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Il mwcqfruttosio, zucchero semplice, è un mwcgmonosaccaride mwcwisomero topologico del mwdaglucosio, dal quale si differenzia in quanto mwdqchetoso anziché mwdgaldoso. Entrambi sono importanti nella mwdwnutrizione umana e animale, spesso usati come dolcificanti e nell'mweaindustria alimentare di mweqdolci e mwegpanificati.

In natura si presenta, solido o in mwfasoluzione acquosa, nella maggior parte dei frutti zuccherini degli alberi e dei loro relativi succhi, quindi nel mwfqmiele, e in percentuale più bassa, in diversi mwfgvegetali, ad esempio la mwfwbarbabietola da zucchero o la mwgacanna da zucchero, dai quali tuttavia si ricava il più noto mwgqsaccarosiocite-ref-2[2]. Il fruttosio è il più dolce tra tutti i tipi di mwhgzuccheri.

• Chimica

• Produzione e consumo

• Metabolismo

• Dieta e patologie

• Note

• Voci correlate

• Altri progetti

• Collegamenti esterni

Derivazione del nome fruttosio: frutta + glucosio = fruttosio

Il fruttosio è il più noto ossichetone a sei atomi di carbonio (chetoesoso). Come tutti i monosaccaridi a catena sufficientemente lunga (≥ 4 atomi di carbonio), allo stato cristallino le sue molecole si trovano in topologia (etero)ciclica, mwjwemiacetalica (per la precisione si tratta dell'mwkaanomero mwkqβ-fruttopiranosiocite-ref-3[3]), termodinamicamente più stabile (a causa di effetti mwlgentropici) delle corrispondente forma aperta.

Il fruttosio naturale (mwmamwmqmwmgD-mwmw(−)-fruttosio) appartiene, come tutti gli zuccheri naturali, alla serie sterica mwnqmwngD di Fischer ed è mwnwotticamente attivo (mwoalevogiro, da cui il nome storico di levulosio). È solubile in acqua, e la sua soluzione, come per il glucosio, dà luogo a mwoqmutarotazione, sebbene in questo caso il fenomeno sia rapido, complesso e temperatura-dipendentecite-ref-4[4]. La miscela di equilibrio ha potere ottico rotatorio [mwpgα] = –92,3°cite-ref-5[5] e contiene prevalentemente i mwqwtautomeri mwraβ-fruttopiranosio (65%) e mwrqβ-fruttofuranosio (10%), essendo la parte restante formata dai corrispondenti anomeri mwrgα (~25%) e dalla forma aperta (<1%)cite-ref-6[6].

Il mwtamwtqD-fruttosio condensa con il mwtgmwtwD-glucosio per dare il mwuasaccarosio, ovvero mwuqmwugD-glucopiranosil-(1mwuwα→2mwvaβ)-mwvqmwvgD-fruttofuranoside, un mwvwdisaccaride mwwanon riducente, in quanto i carboni anomerici delle due unità sono bloccati tra di loro da un legame bis-acetalico a ponte d'ossigeno. Di contro il saccarosio, mwwqdestrogiro, può essere mwwgidrolizzato (chimicamente o enzimaticamente), per dare una miscela equimolecolare di mwwwmwxaD-glucosio e mwxqmwxgD-fruttosio, complessivamente levogira (da qui il termine mwxwzucchero invertito al saccarosio idrolizzato).

Le molecole di mwyqmwygD-fruttosio possono anche condensare tra di loro per dare gli (omo)oligomeri a topologia furanosidica chiamati mwywfruttani, il cui esempio più noto è l'mwzainulina.

Esiste anche l'mwzgenantiomero mwzwmwaaL-(+)-fruttosio, destrogiro, non naturale, ottenuto esclusivamente per sintesi.

Sebbene sia spesso indicato commercialmente come "lo zucchero della frutta", il fruttosio commerciale si ottiene principalmente convertendo il mwbwglucosio presente nell'mwcaamido di mais mediante un processo enzimatico (mwcqisomerizzazione), che dà luogo a un denso sciroppo di maiscite-ref-7[7] ricco di fruttosio (55-60%), noto anche come HFCS (mwdgHigh Fructose Corn Syrup)cite-ref-8[8], da cui può anche essere estratto e cristallizzato il fruttosio puro.

Nonostante la produzione dello mwfasciroppo di mais sia a basso costo, il prezzo del fruttosio risulta più elevato rispetto a quello del comune mwfqzucchero raffinato che viene prodotto in scala più larga. L'uso del fruttosio commerciale è oggi quadruplicato rispetto all'inizio del mwfgNovecento.

Solo recentemente, dal 2012, il fruttosio naturale, estratto e cristallizzato dalla frutta (in particolare da uva e da dattero), è disponibile sul mercato, grazie allo sviluppo di una tecnologia innovativa, brevettata a livello internazionale e industrializzata dalla mwgastartup siciliana Naturalia Ingredientscite-ref-9[9], controllata dal Gruppo Industriale Maccaferri.

Essendo contenuto in buona quantità anche nel comune mwhgmiele e nella frutta, può essere assunto in quantitativo sufficiente per il fabbisogno giornaliero anche solo consumando questi alimenti.

I benefici del fruttosio rispetto al mwiasaccarosio sono reali, sebbene di minima entità:

• maggiore potere dolcificante;

• apporto calorico leggermente inferiore al mwjasaccarosio (3,75 kmwjqcal/g contro 4 kmwjgcal/g);

• mwkaindice glicemico più basso del mwkqsaccarosio (20 circa contro 50-70 circa); veniva infatti consigliato soprattutto ai sofferenti di mwkgiperglicemia e ai mwkwdiabetici, sebbene oggi sia stato soppiantato da dolcificanti sostitutivi molto più efficaci.

Alcuni ipotizzano che l'uso di fruttosio commerciale come dolcificante sia più "sano" rispetto al consumo di mwlqzucchero raffinato industrialmente (e spesso anche rispetto a quello grezzo), poiché quest'ultimo viene lavorato ripetutamente con processi industriali chimicamente più aggressivi. Altri invece sostengono che i processi di lavorazione dello mwlgzucchero raffinato sono comunque monitorati da rigide normative imposte agli mwlwzuccherifici stessi, al fine di garantire mwmasaccarosio ad altissimo grado di purezza.

Il fruttosio inoltre, trattenendo meglio l'umidità, viene usato nell'industria alimentare dei mwmgpanificati, per preservare meglio i prodotti dalle muffe e dalle fermentazioni. Con l'aggiunta di fermenti lattici, esso produce mwmwacido acetico e ATP (mwnaadenosina trifosfato), e quindi utilizzato per migliorare la conservazione di prodotti lievitati da forno, ottenendo una crosta più morbida e profumata, e il rallentamento del raffermamento del prodotto.

Il metabolismo del fruttosio è sostanzialmente diverso tra il muscolo e il fegato. In ogni caso bisogna tener presente che il fegato rappresenta l'organo principale per il metabolismo di questo zucchero. Nel muscolo il fruttosio è mwnwfosforilato sul carbonio 6 dall'esochinasi, e trasformato quindi in mwoafruttosio 6-fosfato, che diviene substrato della fosfofruttochinasi, e quindi viene metabolizzato mediante la via glicolitica. Nel fegato non è presente l'esochinasi ma la glucochinasi che ha una bassa affinità per gli esosi, perciò il fruttosio è metabolizzato in altro modo. Nel fegato il fruttosio viene fosforilato in posizione 1 dalla mwoqfruttochinasi a fruttosio-1-fosfato. Quest'ultimo non può essere fosforilato ulteriormente sul carbonio 6 dalla fosfofruttochinasi (PFK), e perciò non può entrare ancora nella mwogglicolisi. Il fruttosio-1-fosfato diviene substrato dell'aldolasi B (si ricordi che la aldolasi A è specifica per il fruttosio-1,6-bisfosfato), capace di scindere questa molecola in mwowdiidrossiacetone fosfato e gliceraldeide. La gliceraldeide appena ottenuta può essere direttamente fosforilata dalla gliceraldeide chinasi consumando ATP, a gliceraldeide-3-fosfato, che entra finalmente nella via glicolitica. In alternativa alla reazione della gliceraldeide chinasi, la gliceraldeide ottenuta dalla scissione aldolica del fruttosio-1-fosfato, può essere ridotta a glicerolo dall'alcol deidrogenasi con ossidazione del NADH a NADmwpa+. Quindi il glicerolo è fosforilato con consumo di ATP dalla glicerolo chinasi, a glicerolo-3-fosfato. Quest'ultimo è deidrogenato dalla glicerolo-3-fosfato deidrogenasi, a diidrossiacetone fosfato, con riduzione di NADmwpq+ a NADH (quindi in questa tappa viene ripristinato il NADH consumato dall'alcol deidrogenasi per ridurre la gliceraldeide a glicerolo). Infine il diidrossiacetone fosfato appena ottenuto è isomerizzato a gliceraldeide-3-fosfato dalla trioso fosfato isomerasi. La GAP può entrare a questo punto nella glicolisi.

Per la mwqascienza alimentare è risaputo che un'eccessiva assunzione di fruttosio, così come per tutti i mwqqglucidi, mwqgamidi e mwqwcarboidrati, determina aumento di pesocite-ref-10[10], fino ad arrivare all'mwsaobesità, allo mwsqstress ossidativo, a danni microvascolari, mwsgiperuricemia e soprattutto mwswipertrigliceridemia (con conseguente mwtasteatosi epatica) e mwtqipertensione. Può portare a insulino-resistenzacite-ref-11[11], e deplezione di minerali. Da evidenziare è quanto questi effetti si manifestino con il fruttosio presente negli alimenti (in forma di D-fruttosio) e nei dolcificanti in forma di L-fruttosio, assente in natura. Per questi motivi, l'American Diabetes Association (ADA) oggi sconsiglia l'uso abituale di fruttosio come dolcificante nei soggetti diabetici, e suggerisce altresì ai non diabetici di moderarne il più possibile l'assunzione nella mwugdietacite-ref-12[12].

In particolare poi, esiste una condizione patologica detta mwwafruttosuriacite-ref-13[13], caratterizzata dalla presenza di fruttosio nell'urina e nel sangue. Essa può derivare da un'assunzione eccessiva di fruttosio, ma anche da disfunzioni del metabolismo epatico e intestinale; l'enzima che lo metabolizza è la mwxqfruttochinasi epatica, che catalizza il trasporto di un radicale fosforico dall'ATP alla molecola di fruttosio, con la formazione di fruttosio-1-fosfato, presente nel fegato e nella mucosa intestinale. Spesso ci sono solo delle forme leggere di intolleranza a esso, ma forme patologiche ed ereditarie di fruttosuria invece sono spesso dovute a carenza di un altro enzima, e cioè l'f-1-fosfato aldolasi. Per accertarne la causa reale occorrono vari esami specifici sulle mwxgintolleranze alimentari; ad esempio, si può essere tolleranti al fruttosio e invece risultare intolleranti al mwxwsaccarosio se si è carenti dell'enzima mwyainvertasi (o saccarasi), che facilita la scissione di saccarosio in glucosio e fruttosio. Tuttavia, l'intolleranza alimentare ai glucidi più comune è quella al mwyqlattosio, mentre le altre intolleranze sono genericamente legate al normale invecchiamento.

Carenze ereditarie dell'enzima aldolasi B determinano un accumulo di fruttosio in fegato, reni e piccolo intestino. Nel fegato interferisce con altri metaboliti e impedisce la trasformazione del glicogeno e la sintesi del glucosio.

Nel 2017 uno studio dell'ospedale pediatrico Bambino Gesù ha evidenziato come l'eccesso di fruttosio vada a sovraccaricare il fegato degli individui più giovani, con meccanismi simili a quelli causati dall'alcolismo, portando al mwzafegato grassocite-ref-14[14]cite-ref-15[15].

In contrasto con la crescente propaganda che vede il fruttosio come il principale responsabile di obesità, diabete e delle conseguenti complicazioni cardiometabolichecite-ref-16[16]cite-ref-17[17], due meta-analisi del 2017, condotte dai ricercatori dell'Università di Canberracite-ref-18[18]cite-ref-19[19], hanno rivalutato i potenziali benefici del fruttosio.

Gli studi, condotti in soggetti sani, sovrappeso o obesi e persone con pre-diabete, o con malattia conclamata (diabete di tipo 1 o di tipo 2), hanno evidenziato come la sostituzione isoenergetica di glucosio e saccarosio con fruttosio riduce la risposta glicemica postprandiale e incrementa il controllo glicemico senza effetti metabolici sfavorevoli (es. sul peso corporeo e sulla concentrazione ematica dei trigliceridi).

Questi risultati avvalorano il parere scientifico espresso nel 2011 dall'Autorità Europea per la Sicurezza Alimentare, che conferma l'esistenza di un rapporto causa-effetto tra il consumo di fruttosio, in alternativa a glucosio e saccarosio, e la riduzione della glicemia post-prandialecite-ref-20[20].

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• mwayeFruttani

• mwaymSaccarosio

• mwayuGlucosio

• mwaycGalattosio

• mwaykCarboidrati

• mwaysFruttosuria

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• citereftreccani-itfruttosio, su Treccani.it – Enciclopedie on line, Istituto dell'Enciclopedia Italiana.

• citerefbritannica-com(EN) fructose, su Enciclopedia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc.

• citereftreccani-fruttosioFruttosio, in Treccani.it – Enciclopedie on line, Roma, Istituto dell'Enciclopedia Italiana.