wstęp
węglowodany - (inaczej sacharydy lub potocznie cukry) to zwiazki
organiczne - wielowodorotlenowe alkohole składające sie z wegla, wodoru i tlenu, w których stosunek wodoru do tlenu jest taki sam jak w wodzie (H2O), czyli 2:1. Znajduja sie we wszystkich powszechnie występujących roslinach: zbozach, ziemniakach, roślinach straczkowych, owocach, a także w organizmach zwierzecych.
Funkcje
są glownym, najtańszym i najlatwiej dostępnym źródłem energii, sluzacej
przede wszystkim do utrzymywania stalej ciepłoty ciala, pracy narządów wewnętrznych oraz do wykonywania pracy fizycznej. Z 1 g
węglowodanów wyzwalają sie 4 kcal,
glukoza jest prawie wyłącznym źródłem energii dla mózgu i miesni,
węglowodany pozwalają na oszczedna gospodarkę bialkami i tluszczami,
węglowodany dostarczane w pozywieniu lub syntetyzowane w ustroju,
stanowią materiał budulcowy dla wytwarzania elementow strukturalnych
komorek lub substancji biologicznie czynnych (galaktoza, ryboza, kwas
galakturonowy, amonocukry, acetylowane cukry, itd.),
węglowodany nie przetworzone (calosciowe) odgrywają duza role w
gospodarce wodno-mineralnej, zmniejszając wydalanie tych skladnikow,
biorą udzial w budowie blon komorkowych,
niektóre wielocukrowce (blonnik) choć nie są przez organizm człowieka
trawione i przyswajane, to jednak odgrywają duza role w regulowaniu
perystaltyki przewodu pokarmowego.
Podzial, zrodla
węglowodany (cukry) dzielimy na proste, zlozone maloczasteczkowe,
zlozone wielkocząsteczkowe i pochodne weglowodanow.
Cukry proste - Monosacharydy
Pentozy
Heksozy
Cukry zlozone małocząsteczkowe - Oligosacharydy
Dwucukrowce
Trojcukrowce
Czterocukrowce
Cukry zlozone wielkocząsteczkowe - Polisacharydy
Grupa skrobi
Grupa celulozy
Zwiazki składające sie z węglowodanów - Pochodne węglowodanów
Glikozydy
Saponiny
Taniny
Kwasy organiczne
Pentozy
występują przeważnie w postaci wielocukrów lub w polaczeniu z aglikonami. Nie ulegaja fermentacji drozdzowej.
Arabinoza - składnik zywic i gum roslinnych,
Ksyloza - składnik ksylanu - gumy drzewnej,
Ryboza - nie wystepuje w naturze w stanie wolnym,
Ksyluloza
Rybuloza
Heksozy
Glukoza - cukier gronowy, szeroko rozpowszechniony w naturze.
Znajduje sie w sokach roslinnych, zwłaszcza owocowych. ilość glukozy w owocach zalezy od ich gatunku i stanu dojrzalosci. Glukoza jest cukrem
fizjologicznym - znajduje sie w płynach ustrojowych. Pod wpływem drożdży ulega fermentacji,
Galaktoza - rzadko wystepuje w stanie wolnym. U roślin wystepuje przede wszystkim w postaci galaktanów (agar), a u zwierząt min. jako składnik cukru mlecznego i cerebrozydow.
Mannoza - w swiecie zwierzecym składnik wielocukrów zlozonych, wchodzacych w skład sympleksów bialkowych. W swiecie roślinnym wystepuje jako trudnostrawny węglowodan (niektore gatunki orzechow i
fasoli). W odzywianiu nie odgrywa wiekszej roli,
Fruktoza - cukier owocowy, wystepuje w owocach, soku z owocow, miodzie. Fruktoza jest slodsza od sacharozy o 73%, rozpuszcza sie w wodzie, smak w owocach i miodzie.
Dwucukrowce
Sacharoza - składa sie z glukozy i fruktozy. Sacharoza jest doskonałym konserwantem dla mleka i dzemow, ponieważ obniza aktywność wodna w tych produktach, przez co hamuje wzrost plesni,
Laktoza - składa sie z glukozy i galaktozy. Wystepuje w mleku i
produktach mlecznych. U ludzi z uposledzonym wytwarzaniem laktazy - enzymu, który bierze udzial w trawieniu laktozy, organizm nie toleruje tego cukru. Dlatego zaleca sie im spożywanie fermentowanych napojów mlecznych takich jak np. jogurt, kefir w których bakterie kwasu
mlekowego podczas procesu fermentacji rozkładają laktoze, przez co
obniżają jej ilość w tych produktach,
Maltoza - składa sie z z dwóch cząsteczek glukozy. Wystepuje w piwie i
produktach piekarniczych. Maltoza jest wytwarzana w procesie fermentacji ziarna zboz.
Trojcukrowce
Rafinoza - składa sie z galaktozy, glukozy i fruktozy.
Czterocukrowce
Stachioza - składa sie z dwóch cząsteczek galaktozy, glukozy i fruktozy.
Grupa skrobi
Skrobia - główny materiał zapasowy roslin. Dostarcza prawie 25%
całkowitej dziennej energii. żywność zawierajaca skrobie daje uczucie sytości i na długo redukuje uczucie glodu. Budowa ziarn skrobiowych jest roznorodna i charakterystyczna dla poszczególnych roslin, Inulina - wystepuje w bulwach georgini, karczochach, cykorii. składa sie z
fruktozy. Jest wielocukrem, który w drodze trawienia, wchlaniania,
wydalania nie podlega zadnym przemianom (cukier testowy),
Glikogen - materiał zapasowy organizmów zwierzecych i drozdzy.
Glikogen mięśniowy jest wykorzystywany glownie do dostarczania energii wykorzystywanej na ich prace. Glikogen zawarty w watrobie jest używany bezpośrednio jako źródło glukozy dla mózgu i czerwonych ciałek krwi. Watroba nie moze go syntetyzowac. Glikogen jest rozkładany do glukozy,
Chityna - wielocukier zbudowany wyłącznie z N-acetyloglukozoaminy. Nie
poddaje sie dzialaniu enzymów roślinnych i zwierzecych. Stanowi główny materiał podporowy i budulcowy niektórych bakterii, grzybow, owadow, skorupićkow,
Dekstryny.
Grupa celulozy
Grupa celulozy zwana jest potocznie blonnikem pokarmowym (wloknem pokarmowym)
włókno pokarmowe nie rozpuszczalne w wodzie (Celuloza, hemiceluloza,
ligniny) - jest to czesc pozywienia, której nasz organizm nie trawi, lecz jest ona niezbedna; włókna nierozpuszczalne przyspieszaja przechodzenie tresci pokarmowej przez jelita, w czym wspomagają proces trawienia i zapobiegają zaparciom. Celuloza nie jest trawiona przez czlowieka. Wchodzi w skład ścian pokarmowych roslin. Jest zbudowana z glukozy połączonych wiazaniami 1,4-Ă-glikozydowymi. Usuwa zaparcia, przeciwdziała powstawaniu nowotworów przewodu pokarmowego, obniza poziom glukozy we krwi, hamuje przyrost masy ciala, Hemicelulozy - wielocukrowce, nierozpuszczalne w wodzie. Ligniny usuwają nadmiar kwasow żółciowych i cholesterolu z przewodu pokarmowego, zapobiegają powstawaniu kamieni zolciowych,
włókno pokarmowe rozpuszczalne w wodzie (Sluzy, gumy, pektyny) - frakcje błonnika spowalniają przekazywanie pozywienia z zoladka do jelita cienkiego, przedłużając w ten sposob uczucie sytości i pozwalając na lepsze wchlanianie niektórych składników pokarmowych, włókna te maja postać lepkiej substancji występującej w ścianach komórkowych roslin. Sluzy maja zdolność wiazania dużych ilosci wody, przez co znajduja zastosowanie jako srodki przeczyszczajace (przy klopotach zoladkowych). Gumy są szeroko stosowane w produkcji żywności jako środek zageszczajacy, tworzą polaczenia z celuloza, dając tzw. pentocelulozy. Pektyny wykorzystywane do produkcji dzemu, są rozpuszczalne w goracej wodzie, składają sie arabinozy, galaktozy, kwasu D-galakturonowego, metanolu i kwasu octowego.
Glikozydy
Glikozydy są pochodnymi cukrowcow. Produktami rozpadu naturalnych glikozydów obok cukrow (najczesciej glukoza) sa: hydrochinon, floretyna,
puryny, ester metylowy kwasu salicylowego, cyjanowodor. Glikozydy są zwykle bezbarwne i gorzkie w smaku, rozpuszczają sie w wodzie i
alkoholu. niektóre z glikozydów wywierają silne dzialanie na organizm czlowieka. najgroźniejsze są glikozydy zawierające cyjanowodor, który
blokuje łańcuch oddechowy na poziomie komorki. Glikozydy takie
znajduja sie w makuchach lnianych, niektórych paszach, pestkach gorzkich migdalow, sliwek, moreli, brzoskwin.
Saponiny
Saponiny są to bezpostaciowe substancje rozpuszczalne w wodzie i silnie
zmniejszające napiecie powierzchniowe. zwiększają pienienie sie i stabilizują tluszcze, dlatego niekiedy są używane do wyrobu napojów chłodzących i do wyrobu chalwy. Ich stosowanie w wielu krajach jest zabronione, ze względu na to, ze powodują hemolizę krwi, zapalenie jelita
biodrowego. Znajduja sie tez w roślinach strączkowych (substancje antyodzywcze).
Taniny
Taniny są to polaczenia polifenoli z glukoza. występują w kawie i herbacie, w mniejszych ilosciach w grzybach. Tanina tworzy
nierozpuszczalne zwiazki z solami metali ciężkich - moze wiec zmniejszać wchlanianie zelaza, miedzi, itd. Z bialkiem tworzy nierozpuszczalne
kompleksy przez co powoduje hamowanie procesów trawienia w zoladku.
Kwasy organiczne
Do kwasow organicznych mozna zaliczyc: kwas jablkowy, kwas
cytrynowy, kwas mlekowy, kwas bursztynowy. W swej budowie nie zawierają azotu i swymi cechami fizyko-chemicznymi są zblizone do weglowodanow. nadają produktom charakterystyczny smak i zapach, mogą byc tez źródłem energii. Pewne kwasy organiczne powstają
podczas fermentacji produktów (kwaszenie ogorkow, kapusty, mleka).
Podczas spalania tych kwasow często odlaczana jest zasada, ktora bierze udzial w utrzymywaniu równowagi kwasowo-zasadowej.