Węglowodany
Wstęp
Funkcje
Zapotrzebowanie
Podział, z
ródła, ciekawostki
Wstęp
Węglowodany - (inaczej sacharydy lub potocznie cukry) to związki
organiczne - wielowodorotlenowe alkohole składające się z węgla, wodoru i
tlenu, w których stosunek wodoru do tlenu jest taki sam jak w wodzie (H O),
2
czyli 2:1. Znajdują się we wszystkich powszechnie występujących roślinach:
zbożach, ziemniakach, roślinach strączkowych, owocach, a także w
organizmach zwierzęcych.
1
Funkcje
" są głównym, najtańszym i najłatwiej dostępnym z
ródłem energii,
służącej przede wszystkim do utrzymywania stałej ciepłoty ciała,
pracy narządów wewnętrznych oraz do wykonywania pracy fizycznej.
Z 1 g węglowodanów wyzwalają się 4 kcal,
" glukoza jest prawie wyłącznym z
ródłem energii dla mózgu i mięśni,
" węglowodany pozwalają na oszczędną gospodarkę białkami i
tłuszczami,
" węglowodany dostarczane w pożywieniu lub syntetyzowane w ustroju,
stanowią materiał budulcowy dla wytwarzania elementów
strukturalnych komórek lub substancji biologicznie czynnych
(galaktoza, ryboza, kwas galakturonowy, amonocukry, acetylowane
cukry, itd.),
" węglowodany nie przetworzone (całościowe) odgrywają dużą rolę w
gospodarce wodno-mineralnej, zmniejszajÄ…c wydalanie tych
składników,
" biorą udział w budowie błon komórkowych,
" niektóre wielocukrowce (błonnik) choć nie są przez organizm
człowieka trawione i przyswajane, to jednak odgrywają dużą rolę w
regulowaniu perystaltyki przewodu pokarmowego.
2
Zapotrzebowanie
Węglowodany powinny dostarczać 55-65% wartości energetycznej
dziennej racji pokarmowej. Powinny to być węglowodany złożone,
nieoczyszczone, nierozgotowane.
Podział, z
ródła, ciekawostki
Cukry proste - Monosacharydy
Pentozy
Heksozy
Cukry złożone małocząsteczkowe - Oligosacharydy
Dwucukrowce
Trójcukrowce
Czterocukrowce
3
Cukry złożone wielkocząsteczkowe - Polisacharydy
Grupa skrobi
Grupa celulozy
Związki składające się z węglowodanów - Pochodne węglowodanów
Glikozydy
Saponiny
Taniny
Kwasy organiczne
Pentozy
Występują przeważnie w postaci wielocukrów lub w połączeniu z aglikonami.
Nie ulegają fermentacji drożdżowej.
" Arabinoza - składnik żywic i gum roślinnych,
4
" Ksyloza - składnik ksylanu - gumy drzewnej,
" Ryboza - nie występuje w naturze w stanie wolnym,
" Ksyluloza
" Rybuloza
Heksozy
" Glukoza - cukier gronowy, szeroko rozpowszechniony w naturze.
Znajduje się w sokach roślinnych, zwłaszcza owocowych. Ilość
glukozy w owocach zależy od ich gatunku i stanu dojrzałości. Glukoza
jest cukrem fizjologicznym - znajduje się w płynach ustrojowych. Pod
wpływem drożdży ulega fermentacji,
" Galaktoza - rzadko występuje w stanie wolnym. U roślin występuje
przede wszystkim w postaci galaktanów (agar), a u zwierząt min. jako
składnik cukru mlecznego i cerebrozydów.
" Mannoza - w świecie zwierzęcym składnik wielocukrów złożonych,
wchodzących w skład sympleksów białkowych. W świecie roślinnym
występuje jako trudnostrawny węglowodan (niektóre gatunki
orzechów i fasoli). W odżywianiu nie odgrywa większej roli,
" Fruktoza - cukier owocowy, występuje w owocach, soku z owoców,
miodzie. Fruktoza jest słodsza od sacharozy o 73%, rozpuszcza się
w wodzie, smak w owocach i miodzie.
5
Dwucukrowce
" Sacharoza - składa się z glukozy i fruktozy. Sacharoza jest
doskonałym konserwantem dla mleka i dżemów, ponieważ obniża
aktywność wodną w tych produktach, przez co hamuje wzrost pleśni,
" Laktoza - składa się z glukozy i galaktozy. Występuje w mleku i
produktach mlecznych. U ludzi z upośledzonym wytwarzaniem laktazy
- enzymu, który bierze udział w trawieniu laktozy, organizm nie
toleruje tego cukru. Dlatego zaleca się im spożywanie
fermentowanych napojów mlecznych takich jak np. jogurt, kefir w
których bakterie kwasu mlekowego podczas procesu fermentacji
rozkładają laktozę, przez co obniżają jej ilość w tych produktach,
" Maltoza - składa się z z dwóch cząsteczek glukozy. Występuje w
piwie i produktach piekarniczych. Maltoza jest wytwarzana w procesie
fermentacji ziarna zbóż.
Trójcukrowce
" Rafinoza - składa się z galaktozy, glukozy i fruktozy.
6
Czterocukrowce
" Stachioza - składa się z dwóch cząsteczek galaktozy, glukozy i
fruktozy.
Grupa skrobi
" Skrobia - główny materiał zapasowy roślin. Dostarcza prawie 25%
całkowitej dziennej energii. Żywność zawierająca skrobię daje uczucie
sytości i na długo redukuje uczucie głodu. Budowa ziarn skrobiowych
jest różnorodna i charakterystyczna dla poszczególnych roślin,
" Inulina - występuje w bulwach georgini, karczochach, cykorii. Składa
się z fruktozy. Jest wielocukrem, który w drodze trawienia,
wchłaniania, wydalania nie podlega żadnym przemianom (cukier
testowy),
" Glikogen - materiał zapasowy organizmów zwierzęcych i drożdży.
Glikogen mięśniowy jest wykorzystywany głównie do dostarczania
energii wykorzystywanej na ich pracÄ™. Glikogen zawarty w wÄ…trobie
jest używany bezpośrednio jako z
ródło glukozy dla mózgu i
czerwonych ciałek krwi. Wątroba nie może go syntetyzować. Glikogen
jest rozkładany do glukozy,
7
" Chityna - wielocukier zbudowany wyłącznie z N-acetyloglukozoaminy.
Nie poddaje się działaniu enzymów roślinnych i zwierzęcych. Stanowi
główny materiał podporowy i budulcowy niektórych bakterii, grzybów,
owadów, skorupiaków,
" Dekstryny.
Grupa celulozy
Grupa celulozy zwana jest potocznie błonnikem pokarmowym (włóknem
pokarmowym)
" Włókno pokarmowe nie rozpuszczalne w wodzie (Celuloza,
hemiceluloza, ligniny) - jest to część pożywienia, której nasz
organizm nie trawi, lecz jest ona niezbędna; włókna nierozpuszczalne
przyspieszają przechodzenie treści pokarmowej przez jelita, w czym
wspomagajÄ… proces trawienia i zapobiegajÄ… zaparciom. Celuloza nie
jest trawiona przez człowieka. Wchodzi w skład ścian pokarmowych
roÅ›lin. Jest zbudowana z glukozy poÅ‚Ä…czonych wiÄ…zaniami 1,4-ß-
glikozydowymi. Usuwa zaparcia, przeciwdziała powstawaniu
nowotworów przewodu pokarmowego, obniża poziom glukozy we
krwi, hamuje przyrost masy ciała, Hemicelulozy - wielocukrowce,
nierozpuszczalne w wodzie. Ligniny usuwają nadmiar kwasów
żółciowych i cholesterolu z przewodu pokarmowego, zapobiegają
powstawaniu kamieni żółciowych,
" Włókno pokarmowe rozpuszczalne w wodzie (Śluzy, gumy, pektyny)
- frakcje błonnika spowalniają przekazywanie pożywienia z żołądka do
jelita cienkiego, przedłużając w ten sposób uczucie sytości i
pozwalając na lepsze wchłanianie niektórych składników
pokarmowych, włókna te mają postać lepkiej substancji występującej
8
w ścianach komórkowych roślin. Śluzy mają zdolność wiązania
dużych ilości wody, przez co znajdują zastosowanie jako środki
przeczyszczające (przy kłopotach żołądkowych). Gumy są szeroko
stosowane w produkcji żywności jako środek zagęszczający, tworzą
połączenia z celulozą, dając tzw. pentocelulozy. Pektyny
wykorzystywane do produkcji dżemu, są rozpuszczalne w gorącej
wodzie, składają się arabinozy, galaktozy, kwasu D-galakturonowego,
metanolu i kwasu octowego.
Glikozydy
Glikozydy są pochodnymi cukrowców. Produktami rozpadu naturalnych
glikozydów obok cukrów (najczęściej glukoza) są: hydrochinon, floretyna,
puryny, ester metylowy kwasu salicylowego, cyjanowodór. Glikozydy są
zwykle bezbarwne i gorzkie w smaku, rozpuszczajÄ… siÄ™ w wodzie i alkoholu.
Niektóre z glikozydów wywierają silne działanie na organizm człowieka.
Najgroz
niejsze są glikozydy zawierające cyjanowodór, który blokuje łańcuch
oddechowy na poziomie komórki. Glikozydy takie znajdują się w makuchach
lnianych, niektórych paszach, pestkach gorzkich migdałów, śliwek, moreli,
brzoskwiń.
Saponiny
9
 Saponiny sÄ… to bezpostaciowe substancje rozpuszczalne w wodzie i silnie
zmniejszające napięcie powierzchniowe. Zwiększają pienienie się i stabilizują
tłuszcze, dlatego niekiedy są używane do wyrobu napojów chłodzących i do
wyrobu chałwy. Ich stosowanie w wielu krajach jest zabronione, ze względu
na to, że powodują hemolizę krwi, zapalenie jelita biodrowego. Znajdują się
też w roślinach strączkowych (substancje antyodżywcze).
Taniny
Taniny są to połączenia polifenoli z glukozą. Występują w kawie i
herbacie, w mniejszych ilościach w grzybach. Tanina tworzy
nierozpuszczalne związki z solami metali ciężkich - może więc zmniejszać
wchłanianie żelaza, miedzi, itd. Z białkiem tworzy nierozpuszczalne
kompleksy przez co powoduje hamowanie procesów trawienia w żołądku.
Kwasy organiczne
Do kwasów organicznych można zaliczyć: kwas jabłkowy, kwas
cytrynowy, kwas mlekowy, kwas bursztynowy. W swej budowie nie
zawierają azotu i swymi cechami fizyko-chemicznymi są zbliżone do
węglowodanów. Nadają produktom charakterystyczny smak i zapach, mogą
być też z
ródłem energii. Pewne kwasy organiczne powstają podczas
fermentacji produktów (kwaszenie ogórków, kapusty, mleka). Podczas
10
spalania tych kwasów często odłączana jest zasada, która bierze udział w
utrzymywaniu równowagi kwasowo-zasadowej.
11