Ugljikohidrati: uloga u prehrani

Proizvodi

Ugljikohidrati ("Šećeri") se nalaze u mnogim prirodnim i prerađenim namirnicama, farmaceutskim proizvodima, medicinski uređajii dodataka prehrani. Na primjer, hrana koja sadrži ugljikohidrati uključuju tjesteninu, žitarice, brašno, tijesto, kruh, mahunarke, krumpir, kukuruz, med, slatkiši, voće, slatka pića i mliječni proizvodi.

Struktura

Ugljikohidrati su prirodni proizvodi i biomolekule koji se obično sastoje samo od ugljen (C), vodik (Ruka kisik (O) atoma. Na primjer, mogu se uključiti i drugi atomi dušik (N) u amino šećerima. Naziv je izveden iz ugljika i vode, a zapravo se molekularna formula monosaharida može izraziti na sljedeći način: Cn (H
₂
Na. Na primjer, sljedeće se odnosi na glukozu: C
₆
H
₁₂
O
₆
= C
₆
(H
₂
O)
₆
. Ugljikohidrati nose hidroksilne skupine i jesu aldehidi or ketoni. Mogu se smatrati produktima oksidacije polihidrata alkoholi. Ovisno o broju atoma ugljika, jednostavni šećeri (monosaharidi) nazivaju se kako slijedi:

Trioze (3), npr. Gliceraldehid.
Tetroze (4), npr. Eritroza
Pentoze (5), npr. Riboza, ksiloza
Heksoze (6), npr. Glukoza, fruktoza

Gliceraldehid je trioza i najjednostavnija aldoza:

Primjeri: Aldose

Sljedeća slika prikazuje primjere aldoza:

Stvaranje prstena

Ugljikohidrati mogu reagirati intramolekularno da bi stvorili stabilne prstenove. Oni se nazivaju hemiacetali i hemicetali. Prstenovi s 5 članova zovu se furanoze, a sa 6 članova piranoze. I pravi se razlika između aldoza (aldehidi) i ketoze (ketoni). Na primjer, fruktoza je ketoheksoza i glukoza je aldoheksoza.

Stereokemija

Ugljikohidrati obično imaju više kiralnih centara i velik broj stereoizomera. Prefiksi D- (dextro, desno) i L- (levo, lijevo) postali su prihvaćeni za označavanje parova enantiomeri. Oni se odnose na konfiguraciju ugljen atom najudaljeniji od karbonilne skupine (C = O). D-šećeri se u prirodi javljaju često, ali ne isključivo. U stvaranju prstena moguća su dva dijastereoizomera. Hidroksilna skupina može biti usmjerena prema dolje (α-glukoza) ili prema gore (β-glukoza). To se naziva anomerima i anomernim C atomom ili središtem. U rješenju su prisutna dva oblika prstena i oblik otvorenog lanca.

Višestruki šećeri

Obveznica proizvodi disaharidi (2), trisaharidi (3), oligosaharidi (3 do 10) i polisaharide, koji se sastoje od stotina do mnogo tisuća jedinica, od pojedinačnih jednostavnih šećera (monosaharidi). To se naziva glikozidnom vezom. U tom se procesu šećeri s α- i β-konfiguracijom mogu međusobno vezati u anomernom središtu. Škrobovi su prisutni u α-konfiguraciji, dok su celuloze prisutni u β-konfiguraciji, te su zbog toga neprobavljivi za ljude i izlučuju se bez kalorija dijetalna vlakna. Također se pravi razlika između toga koji su C-atomi ili hidroksi skupine povezani. Glukoza obično formira 14 i 16 obveznice.

Predstavnik

Slijedi mali popis poznatih predstavnika. Postoje brojni drugi ugljikohidrati. Monosaharidi (jednostavni šećeri):

Glukoza (dekstroza)
Fruktoza (voćni šećer)
Galaktoza (sluzni šećer)
manoza
riboza, deoksiriboza (građevni blokovi RNA i DNA).
Ksiloza
arabinoza

Dihaharidi (dvostruki šećeri, 2 jedinice):

Laktoza (mlijeko šećer: glukoza + galaktoza).
maltoza (sladni šećer, glukoza + glukoza).
Saharoza (stolni šećer: glukoza + fruktoza).

Trisaharidi (trostruki šećer, 3 jedinice):

Rafinoza (galaktoza + glukoza + fruktoza).

Oligosaharidi (3 do 10 jedinica):

Maltodekstrin (smjesa monomera, oligomera i polimera glukoze).

Polisaharidi su polimeri (makromolekule) sa stotinama do tisućama jedinica ugljikohidrata:

Škrobovi: amiloza, amilopektin (glukozni polimer).
Celuloze (glukozni polimer)
Glikogen (glukozni polimer)
Dijetalna vlakna

Značenje

Ugljikohidrati su među najvažnijim skupinama tvari u prirodi.Najčešće organske molekule na zemlji su celuloze, polimeri glukoze. Kao supstrati, biljke koriste ugljen dioksid i voda za sintezu i sunčevo zračenje kao izvor energije u fotosintezi. Ugljikohidrati igraju središnju ulogu kao zalihe energije (npr. Škrob, glikogen), za proizvodnju energije (ATP), za sintezu nebrojenih metabolita, za prijenos signala, za komunikaciju na staničnoj i molekularnoj razini, za sintezu nukleinske kiseline, a imaju mnoge strukturne funkcije.

Područja primjene

U farmaciji i medicini (izbor):

Za liječenje hipoglikemija (nisko krv šećer).
Za parenteralna prehrana (infuzijama).
U dizajnu lijeka za razvoj aktivnih tvari (glikomimetika).
Kao farmaceutske pomoćne tvari, na primjer, kao sredstva za zgušnjavanje, kao zaslađivači, korektori okusa i konzervansi.
Kao tonik.
Za liječenje proljev i povraćanje u obliku oralna rehidracijska otopina.
Dijetalna vlakna za liječenje zatvor i omekšavanje stolice.

Doziranje

Nutricionistička društva preporučuju da se oko 50% dnevnih energetskih potreba podmiri ugljikohidratima.

Štetni učinci

Ugljikohidrati su neophodni za život i ne smiju se smatrati nezdravima. Međutim, pretjerani unos, na primjer u obliku saharoze, može dovesti do pretežak i gojaznost. Mnogi su ugljikohidrati kariogeni i mogu pospješiti razvoj karijes. Neki ugljikohidrati, poput neprobavljivih oligosaharida, mogu uzrokovati probavni problemi kao što nadutost, bol u trbuhui proljev, posebno kod osjetljivih osoba.