グルコース生成と低炭水化物ダイエットに重要な理由

★レビュー、糖新生、インスリン (十一月 2024)

グルコース生成は、乳酸塩およびピルビン酸などの非炭水化物源から体内のグルコースを合成するプロセスである。それは新しいグルコースの生合成であり、グルコース生成からではなく、解糖の逆同化プロセス、グルコースからのエネルギーの分解および抽出として見ることができる。

通常の食事と低炭水化物の食事

私たちの体の細胞はすべてグルコースを使うことができ、少数はそれに依存しています。あなたが正常な食事を摂っていた場合、あなたの体は、あなたが消費する平均的なアメリカのダイエット食品から十分なグルコースを得ます。例えば、デンプン（小麦粉、ジャガイモなどを含む穀物に豊富）は、本質的にグルコースの長鎖である。さらに、添加された糖などの天然に存在する糖は、大部分の人々の食事に豊富に含まれている。しかし、炭水化物が消費されていない場合、体はグルコースを他の供給源から作ります。このプロセスは余分なエネルギーを使用していますが、実際に身体がどのようにエネルギーを得ているかという文字通りの逆のプロセスですが、糖新生は体の代謝が正常な身体機能を行うために必要なエネルギーを得て維持するための回避策です。

糖新生と肝臓

糖新生のプロセスは主に、グルコースがアミノ酸（タンパク質）、グリセロール（トリグリセリドの主鎖、一次脂肪蓄積分子）、および乳酸塩およびピルビン酸のようなグルコース代謝中間体から作られる肝臓で起こる。乳酸塩は筋肉組織の破壊によって生成され、血流を介して肝臓に送られる。私たちが数時間食べなかった夜には、体は糖新生を使ってグルコースを製造し始めます。プロセスの仕組みは次のとおりです。

グルコース生成の3つのステップ

ピルビン酸からホスホエノールピルビン酸（PEP）への変換は、糖新生の第一歩である。特定の酵素を含むピルビン酸をPEPに変換するためには、いくつかの工程が必要である。例えば、ピルビン酸カルボキシラーゼ、PEPカルボキシキナーゼおよびリンゴ酸デヒドロゲナーゼは、この変換を担う。ピルビン酸カルボキシラーゼは、ミトコンドリア上に見出され、ピルビン酸をオキザロ酢酸に変換する。オキサロアセテートはミトコンドリア膜を通過することができないので、最初にリンゴ酸脱水素酵素によってリンゴ酸に変換されなければならない。次いで、リンゴ酸は、ミトコンドリア膜を細胞質に分裂させ、次にそれを別のリンゴ酸デヒドロゲナーゼで再びオキザロ酢酸に変換することができる。最後に、オキサロ酢酸は、PEPカルボキシキナーゼを介してPEPに変換される。次のいくつかのステップは解糖と全く同じですが、プロセスは逆になります。
解糖とは異なる第2のステップは、フルクトース-1,6-ホスファターゼ酵素の使用によるフルクトース-1,6-bPのフルクトース-6-Pへの変換である。フルクトース-6-Pのグルコース-6-Pへの変換は、解糖、ホスホグルコイソメラーゼと同じ酵素を使用する。