A táplálkozás alapjai - Szénhidrátok
A szénhidrátok szénből (C), oxigénből (O) és hidrogénből (H) állnak. Ezen atomok mindegyike számos kémiai kötéssel (C-4), (O-2 kötéssel) és (H-1 kötéssel) rendelkezhet. A monoszacharidokat és diszacharidokat néha egyszerű cukroknak, míg a poliszacharidokat összetett szénhidrátoknak, keményítőnek vagy rostoknak nevezik.
A monoszacharid kifejezés egy molekula cukrot jelent. Három monoszacharid van: glükóz, fruktóz és galaktóz. Mindhárom monoszacharid azonos kémiai képlettel rendelkezik C6H12O6. Mindhárom monoszacharid 6 szénatommal rendelkezik (hexóz), de eltérő a szerkezetük. A különböző struktúrák befolyásolják édességüket és felszívódásukat. Például a fruktóz szerkezete édesebbé teszi, mint a glükóz és a galaktóz, de csökkenti abszorpcióját is hozzájuk képest. Ezenkívül a fruktózhoz nem szükséges inzulin a test sejtjeibe jutni, de miután glükózzá alakul, inzulinra van szükség.
A diszacharid kifejezés két cukormolekulát jelent. Két monoszacharid kondenzálódik egy vízmolekula elvesztésével diszacharidot képezve. Három diszacharid van:
- Maltóz = glükóz + glükóz
- Szacharóz = glükóz + fruktóz
- Laktóz = glükóz + galaktóz
A poliszacharid kifejezés sok cukormolekulát jelent. A poliszacharidok közé tartoznak a következők: glikogén, keményítő és rost.
A glikogén az állatokban a glükóz tárolt formája. A glikogén egy hosszú, erősen elágazó láncú glükózmolekula, amelyet alfa-kötések kötnek össze. Az elágazás nagyon gyors glükózfelszabadulást biztosít. A glikogén a májban és az izmokban tárolódik. A májban található glikogén lebontja a glükóz felszabadulását, ha a vércukorszint túl alacsonyra csökken, és nem biztosít glükózt az agynak, az idegrendszernek és a fejlődő vörösvérsejteknek. Az izomglikogén gyors glükózfelszabadulást biztosít, hogy energiát szolgáltasson az izomsejtekhez. Az emberi test csak elegendő energiát tárol glikogén formájában a nap körülbelül 1/2 - 2/3 részében.
A keményítő a glükóz növényekben történő tárolásának egyik formája. A keményítő a glükózmolekulák hosszú lánca, némelyik elágazó láncú (amilopektin) és némelyik elágazó láncú (amilóz) alfa-kötésekkel összekapcsolva.
A rost a glükózmolekulák hosszú lánca, amelyet béta-kötések kötnek össze. Az emberi testben nincsenek enzimek a béta-kötések lebontására, amelynek eredményeként a rostok emésztetlenül átjutnak a vékonybélbe. Ott egyes bélbaktériumok fermentálhatnak (lebonthatnak) néhány rostot.
Amikor az ember szénhidrátokat eszik, az enzimek a hosszú láncokat rövidebbre, a rövidebb láncokat diszacharidokra, végül a diszacharidokat monoszacharidokra bontják.
A glükóz bizonyos mértékben felszívódhat a száj nyálkahártyáján keresztül, de leginkább a tápanyagok számára a vékonybélben szívódik fel. A monoszacharidok átjutnak a nyálkahártya sejtjein, a vékonybél nyálkahártyáján, az aktív transzportból származó mikrovillusokon és bejutnak a bélbolyhok kapillárisaiba.
A fruktóz egy része glükózzá alakul a bél nyálkahártyájának sejtjeiben. A fruktóz nem szívódik fel olyan gyorsan, mint a glükóz; ez a vércukorszint lassabb emelkedéséhez vezethet. A fruktózhoz nincs szükség inzulinra. A lassabb felszívódás és a gyors felszabadulás javíthatja a glikémiás kontrollt. Néhány ember azonban 20-50 gramm mennyiségben tapasztalja a fruktóz felszívódási zavarát. A gyermekek édesített italok és gyümölcslevek révén jelentős mennyiségű fruktózt fogyasztanak. A 6-18 hónapos gyermekeknél szénhidrát felszívódási zavar léphet fel gyümölcslé (például almalé) fogyasztása során. A nem specifikus hasmenést mutató gyermekek csökkenthetik a fruktóz bevitelüket.
A monoszacharidokat a portál vénáján keresztül juttatják a májba. A májban a fruktóz és a galaktóz más vegyületekké, különösen glükózzá alakul. A glükóz felszabadul a májból a véráramba, és a test többi részébe szállítja. Miután a fruktóz glükózzá alakul, inzulinra van szükség, hogy a test sejtjei felszívódhassanak.
Glükóz tárolása glikogén formájában
A glikogén az állatokban a glükóz tárolt formája. A glikogén egy hosszú, erősen elágazó láncú glükózmolekula, amelyet alfa-kötések kötnek össze. Az elágazás nagyon gyors glükózfelszabadulást biztosít. A glikogén a májban és az izmokban tárolódik. A májban található glikogén lebontja a glükóz felszabadulását, ha a vércukorszint túl alacsonyra csökken, és nem biztosít glükózt az agynak, az idegrendszernek és a fejlődő vörösvérsejteknek. Az izomglikogén gyors glükózfelszabadulást biztosít, hogy energiát szolgáltasson az izomsejtekhez. Az emberi test csak elegendő energiát tárol glikogén formájában a nap körülbelül 1/2 - 2/3 részében.
A glikogén sok vizet visszatart. Ha nem fogyaszt elegendő szénhidrátot az agy, az idegrendszer és a fejlődő vörösvérsejtek vércukorszintjének fenntartásához, a glikogén (a glükózszint fenntartása érdekében) lebomlik, ami vízvesztéshez vezet, amelyet sokan értelmeznek, például fogyás.
A glükóz fő szerepe az emberi táplálkozásban az, hogy energiát szolgáltasson a test sejtjeihez. Az agy, az idegrendszer és a vörösvértestek (vörösvértestek) termelése felhasználhatja a glükózt energiához.