Физико-химические свойства
После употребления углеводы расщепляются до моносахаридов (глюкоза, фруктоза), которые всасываются в кровь. Глюкоза транспортируется в клетки, где используется для энергии или запасается в виде гликогена.
Биохимическая роль
- Источник энергии для мозга и мышц.
- Участвуют в синтезе нуклеотидов (ДНК и РНК).
Основная активная форма — глюкоза. Другие важные формы: фруктоза, галактоза, лактоза (в молоке), сахароза (в сахаре).
Углеводы можно классифицировать на несколько типов в зависимости от их структуры и сложности.
Обычно выделяют следующие 5 типов углеводов:
1. Моносахариды
Моносахариды — это простейшие углеводы, состоящие из одной молекулы. Они быстро усваиваются организмом, повышая уровень сахара в крови.
Примеры моносахаридов:
- Глюкоза (виноградный сахар): основной источник энергии для клеток организма.
- Фруктоза (плодовидный сахар): встречается в фруктах, меде.
- Галактоза: встречается в молоке в составе лактозы.
2. Дисахариды
Дисахариды состоят из двух молекул моносахаридов, соединенных между собой химической связью. Они также являются простыми углеводами, но требуют расщепления на моносахариды в организме для усвоения.
Примеры дисахаридов:
- Сахароза: обычный столовый сахар, состоящий из глюкозы и фруктозы. Он широко распространен в пище.
- Лактоза: молочный сахар, состоящий из глюкозы и галактозы, встречается в молочных продуктах.
- Мальтоза: сахар, образующийся при расщеплении крахмала, состоит из двух молекул глюкозы.
3. Олигосахариды
Олигосахариды — это углеводы, состоящие из 3-10 молекул моносахаридов. Эти углеводы также требуют расщепления перед усвоением, но их сложность выше, чем у моносахаридов и дисахаридов. Они часто встречаются в бобовых и некоторых злаках.
Примеры олигосахаридов:
- Фруктоолигосахариды (FOS): содержатся в некоторых фруктах и овощах, таких как чеснок, лук, бананы.
- Галактоолигосахариды (GOS): встречаются в молоке и других молочных продуктах.
4. Полисахариды
Полисахариды — это сложные углеводы, состоящие из более чем 10 молекул моносахаридов. Эти углеводы нерастворимы в воде и обладают высокой молекулярной массой. Полисахариды медленно перевариваются и постепенно высвобождают энергию, что делает их важными для долгосрочного обеспечения организма энергией.
Примеры полисахаридов:
- Крахмал: основное хранилище энергии в растениях, содержится в картофеле, злаках (пшеница, рис), бобовых.
- Целлюлоза: компонент клеточных стенок растений, не переваривается человеком, но является важной для пищеварения, т.к. способствует перистальтике кишечника.
- Гликоген: форма хранения углеводов в организме животных, преимущественно в печени и мышцах.
5. Псевдополисахариды (или балластные вещества)
Псевдополисахариды — это углеводы, которые обладают свойствами клетчатки, но отличаются по структуре. Они не перевариваются в кишечнике, но могут влиять на обмен веществ и имеют важное значение для пищеварения.
Примеры псевдополисахаридов:
- Пектин: встречается в яблоках, цитрусовых, помогает нормализовать уровень холестерина.
- Глюкоманнан: содержится в корнях конжака, используется в качестве добавки для снижения веса.
Натуральные пищевые источники
Продукты с высоким содержанием углеводов
Простые углеводы (сахара):
Сложные углеводы (крахмалы):
Влияние обработки на содержание
Варка снижает содержание сахаров, но может увеличить доступность крахмалов.
Обработка, такая как рафинирование (например, муки), уменьшает количество клетчатки.
Уровень сахаров выше в сезон созревания фруктов и овощей.
В тропических регионах преобладают углеводы из фруктов, а в северных — из корнеплодов и зерновых.
Пищевые добавки
Виды и формы
- Натуральные: глюкоза, фруктоза.
- Синтетические: мальтодекстрин, кукурузный сироп, сорбитол.
Отличия между формами
- Натуральные формы медленно повышают уровень глюкозы в крови.
- Синтетические часто используются в продуктах с низкой калорийностью.
Полезные свойства
Функции для здоровья
- Обеспечение энергии для мозга и мышц.
- Поддержка здорового пищеварения (за счет клетчатки).
- Регуляция уровня сахара в крови при умеренном потреблении.
Преимущества для определённых групп людей
- Спортсмены: Углеводы необходимы для восстановления мышц.
- Пожилые: Углеводы из цельных продуктов поддерживают здоровье сердца.
Дефицит и его последствия
Признаки и симптомы
- Слабость, усталость.
- Головные боли.
- Гипогликемия (низкий уровень сахара в крови).
Влияние на здоровье
- Нарушения работы мозга.
- Потеря мышечной массы из-за использования белков как источника энергии.
Избыток и его последствия
Симптомы избытка
- Увеличение массы тела.
- Риск метаболических заболеваний (диабет, инсулинорезистентность).
Побочные эффекты
- Повышенный уровень сахара в крови.
- Повреждение зубной эмали (при избытке сахара).
Потенциальные противопоказания
Заболевания, такие как сахарный диабет и метаболический синдром, требуют контроля потребления углеводов.
Суточная потребность
Углеводы — обязательный нутриент. Рекомендуемые нормы:
| Пол, Возраст | Суточная норма (граммы) |
|---|
| Младенцы (0–6 месяцев) | 60–95 |
| Дети (1–10 лет) | 130–150 |
| Подростки (11–18 лет) | 200–300 |
| Взрослые | 225–325 |
| Беременные и кормящие женщины | 250–350 |
Реакция на термообработку
Варка и запекание уменьшают содержание клетчатки.
Жарка повышает гликемический индекс углеводов.
Усвояемость и рекомендации по приему
Лучшее время: утро или перед физической активностью.
Совмещайте с белками и жирами для стабилизации сахара в крови.
Взаимодействие с другими веществами
Лучше усваиваются с витаминами группы B.
Нежелательно совмещать с высокими дозами жиров.
Регионы с дефицитом или избытком
Дефицит углеводов возможен в странах с низким потреблением зерновых.
Избыток — в регионах с высоким потреблением рафинированного сахара.
Применение в косметологии
Сахара (например, глюкоза) добавляются в увлажняющие средства.
История использования и исследований
Углеводы были впервые классифицированы в XIX веке.
Современные исследования посвящены их влиянию на метаболизм.
Технологические добавки
Используются в кондитерской промышленности (мальтодекстрин, сиропы).
