Carbohidrații

Alături de amidon și de fibre, zahărul aparține unei clase de nutrienți cunoscută sub numele de glucide sau carbohidrați.

Carbohidrații – zaharuri și amidon – sunt principala sursă de energie a organismului. Unele zaharuri apar în alimente în mod natural, dar altele sunt adăugate. Indiferent dacă sunt adăugate sau nu, organismul uman nu va sesiza diferența.

Indiferent dacă provine din zahăr sau amidon, un gram de carbohidrat alimentează organismul cu aceeași cantitate de energie – 4 calorii. Prin comparație, proteinele aduc tot 4 calorii/gram, în timp ce lipidele furnizează 9 calorii/gram.

Ce sunt „zaharurile”?

Conform Organizației Mondiale a Sănătății (FAO/WHO, 1998) termenul „zaharuri” se referă la monozaharide, dizaharide și alcooli derivați din acestea.

Carbohidrații ar trebui să fie sursa dvs principală de energie, chiar dacă organismul mai obține energie și din proteinele și din lipidele alimentare. În loc să fie utilizate pentru energie, proteinele ar trebui să-și poată îndeplini rolul lor  major în organism de a construi și de a repara țesuturi.

În cazul unui aport insuficient de energie prin alimentație și când rezervele de glicogen ale organismului sunt epuizate, proteinele sunt metabolizate și utilizate drept sursă de energie. De asemenea, în cazul unei diete sărace în carbohidrați și bogată în lipide, lipidele sunt utilizate pentru producerea de energie; în acest proces pot apărea cetone, compuși potențial nocivi pentru organism.

Doar o linguriță de zahăr…

o linguriță  fructoză – 12 calorii
o linguriță miere – 21 calorii
o linguriță sirop de porumb bogat în fructoză – 18 calorii
o linguriță zahăr brun – 16 calorii
o linguriță zahăr alb – 15 calorii

În mod tradițional, glucidele (sau carbohidrații) au fost definite ca fiind compuși ce conțin carbon, hidrogen și oxigen în raport molar de 1:2:1. Această definiție nu este valabilă pentru toate glucidele (de exemplu poliolii și unele polizaharide), fiind mai corect să le definim ca fiind polihidroxi-aldehide, cetone, alcoli și acizi ce pot exista sub formă de monomeri și de polimeri.

Gradul de polimerizare este adesea folosit ca un sistem în funcție de care glucidele sunt clasificate, principalele clase fiind: A. Monozaharidele B. Oligozaharidele și C. Polizaharidele.

A. Monozaharide

Doar un număr redus de monozaharide întâlnite în natură pot fi absorbite și utilizate de organismul uman. Cele mai importante monozaharide din dieta umană sunt hexozele: glucoza, galactoza și fructoza.

Monozaharidele sau zaharurile simple conțin o singură unitate polihidroxicarbonilică (deci sunt nehidrolizabile). După natura grupării carbonil din moleculă, se împart în aldoze și cetoze, iar după numărul atomilor de carbon se împart in trioze, tetroze, pentoze, hexoze, heptoze și octoze:

Glucoza

Este cel mai important dintre zaharuri. În stare liberă, glucoza se găsește în fructe, de exemplu în struguri, și în flori, alături de fructoză și zaharoză (mierea pe care albinele o culeg din nectarul florilor este un amestec de glucoză și fructoză).

Galactoza

Nu se găsește în stare liberă decât foarte rar, dar este adesea întâlnită în dizaharide (lactoză), tri-, tetra- și polizaharide.

Fructoza

Cunoscută și sub denumirea de levuloză sau zahăr din fructe, fructoza este cel mai dulce monozaharid. Este foarte răspândită în vegetale, atât liberă (alături de glucoză, în fructele dulci și în miere) sau combinată în dizaharide (zaharoză), tri-, tetra- și polizaharide. Majoritatea fructelor conțin între 1 și 7% fructoză, unele având concentrații mult mai mari din acest monozaharid. Fructoza reprezintă aproximativ 3% din masa uscată a vegetalelor și aproximativ 40% din miere. Pe măsură ce fructele se coc, emzimele din acestea clivează zaharoza în glucoză și fructoza, fructele devenind mai dulci.

B. Oligozaharide

Oligozaharidele sunt carbohidrați cu molecule compuse din puține (maximum 10) resturi de monozaharide. Cele mai importante sunt dizaharidele obținute din două molecule de monozaharid.

Dintre dizaharide, mai importante sunt:

Zaharoza (sucroza) – zahărul din trestia de zahăr și din sfeclă, ce constituie zahărul obișnuit. Zaharoza este constituită dintr-o moleculă de glucoză și una de fructoză. Zaharoza era cunoscută, în stare cristalină, în India, încă din anul 300 e.n. A fost introdusă în Europa după 1492; a fost descoperită în sfeclă de Marggraf, în 1747.

Lactoza – conținută în lapte (4 – 6%) și se izolează prin concentrarea zerului. Formează cristale mărunte, nisipoase, foarte puțin dulci. Lactoza se formează în glanda mamară din glucoza sângelui. Lactoza este alcatuită dintr-o moleculă de galactoză și una de glucoză.

Maltoza – rezultă din hidroliza amidonului. Maltoza este alcătuită din două molecule de glucoză. A fost identificată în multe plante, dar întotdeauna în cantități mici, fără însemnătate practică. Maltoza se obține industrial, pe scară mare, prin hidroliza enzimatică a amidonului și servește ca intermediar în fabricarea berei si a etanolului.

C. Polizaharide

Polizaharidele sunt carbohidrați alcătuiți din mai mult de 10 unități de monozaharid. Polizaharidele sunt foarte răspândite în natură, în special în vegetale. Celuloza este, dintre toți compușii organici, cel mai răspândit pe glob.

Se întâlnesc în natură polizaharide compuse din hexoze, din pentoze și din derivați ai hexozelor.

Cele mai importante polizaharide sunt derivate din glucoză: celuloză, glicogenul și amidonul. Se mai întâlnesc, în vegetale, polizaharide compuse din galactoză, manoză și fructoză, care poartă numele generic de galactozani, manani și fructozani.

Amidonul

Amidonul nu este o substanță unitară, ci un amestec de polizaharide, numite amiloză și amilopectină. În timp ce amiloza are o structură liniară, amilopectina are o structură ramificată.

Plantele își constituie în fructe, semințe și tuberculi rezerve de amidon, insolubil în apă, dar care poate fi transformat ușor, prin reacții enzimatice în glucoză sau derivați ai acesteia.

Semințele plantelor conțin până la 70-80% amidon; conținutul tuberculilor este, în general, mai mic (16-19% la cartofi cu 25% substanță uscată). Amidonul are aspectul unor granule a căror formă și mărime este caracteristică pentru fiecare specie vegetală. În apa rece, amidonul este insolubil, dar apa caldă produce o umflare a granulelor care, la temperatură suficient de înaltă, se sparg și formează soluții vâscoase sau geluri.

Glicogenul

Este echivaentul animal al amidonului vegetal, reprezentând forma de depozitate a excesului de carbohidrați. Rezerve semnificative de glicogen se găsesc în mușchi și ficat. Cantități mici de glicogen se găsesc în toate țesuturile, inclusiv în creier. Ca structură, glicogenul se aseamănă cu amilopectina, fiind însă mai ramificat decât aceasta, având o structură arborescentă.

Vezi și PROTEINE