نوعی مونوساکارید می باشد که زیرمجموعه ای از کربوهیدرات ها است. گلوکز عمدتاً توسط گیاهان ساخته می شود و این تولید طی فرایند فوتوسنتز اتفاق می افتد که از ترکیب آب و گاز کربن دی اکسید و با استفاده از انرژی نور خورشید گلوکز و اکسیژن به دست می آید. این نکته نبایستی فراموش شود که برخلاف انتظارات, سلولز فراوان ترین کربوهیدرات می باشد نه گلوکز و گلوکز فراوانترین مونوساکارید است.

همانطور که در بالاتر اشاره شد, گلوکز خشک معمولا شکل طبیعی گلوکز یعنی d-glucose است، در حالی که L-گلوکز نیز به صورت مصنوعی در مقادیر نسبتاً کم تولید می شود و اهمیت کمتری دارد. گلوکز یک مونوساکارید است که حاوی شش اتم کربن و یک گروه آلدهید است و بنابراین یک آلدوهگزوز به حساب می آید. مولکول گلوکز می تواند به صورت غیر حلقوی و همچنین حلقه ای وجود داشته باشد. گلوکز به طور طبیعی در طبیعت وجود دارد و به صورت آزاد در میوه ها و سایر قسمت های گیاهان یافت می شود. در حیوانات، گلوکز از تجزیه گلیکوژن در یک فرآیند جهت به دست آوردن انرژی آزاد می شود.

2-تاریخچه

کشف و استخراج گلوکز برای اولین بار در سال 1747 توسط شیمیدان آلمانی آندریاس مارگگراف از کشمش صورت گرفت. بعد از آن, گلوکز در انگور توسط شیمیدان آلمانی دیگر یوهان توبیاس لوویتز در سال 1792 کشف شد و به عنوان متمایز از قند نیشکر (ساکارز) شناخته شد. گلوکز اصطلاحی است که ژان باپتیست دوما در سال 1838 ابداع کرد و در ادبیات شیمی رایج شده است. 

3-کاربردها

این ترکیب علاوه مصرف در داروسازی, در شیرینی، غذای نوزاد، ، کارامل، رنگ آمیزی، کنسرو، منبع تخمیر بی هوازی و ... دارای کاربرد می باشد.
به طوری کلی گلوکز عمدتاً برای تولید فروکتوز و در تولید غذاهای حاوی گلوکز استفاده می شود. در غذاها از این ماده به ‌عنوان شیرین‌کننده، مرطوب‌کننده و جهت افزایش حجم و ایجاد حس لطیف‌تر در دهان استفاده می‌شود.
علاوه بر این، اسیدهای آلی مختلف را می توان به صورت بیوتکنولوژیکی از گلوکز تولید کرد، به عنوان مثال از طریق تخمیر با کلستریدیوم برای تولید اسید استیک، استفاده می شود. اخیراً، گلوکز به عنوان یک جزء کلیدی از کیت ‌های حاوی اسید لاکتیک و انسولین که برای القای هیپوگلیسمی و هیپرلاکتاتمی جهت مبارزه با سرطان ‌ها و عفونت‌ های مختلف، مورد استفاده قرار گرفته است.

4-واکنش ها

یکی از واکنش هایی که در کربوهیدرات ها اتفاق می افتد ایزومریزاسیون است که می تواند در هیدروکسید سدیم رقیق یا سایر بازهای رقیق رخ دهد و واکنش انجام شود، این واکنش برای گلوکز نیز اتفاق می افتد و در آن مونوساکارید های مانوز، گلوکز و فروکتوز به یکدیگر تبدیل می شوند به طوری که تعادل بین این ایزومرها ایجاد می شود. 

5-روش تولید

5-1-منبع طبیعی

گلوکز یکی از مواد اصلی عسل است. گلوکز بسیار فراوان است و از منابع طبیعی مختلفی در سراسر جهان استخراج شده است و تمام میوه ها و گیاهان می توانند منبعی برای آن باشند.

5-2-صنعتی

گلوکز در صنعت از نشاسته به دست می آید, این فرایند با هیدرولیز توسط آنزیم و با استفاده از گلوکز آمیلاز و یا با استفاده از اسید ها تولید می شود. امروزه هیدرولیز آنزیمی تا حد زیادی جایگزین هیدرولیز کاتالیز شده توسط اسید شده است. 

6-تحقیقات جدید

دیابت که عامل اصلی آن قند ها هستند یکی از موضوعات بسیار مهم در زمان کنونی شده است. گلوکز نیز یکی از عوامل ایجاد آن می باشد و محققان زیادی در این حوزه مشغول به کار می باشند. در همین زمینه مطالعه ای با عنوان "تغییر لیپیدها، گلوکز و انسولین خون متعاقب مصرف کلرید آلومینیوم در موش های صحرایی" در مجله دیابت و متابولیسم ایران (مجله دیابت و لیپید ایران) به چاپ رسیده است که مطالعات مراحل ابتدایی می باشد و در آینده ای نه چندان دور وارد چرخه دارویی خواهد شد.

7-روش نگهداری

این محصول به شدت رطوبت محیط را جذب و به گلوکز آب دار تبدیل می شود و خاصیت خورد را از دست می دهد. لذا وجود مواد جاذب رطوبت در نزدیکی این ماده و نگهداری آن در مکانی خشک و به دور از حلال و آب نکته ای مهم می باشد.
وجود ید و بخارات آن به سرعت این ماده را فاسد می کند, لذا در کنار این ماده نبایستی ید را نگهداری نمود.

8-ایمنی

این محصول بدون هیچ گونه عوارضی مانند آتش گیری, واکنش پذیری بالا و یا خطر برای سلامتی انسان و محیط زیست می باشد و تا مقدار زیادی از آن در صورت بلع و برخورد با پوست و چشم مشکل ساز نمی باشد.
تنها در صورتی که این محصول بسیار پودری باشد و الکتریسیته ساکن ایجاد کند می تواند آتشگیر شود.