Углеводы и их значение в питании

Углеводы являются основной составной частью пищевого рациона. Физиологическое значение углеводов в основном определяется их энергетическими свойствами. Каждый грамм углеводов обеспечивает поступление 16,7 кДж (4 ккал). При всех видах физического труда отмечается повышенная потребность в углеводах.

Углеводы используются в организме также в качестве пластического материала многих клеток для биологического синтеза (входят в состав структур многих клеток и тканей). Например, глюкоза постоянно содержится в крови, гликоген — в печени и мышцах, галактоза входит в состав липидов мозга, лактоза — в состав женского молока.

В организме углеводы депонируются ограниченно и запасы их невелики. Для удовлетворения потребностей организма углеводы поступают бесперебойно в составе пищи. Углеводы тесно связаны с обменом жира. Избыточное поступление в организм человека углеводов при недостаточной физической нагрузке человека способствует превращению углеводов в жир.

В естественных пищевых продуктах углеводы представлены в виде моно-, ди - и полисахаридов. В зависимости от строения, растворимости, быстроты усвоения и использования для гликогенообразования углеводы пищевых продуктов могут быть представлены в виде

следующей схемы:

Простые углеводы

Моносахариды: глюкоза фруктоза галактоза

Сложные углеводы

Полисахариды: крахмал гликоген пектиновые вещества клетчатка

Д ис ах ар иды: сахароза лактоза мальтоза

Простые углеводы обладают хорошей растворимостью, легко усваиваются, используются для образования гликогена.

Наиболее распространенный моносахарид глюкоза содержится во многих плодах и ягодах, а также образуется в организме в результате расщепления дисахаридов и крахмала пищи.

Глюкоза наиболее быстро и легко используется в организме для образования гликогена, питания тканей мозга, работающих мышц, в том числе сердечной мышцы, поддержания необходимого уровня сахара крови и создания запасов гликогена печени. Источниками глюкозы являются плоды, фрукты, ягоды, мед.

Фруктоза обладает теми же свойствами, что и глюкоза. Однако она медленнее усваивается в кишечнике, и, поступая в кровь, быстро покидает кровяное русло. Фруктоза в значительном количестве (до 70— 80%) задерживается в печени и не вызывает перенасыщения крови сахаром. В печени фруктоза более легко превращается в гликоген. Фруктоза отличается повышенной сладостью среди прочих сахаров. Рекомендуется она лицам зрелого и пожилого возраста, а также занимающимся умственным трудом. Фруктоза является лучшим сахаром при нарушении жирового обмена, так как в наименьшей степени используется для образования жира. Содержится она в пчелином меде, хурме, винограде, яблоках, грушах, арбузах, смородине, других продуктах.

Галактоза в свободном виде в пищевых продуктах не встречается. Галактоза является продуктом расщепления основного углевода молока лактозы (молочного сахара).

Дисахариды представлены сахарозой, лактозой и мальтозой.

В питании человека наиболее распространена сахароза, которая отличается высокими вкусовыми свойствами. Сахароза имеет ряд отрицательных свойств. Высокий уровень потребления ее приводит к увеличению калорийности суточного рациона человека. Это обстоятельство является нежелательным для лиц зрелого и пожилого возраста, а также не занятых физическим трудом. При избыточном потреблении сахароза обладает способностью превращаться в организме в жир. Источниками сахарозы в питании человека являются главным образом тростниковый и свекловичный сахар. Содержание сахарозы в сахарной свекле составляет 14—18%, в сахарном тростнике—10—15%. Натуральными источниками сахарозы в питании являются бахчевые, бананы, абрикосы, персики, сливы, морковь и др.

Лактоза (молочный сахар) содержится в молоке, имеет невысокую сладость. Гидролиз лактозы в кишечнике протекает медленно, что уменьшает процессы брожения в нем. Способствует развитию молочнокислых бактерий, которые подавляют действие гнилостной микрофлоры. Лактоза рекомендуется в питании детей и лиц пожилого возраста. Однако возможны случаи непереносимости лактозы, что связано с отсутствием в кишечнике фермента, расщепляющего ее. Лактоза в наименьшей степени используется в организме для жирообразования. Содержание лактозы в молоке сельскохозяйственных животных составляет 4—6%.

Мальтоза (солодовый сахар) в естественных пищевых продуктах содержится в небольшом количестве. Содержание мальтозы повышают искусственно в некоторых продуктах, например, ячмене путем его проращивания (приготовление солода). Солод используется для спиртового брожения в пивоваренной промышленности.

Полисахариды характеризуются сложностью строения молекулы, плохой растворимостью в воде. К сложным углеводам относятся крахмал, гликоген, пектиновые вещества и клетчатка.

Крахмал имеет основное пищевое значение. В пищевых рационах человека на долю крахмала приходится около 80% общего количества потребляемых углеводов. Высоким содержанием крахмала в значительной степени обусловливается пищевая ценность зерновых продуктов, бобовых и картофеля. В крахмальном зерне находятся две фракции крахмала — амилоза и амило - пектин, различающиеся по свойствам. Крахмал усваивается медленнее, чем сахар, и не создает гипергликемии.

Гликоген содержится в значительном количестве в печени. В организме используется для питания работающих мышц, органов и систем в качестве энергетического материала.

Пектиновые вещества представлены пектином и протопектином. Пектин отличается хорошей растворимостью и входит в состав клеточного сока. Он обладает желирующим свойством и используется для приготовления мармелада, джема, пастилы. Высоким содержанием пектина отличаются яблоки, апельсины, абрикосы, сливы, груши, морковь, свекла. Под влиянием пектина уничтожается гнилостная микрофлора кишечника. С этим связано эффективное лечение желудочно-кишечных заболеваний растительными диетами, например, яблочной и морковной. Протопектин входит в состав клеточных стенок и является нерастворимым веществом. Жесткость незрелых плодов объясняется большим содержанием в них протопектина. В процессе созревания или варки протопектин расщепляется.

Клетчатка в значительном количестве поступает в организм человека с растительными продуктами. В процессе пищеварения, механически раздражая стенки кишечника, возбуждает перистальтику и тем самым способствует передвижению пищевых масс по кишечному каналу. В кишечнике человека не выделяются ферменты, расщепляющие клетчатку, небольшое количество ферментов образуется лишь микрофлорой кишечника, поэтому клетчатка мало усваивается организмом и не имеет значения как источник энергии. При недостатке в пище клетчатки может возникнуть вялость кишечника, что приводит к запорам и самоотравлению организма токсическими продуктами расщепления белка. Клетчатка способствует выведению из организма избыточного количества холестерина. Источниками клетчатки являются бобовые, овощи, фрукты, хлеб грубого помола.