Węglowodany lub sacharydy są biomolekułami. Cztery główne klasy biomolekuł to węglowodany, białka, nukleotydy i lipidy. Węglowodany są najobficiej z czterech.
Znane również jako „węglowodany”, węglowodany mają kilka ról w żywych organizmach, w tym w transporcie energii. Są także elementami strukturalnymi roślin i owadów.
Pochodne węglowodanów biorą udział w rozmnażaniu, układzie odpornościowym, rozwoju choroby i krzepnięciu krwi.
Szybkie fakty dotyczące węglowodanów
- „Sacharyd” to inne słowo oznaczające „węglowodany”.
- Do pokarmów bogatych w węglowodany należą chleb, makaron, fasola, ziemniaki, ryż i płatki zbożowe.
- Jeden gram węglowodanu zawiera około 4 kilokalorii
- Węglowodany o wysokim indeksie glikemicznym (GI) szybko dostają się do krwioobiegu jako glukoza
- Przejście na dietę o niskim IG poprawia szanse na zdrową wagę i styl życia
Czym są węglowodany?
Węglowodany, znane również jako sacharydy lub węglowodany, to cukry lub skrobie. Są głównym źródłem pożywienia i kluczową formą energii dla większości organizmów.
Składają się z atomów węgla, wodoru i tlenu.
Dwa podstawowe związki tworzą węglowodany:
Aldehydy: Są to podwójnie związane atomy węgla i tlenu oraz atom wodoru.
Ketony: Są to podwójnie związane atomy węgla i tlenu oraz dwa dodatkowe atomy węgla.
Węglowodany mogą łączyć się ze sobą tworząc polimery lub łańcuchy.
Te polimery mogą działać jako:
- długoterminowe cząsteczki do przechowywania żywności
- membrany ochronne dla organizmów i komórek
- główne wsparcie strukturalne dla roślin
Większość materii organicznej na Ziemi składa się z węglowodanów. Angażują się w wiele aspektów życia.
Rodzaje
Istnieją różne rodzaje węglowodanów. Obejmują one monosacharydy, disacharydy i polisacharydy.
Monosacharydy
To najmniejsza możliwa jednostka cukru. Przykłady obejmują glukozę, galaktozę lub fruktozę. Glukoza jest głównym źródłem energii dla komórki. „Cukier we krwi” oznacza „glukozę we krwi”.
W żywieniu ludzi obejmują one:
- galaktoza, najłatwiej dostępna w mleku i produktach mlecznych
- fruktoza, głównie w warzywach i owocach
Disacharydy
Disacharydy to dwie cząsteczki monosacharydów połączone razem, na przykład laktoza, maltoza i sacharoza.
Wiązanie jednej cząsteczki glukozy z cząsteczką galaktozy wytwarza laktozę. Laktoza powszechnie występuje w mleku.
Wiązanie jednej cząsteczki glukozy z cząsteczką fruktozy daje cząsteczkę sacharozy.
Sacharoza znajduje się w cukrze stołowym. Często wynika to z fotosyntezy, kiedy światło słoneczne wchłonięte przez chlorofil reaguje z innymi związkami roślin.
Polisacharydy
Różne polisacharydy działają jak magazyny żywności w roślinach i zwierzętach. Odgrywają także strukturalną rolę w ścianie komórek roślinnych i w twardym zewnętrznym szkielecie owadów.
Polisacharydy są łańcuchem dwóch lub więcej monosacharydów.
Łańcuch może być:
- rozgałęziony, tak że cząsteczka wygląda jak drzewo z gałęziami i gałązkami
- nierozgałęziony, gdzie cząsteczka jest linią prostą
Łańcuchy cząsteczki polisacharydu mogą składać się z setek lub tysięcy monosacharydów.
Glikogen jest polisacharydem, który ludzie i zwierzęta przechowują w wątrobie i mięśniach.
Skrobie są to polimery glukozy, które składają się z amylozy i amylopektyny. Bogate źródła to ziemniaki, ryż i pszenica. Skrobie nie są rozpuszczalne w wodzie. Ludzie i zwierzęta trawią je za pomocą enzymów amylazowych.
Celuloza jest jednym z głównych składników strukturalnych roślin. Drewno, papier i bawełna są w większości wykonane z celulozy.
Proste i złożone węglowodany
Być może słyszałeś o prostych i złożonych węglowodanach.
Monosacharydy i disacharydy są prostymi węglowodanami, a polisacharydy są złożone.
Proste węglowodany to cukry. Składają się one z zaledwie jednej lub dwóch cząsteczek. Zapewniają szybkie źródło energii, ale konsument znowu czuje się głodny. Przykłady obejmują biały chleb, cukry i cukierki.
Złożone węglowodany składają się z długich łańcuchów cząsteczek cukru. Pełnoziarniste produkty i żywność, które nadal zawierają błonnik, to węglowodany złożone. Mają tendencję do napełniania Cię na dłużej i są uważane za bardziej zdrowe, ponieważ zawierają więcej witamin, minerałów i błonnika. Przykładami mogą tu być owoce, warzywa, rośliny strączkowe i pełnoziarnisty makaron.
Odżywianie
Chleb, makaron, fasola, ziemniaki, otręby, ryż i zboża to pokarmy bogate w węglowodany. Większość pokarmów bogatych w węglowodany ma wysoką zawartość skrobi. Węglowodany są najczęstszym źródłem energii dla większości organizmów, w tym ludzi.
Moglibyśmy uzyskać całą naszą energię z tłuszczów i białek, gdybyśmy musieli. Jeden gram węglowodanu zawiera około 4 kilokalorii (kcal), tyle samo co białko. Jeden gram tłuszczu zawiera około 9 kcal.
Jednak węglowodany mają inne ważne funkcje:
- mózg potrzebuje węglowodanów, szczególnie glukozy, ponieważ neurony nie mogą spalać tłuszczu
- błonnik pokarmowy składa się z polisacharydów, których nasz organizm nie trawi
Wytyczne żywieniowe Stanów Zjednoczonych (USA) 2015-2020 zalecają uzyskanie od 45 do 65 procent zapotrzebowania na energię z węglowodanów, a maksymalnie 10 procent powinno pochodzić od prostych węglowodanów, innymi słowy glukozy i cukrów prostych.
Dieta bogata w węglowodany lub o niskiej zawartości węglowodanów?
Co kilka dziesięcioleci pojawia się jakiś „przełom”, a ludziom zaleca się „unikanie wszystkich tłuszczów” lub „unikanie węglowodanów”.
Węglowodany były i nadal będą istotną częścią każdego ludzkiego zapotrzebowania żywieniowego.
Węglowodany i otyłość
Niektórzy twierdzą, że globalny wzrost otyłości wiąże się z wysokim spożyciem węglowodanów. Jednak wiele czynników przyczynia się do tego problemu:
Obejmują one:
- zmniejszenie aktywności fizycznej
- wyższe spożycie fast foodów
- większe zużycie dodatków do żywności, takich jak barwniki, wzmacniacze smaku i sztuczne emulgatory
- mniej godzin spać każdej nocy
- wzrost poziomu życia
Stres może być również czynnikiem. Jedno z badań wykazało, że cząsteczka neuropeptydu Y (NPY), którą organizm uwalnia w warunkach stresowych, może „odblokować” receptory Y2 w komórkach tłuszczowych organizmu, stymulując komórki do wzrostu ich wielkości i liczby.
Szybko rozwijające się kraje, takie jak Chiny, Indie, Brazylia i Meksyk, odnotowują wzrost otyłości, gdy zmieniają się standardy życia i nawyki żywieniowe.
Kiedy populacje te były szczuplejsze, ich diety były bardziej ciężkie od węglowodanów niż obecnie. Zużyli także więcej naturalnych produktów i mniej fast foodów, byli bardziej aktywni fizycznie i spali dłużej każdej nocy.
A co z dietetycznym jedzeniem?
Wiele promotorów diet o wysokiej lub niskiej zawartości węglowodanów promuje markowe i przetworzone produkty jako pomoce odchudzające, takie jak batoniki odżywcze, proszki. Często zawierają barwniki, sztuczne słodziki, emulgatory i inne dodatki, podobne do niezdrowych produktów spożywczych.
Jeśli konsumenci tych produktów pozostaną nieaktywni fizycznie, mogą zaobserwować tymczasową utratę wagi, ale gdy wyjdą z diety, waga wróci do normy.
W jaki sposób węglowodany mogą prowadzić do cukrzycy?
Gdy osoba spożywa węglowodany, układ trawienny rozbija niektóre z nich na glukozę. Glukoza ta wchodzi do krwi i podnosi poziom cukru we krwi lub glukozy. Gdy poziom glukozy we krwi wzrasta, komórki beta trzustki uwalniają insulinę.
Insulina jest hormonem, który powoduje, że nasze komórki absorbują cukier we krwi dla energii lub przechowywania. Gdy komórki wchłaniają poziom cukru we krwi, poziom cukru we krwi zaczyna spadać.
Kiedy poziom cukru we krwi spada poniżej pewnego punktu, komórki alfa w trzustce uwalniają glukagon. Glukagon jest hormonem, który sprawia, że wątroba uwalnia glikogen, cukier przechowywany w wątrobie.
W skrócie, insulina i glukagon pomagają utrzymać regularny poziom glukozy we krwi w komórkach, szczególnie w komórkach mózgowych. Insulina obniża poziom glukozy we krwi, podczas gdy glukagon przywraca poziomy, gdy są zbyt niskie.
Jeśli poziom glukozy we krwi wzrasta zbyt szybko, zbyt często, komórki mogą ostatecznie stać się wadliwe i nie reagować prawidłowo na instrukcje dotyczące insuliny. Z biegiem czasu komórki potrzebują więcej insuliny, aby zareagować. Nazywamy to opornością na insulinę.
Po uzyskaniu wysokiego poziomu insuliny przez wiele lat komórki beta trzustki mogą się zużyć. Spada produkcja insuliny. W końcu może całkowicie przestać.
Wpływ insulinooporności
Insulinooporność może prowadzić do wielu problemów zdrowotnych, w tym:
- nadciśnienie lub wysokie ciśnienie krwi
- wysokie poziomy tłuszczu we krwi lub trójglicerydy
- niski poziom „dobrego” cholesterolu HDL
- przybranie na wadze
- szereg chorób przewlekłych
Jest to znane jako zespół metaboliczny i jest związane z cukrzycą typu 2.
Zmniejszenie ryzyka zespołu metabolicznego
Długoterminowa kontrola poziomu cukru we krwi zmniejsza ryzyko wystąpienia zespołu metabolicznego.
Sposoby robienia tego obejmują:
- spożywanie naturalnych węglowodanów
- dobre nawyki snu
- regularne ćwiczenia
Węglowodany zawarte w owocach i warzywach, roślinach strączkowych, pełnych ziarnach itd. Mają tendencję do wchodzenia do krwioobiegu wolniej niż węglowodany w przetworzonej żywności.
Węglowodany zawarte w odpadkach oraz przetworzonej żywności i napojach mogą powodować, że osoba czuje się znowu głodniejsza szybciej, ponieważ powoduje szybkie wzrosty poziomu glukozy i insuliny. Naturalne pokarmy zawierające węglowodany rzadziej to robią.
Tak zwana dieta śródziemnomorska zawiera dużo węglowodanów pochodzących z naturalnych źródeł oraz umiarkowaną ilość białka zwierzęcego lub rybnego.
Ma to mniejszy wpływ na zapotrzebowanie na insulinę i związane z tym problemy zdrowotne w porównaniu ze standardową dietą amerykańską.
Węglowodany są potrzebne dla dobrego zdrowia. Te, które pochodzą z naturalnych, nieprzetworzonych produktów spożywczych, takich jak owoce, warzywa, rośliny strączkowe, produkty pełnoziarniste i niektóre zboża, zawierają również niezbędne witaminy, minerały, błonnik i kluczowe składniki odżywcze.
Indeks glikemiczny
Uważa się, że węglowodany, które szybko podwyższają poziom cukru we krwi, mają wysoki indeks glikemiczny (GI), podczas gdy te o łagodniejszym wpływie na poziom cukru we krwi mają niższy wskaźnik GI.
Węglowodany przedostają się do krwiobiegu w postaci glukozy o różnym tempie.
- Węglowodany o wysokim IG wchodzą do krwioobiegu szybko, jak glukoza
- Węglowodany o niskim IG wchodzą powoli, ponieważ wymagają dłuższego trawienia i rozkładu
W dłuższej perspektywie, żywność o niskim IG, wraz z wysiłkiem fizycznym i regularnym snem, są lepsze dla utrzymania zdrowia i masy ciała.
Węglowodany o niskim IG są powiązane z:
- mniejszy przyrost wagi
- lepsza kontrola cukrzycy i cukru we krwi
- zdrowsze poziomy cholesterolu we krwi
- mniejsze ryzyko chorób serca
- lepsza kontrola apetytu
- zwiększyć wytrzymałość fizyczną
Dieta o niskim IG
Jednym z czynników zwiększających wynik GI pokarmu jest proces mielenia i mielenia, który często pozostawia nie więcej niż bielmo skrobiowe lub wewnętrzną część nasion lub ziarna. Jest to głównie skrobia.
Proces ten eliminuje również inne składniki odżywcze, takie jak minerały, witaminy i włókna pokarmowe.
Aby przestrzegać diety o niskim IG, spożywaj więcej nierafinowanych pokarmów, takich jak:
- owies, jęczmień lub otręby na śniadanie, im mniej wyrafinowane, tym lepiej
- chleb pełnoziarnisty
- brązowy ryż
- mnóstwo świeżych owoców i warzyw
- świeże, całe owoce zamiast soku
- makaron pełnoziarnisty
- sałatki i surowe warzywa
Należy unikać żywności niezdrowej, przetworzonej żywności i żywności zawierającej zbyt wiele dodatków.
Zalecenia
Dla zdrowia potrzebujemy węglowodanów, ale muszą one być właściwym rodzajem węglowodanów.
Przestrzeganie dobrze zbilansowanej diety, która obejmuje nieprzetworzone węglowodany, oraz wystarczająca ilość snu i aktywności fizycznej, może prowadzić do dobrego zdrowia i odpowiedniej masy ciała, niż koncentracja na konkretnym składniku odżywczym lub wyeliminowanie go.
