Състав на храната Въглехидрати - Храна и развитие
В храната, в зависимост от класа, към който принадлежат, въглехидратите имат няколко роли и се отнасят главно до структурата на храните, тяхното храносмилане, използването на хранителни вещества в клетъчната конституция и производството на енергия.
Текстура на храната
Въглехидратите са отговорни за структурата на определени храни. Това е нишестето в хлябовете или пектините в желета или целулозата от фибри в храната. Нишестетата, хидратирани и загрявани, образуват гелове с желана текстура, които са обикновената форма на въглехидратните храни.
Физиологичната роля на въглехидратите
Основен компонент на диетичните фибри, целулозата участва в храносмилането на храната, в края на която тя представлява баласт и насърчава евакуацията на остатъците.
Въглехидратите са част от основните тъкани на тялото: рибозата и дезоксирибозата са съставните части на нуклеиновите киселини (РНК, ДНК); хиалуроновата киселина мукополизахарид е основният компонент на свързващите тъкани.
Въглехидратите осигуряват на тялото енергия. Те са най-богатият източник на енергия в храната. Въглехидратите са горивата на тялото и се използват от тялото в най-простата му форма, доза. По този начин нишестето в хляба се хидролизира от амилази, слюнчени ензими и храносмилателния тракт, то навлиза в метаболитния път чрез своите елементарни съставки, включително глюкоза.
Глюкозата, чрез гликолиза (Фигура 10), разграждането на прости въглехидрати, освобождава енергия под формата на АТФ (Аденозин трифосфат). Крайният продукт на гликолизата е пировиновидна киселина или пируват, който при хората влиза в цикъла на Кребс чрез ацетил КоА (Фигура 32), за да се разгради до CO2 и H2O.
Фигура 10 - Етапи на гликолиза и производство на етанол в дрождите Saccharomyces
Оценка на гликолизата
По този начин, доставката на въглехидрати в тялото е енергия под формата на АТФ и предшественика пируват (директно или чрез междинните съединения на цикъла на Кребс) за биосинтеза на елементарни съставки на тялото. Ацетил КоА е предшественик на мастни киселини (несъществени) компоненти на липидите, докато протеиновите компоненти (несъществени аминокиселини) имат пирувинова киселина и междинни продукти от цикъла на Кребс (оксалооцетна киселина и 1 α-кетоглутарова киселина) за предшественици.
В допълнение, чрез оксалооцетна киселина, междинните продукти на цикъла на Кребс, също са предшественици на глюкоза и гликоген (глюкозен полимер и форма за съхранение) .
При хората има друг начин за разграждане на глюкозата: пентозофосфатният цикъл. Под действието на глюкоза 6 фосфодехидрогеназа ензим при NADPH2, глюкозата се окислява до 6 фосфо-глюконова киселина. Окислителното декарбоксилиране на 6 фосфо-глюконовата киселина води до образуването на рибулоза 5 фосфат и след това рибоза 5 фосфат чрез изомеризация. Ензимна реакция транскетолаза върху друг пентозен фосфат, ксилулоза и след това върху рибоза 5 фосфат, съответно води до образуването на глицералдехид-3-фосфат и на съединение със седем въглеродни атома, седохептулоза. Действието на трансалдолаза върху това съединение води до образуването на фруктоза 6 фосфат, който при изомеризация дава глюкоза 6 фосфат.
Оценка на фосфатния пентозен цикъл
Пентозофосфатният цикъл е източникът на ендогенна глюкоза чрез изомеризация на фруктоза-6-фосфат до глюкоза-6-фосфат и чрез гликогенонеогенеза. чрез дефицит на циклични ензими.
Източници на диетични въглехидрати
Диетичните въглехидрати са от всички органични източници на храните на фигура 3.
Растителни източници
Въглехидратите са първите продукти, образувани по време на фотосинтезата, което представлява намаляване на въглеродния диоксид (CO2) във въглеродни вещества и отхвърлянето на кислород. Провежда се в две фази: светлинна фаза и тъмна фаза. В сухоземните зелени растения при естествени условия първата фаза е дневна светлина и съответства на производството на АТФ (аденозин трифосфат); втората фаза, която е през нощта, използва АТФ за синтеза на глюкоза. Фигура 11 обобщава тези стъпки.
Всички растителни продукти съдържат въглехидрати, само естеството и количеството се различават при различните растителни продукти (Фигура 12 и 13).
Основните източници на диетични въглехидрати са плодовете и зеленчуците, зърнените култури, грудките и бобовите растения.