Abilități de dezvoltat

  • Descrieți câteva dintre caracteristicile distinctive ale carbohidraților.
  • Descrieți diferențele dintre glucidele cu eliberare rapidă și cele cu eliberare lentă.
  • Ce sunt exact carbohidrații și câte tipuri există?

Carbohidrații sunt nutrienții perfecti pentru a satisface nevoile nutriționale ale corpului dumneavoastră. Îți hrănesc creierul și sistemul nervos, furnizează energie tuturor celulelor tale (și în limitele calorice adecvate) și te ajută să-ți menții corpul în formă și slab. Mai exact, carbohidrații digerabili furnizează cantități mari de alimente, vitamine și minerale, în timp ce carbohidrații nedigerabili oferă o cantitate bună de fibre, cu o serie de alte beneficii pentru sănătate.

Plantele sintetizează carbohidrații cu eliberare rapidă, glucoza, din dioxidul de carbon din aer și apă și prin valorificarea energiei solare. Amintiți-vă că plantele transformă energia din lumina soarelui în energie chimică din moleculă, glucoza. Plantele folosesc glucoza pentru a produce alți carbohidrați mai mari, cu eliberare mai lentă. Când mâncăm plante, recoltăm energia glucozei pentru a susține procesele vieții.

atentă

Figura 3.2.1: Schema de clasificare a carbohidraților. Glucidele sunt împărțite în subgrupuri cu „eliberare rapidă” și „cu eliberare lentă”. Aceste subgrupuri sunt clasificate în continuare în mono-, di- și polizaharide.

Carbohidrații sunt un grup de compuși organici care conțin un raport de un atom de carbon la doi atomi de hidrogen la un atom de oxigen. Practic, sunt carboni hidratati. Cuvântul „carbo” înseamnă carbon și „hidrat” înseamnă apă. Glucoza (numită și dextroză), cel mai abundent carbohidrat din corpul uman, are șase atomi de carbon, doisprezece atomi de hidrogen și șase atomi de oxigen. Formula chimică pentru glucoză este scrisă ca \ (C_6H_O_6 \). Sinonim cu termenul carbohidrat este cuvântul grecesc „zaharidă”, care înseamnă zahăr. Cea mai simplă unitate a unui carbohidrat este o monozaharidă. Glucidele sunt clasificate în general în două subgrupuri, „cu eliberare rapidă” și „cu eliberare lentă”. Carbohidrații cu eliberare rapidă sunt grupați în continuare în monozaharide și dizaharide. Carbohidrații cu eliberare lentă sunt lanțuri lungi de monozaharide. (Figura 3.2.1).

Carbohidrați cu eliberare rapidă

Glucidele cu eliberare rapidă sunt, de asemenea, cunoscute mai simplu ca „zaharuri”. Glucidele cu eliberare rapidă sunt grupate fie ca monozaharide, fie ca dizaharide. Monozaharidele includ glucoză, fructoză și galactoză, iar dizaharidele includ lactoză, maltoză și zaharoză.

Monozaharide

Pentru toate organismele, de la bacterii la plante și animale, glucoza este sursa preferată de combustibil. Creierul este complet dependent de glucoză ca sursă de energie (cu excepția condițiilor extreme de foame). Galactoza monozaharidică diferă de glucoză doar prin faptul că o grupare hidroxil (−OH) se confruntă într-o direcție diferită pe numărul patru de carbon (Figura 3.2.2). Această mică modificare structurală face ca galactoza să fie mai puțin stabilă decât glucoza. Drept urmare, ficatul îl transformă rapid în glucoză. Majoritatea galactozei absorbite este utilizată pentru producerea de energie în celule după conversia sa în glucoză. (Galactoza este unul dintre cele două zaharuri simple care sunt legate împreună pentru a alcătui zahărul din lapte. Mai târziu este eliberat în timpul procesului de digestie.)

Fructoza are, de asemenea, aceeași formulă chimică ca și glucoza, dar diferă prin structura sa chimică, deoarece structura inelului conține doar cinci atomi de carbon și nu șase (Figura 4.2.2). Fructoza, spre deosebire de glucoză, nu este o sursă de energie pentru alte celule din corp. Găsită mai ales în fructe, miere și trestie de zahăr, fructoza este una dintre cele mai frecvente monozaharide din natură. Se găsește și în băuturile răcoritoare, cerealele și alte produse îndulcite cu sirop de porumb bogat în fructoză.

Figura 3.2.2: Structuri ale celor mai frecvente trei monozaharide: glucoza, galactoza și fructoza. Cercurile roșii indică diferențele structurale dintre cele trei.

Monozaharidele mai puțin frecvente sunt pentozele, care au doar cinci atomi de carbon și nu șase. Pentozele sunt abundente în acizii nucleici ARN și ADN, precum și ca componente ale fibrelor.

În cele din urmă, există alcoolii zahărului, care sunt derivați sintetizați industrial de monozaharide. Câteva exemple de alcooli de zahăr sunt sorbitolul, xilitolul și glicerina. (Xilitolul este similar în ceea ce privește dulceața cu zahărul de masă.) Alcoolii de zahăr sunt adesea folosiți în locul zahărului de masă pentru a îndulci alimentele deoarece sunt digerate și absorbite incomplet și, prin urmare, mai puțin calorice. Bacteriile din gura li se opun, prin urmare alcoolii din zahăr nu provoacă cariile dentare. Interesant este că senzația de „răcoare” care apare atunci când guma de mestecat care conține alcooli de zahăr provine din dizolvarea lor în gură, o reacție chimică care necesită căldură din interiorul gurii.

Dizaharide

Dizaharidele sunt compuse din perechi de două monozaharide legate între ele. Dizaharidele includ zaharoza, lactoza și maltoza. Toate dizaharidele conțin cel puțin o moleculă de glucoză.

Zaharoza, care conține atât molecule de glucoză, cât și fructoză, este cunoscută și sub numele de zahăr de masă. Zaharoza se găsește și în multe fructe și legume și la concentrații mari în sfeclă de zahăr și trestie de zahăr, care sunt folosite pentru a produce zahăr de masă. Lactoza, cunoscută în mod obișnuit sub numele de zahăr din lapte, este compusă dintr-o unitate de glucoză și o unitate de galactoză. Lactoza este răspândită în produsele lactate, cum ar fi laptele, iaurtul și brânza. Maltoza este formată din două molecule de glucoză legate între ele. Este un produs obișnuit de descompunere al amidonului vegetal și este rar întâlnit în alimente ca dizaharidă. Se formează din cauza germinării boabelor.

Oligozaharide

Oligozaharidele sunt un zahăr complex care are trei până la zece molecule de monozaharide agățate într-un lanț. Exemple sunt rafinoza și stachioza care se găsesc în unele băuturi sportive și reprezintă un lanț de molecule de glucoză. Rafinoza și stachioza sunt digerate și glucoza rezultată este absorbită. Fasolea conține, de asemenea, rafinoză și stachioză.

Carbohidrați cu eliberare lentă

Glucidele cu eliberare lentă sunt polizaharide, lanțuri lungi de monozaharide care pot fi ramificate sau nu ramificate. Există două grupuri principale de polizaharide: amidon și fibre.

Amidonuri

Moleculele de amidon (forma de stocare a carbohidraților în plante) se găsesc din abundență în cereale, leguminoase și legume rădăcinoase, cum ar fi cartofii. Amiloza, un amidon vegetal, este un lanț liniar care conține sute de unități de glucoză. Amilopectina, un alt amidon vegetal, este un lanț ramificat care conține mii de unități de glucoză. Aceste molecule mari de amidon formează cristale și sunt moleculele de stocare a energiei plantelor. Aceste două molecule de amidon (amiloză și amilopectină) sunt conținute împreună în alimente, dar cea mai mică, amiloză, este mai abundentă. Consumul de alimente crude care conțin amidon oferă foarte puțină energie, deoarece sistemul digestiv este greu să le descompună. Gătitul descompune structura cristalină a amidonului, făcându-le mult mai ușor de descompus în corpul uman. Amidonul care rămâne intact pe tot parcursul digestiei se numește amidon rezistent. Bacteriile din intestin pot descompune unele dintre acestea și pot aduce beneficii sănătății gastro-intestinale. Amidonurile izolate și modificate sunt utilizate pe scară largă în industria alimentară și în timpul gătitului ca agenți de îngroșare a alimentelor.

Figura 3.2.3: Structurile amidonului vegetal și glicogenului

Oamenii și animalele stochează energia glucozei din amidon sub forma unei molecule foarte mari, glicogenul. Are multe ramuri care îi permit să se descompună rapid atunci când energia este necesară de către celulele din corp. Se găsește predominant în ficat și țesutul muscular la animale.

Fibre dietetice

Fibrele dietetice sunt polizaharide foarte ramificate și reticulate. Unele fibre alimentare sunt pectina, gingiile, celuloza și lignina. Oamenii nu produc enzime care pot descompune fibrele dietetice; cu toate acestea, bacteriile din intestinul gros (colon) fac. Fibrele alimentare sunt foarte benefice pentru sănătatea noastră. Comitetul consultativ pentru liniile dietetice afirmă că există suficiente dovezi științifice care să susțină că dietele bogate în fibre reduc riscul de obezitate și diabet, care sunt factori de risc primari pentru bolile cardiovasculare. Departamentul Agriculturii din SUA. "Partea D. Secțiunea 5: Carbohidrați." În Raportul DGAC privind ghidurile dietetice pentru americani, 2010. Accesat la 30 septembrie 2011. www.cnpp.usda.gov/Publications/DietaryGuidelines/2010/DGAC/Report/D-5-Carbohydrates.pdf.

Fibrele dietetice sunt clasificate fie ca solubile în apă, fie ca insolubile. Fibrele solubile se dizolvă și se umflă în apă. Clasele de fibre solubile sunt pectinele, gingiile, mucilagiul și unele hemiceluloze. Exemple de fibre solubile pe care le puteți vedea pe listele de ingrediente sunt inulina, pectina și guma guar, în timp ce sursele de hrană sunt mazărea, fasolea, ovăzul, orzul și secara.

Celuloza, hemiceluloza, psyllium și lignina sunt fibre insolubile și câteva surse dietetice ale acestor fibre sunt alimente din cereale integrale, in, conopidă și avocado. Celuloza este cea mai abundentă fibră din plante, formând pereții celulari și asigurând structura.

Fibrele solubile sunt mai ușor accesibile de enzimele bacteriene din intestinul gros, astfel încât pot fi descompuse într-o măsură mai mare decât fibrele insolubile, dar are loc chiar o anumită defalcare a celulozei și a altor fibre insolubile.

Ultima clasă de fibre este fibra funcțională. Fibrele funcționale au fost adăugate la alimente și s-a dovedit că oferă beneficii pentru sănătate oamenilor. Fibrele funcționale pot fi extrase din plante și purificate sau sintetizate. Un exemplu de fibră funcțională este coji de semințe de psyllium. Studiile științifice arată că consumul de coajă de semințe de psyllium reduce nivelul colesterolului din sânge și această afirmație de sănătate a fost aprobată de FDA. Aportul total de fibre alimentare este suma fibrelor alimentare și a fibrelor funcționale consumate.

Recomandările dietetice pentru fibrele alimentare sunt de 25-35 g/zi pentru adulți și pentru copii, 5 g + vârsta copilului/zi. O varietate de surse de fibre ar trebui consumate cu accent pe cereale integrale, nu rafinate. Aportul excesiv de fibre,> 60 g/zi, poate provoca blocaje intestinale, leagă mineralele și poate provoca gaze intestinale sau crampe.