Склад їжі Вуглеводи - їжа та розвиток
У їжі, залежно від класу, до якого вони належать, вуглеводи відіграють кілька ролей і в основному стосуються текстури їжі, їх перетравлення, використання поживних речовин у конституції клітин та виробництва енергії.
Текстура їжі
Вуглеводи відповідають за структуру певних продуктів. Це крохмаль у хлібі, пектини в желе або целюлоза волокон у їжі. Крохмали, гідратовані та нагріті, утворюють гелі бажаної текстури, які є звичайною формою вуглеводних продуктів.
Фізіологічна роль вуглеводів
Основна складова харчових волокон, целюлоза бере участь у перетравленні їжі, в кінці якої вона становить баласт і сприяє евакуації залишків.
Вуглеводи входять до складу основних тканин організму: рибоза та дезоксирибоза є складовими нуклеїнових кислот (РНК, ДНК); мукополісахарид гіалуронової кислоти є основним компонентом сполучних тканин.
Вуглеводи забезпечують організм енергією. Вони є найпоширенішим джерелом енергії в їжі. Вуглеводи є паливом організму і використовуються організмом у найпростішій формі - дозі. Таким чином, крохмаль у хлібі гідролізується амілазами, ферментами слини та шлунково-кишкового тракту, він потрапляє в метаболічний шлях через свої елементарні складові, включаючи глюкозу.
Глюкоза через гліколіз (рис. 10), розщеплюючи прості вуглеводи, виділяє енергію у формі АТФ (аденозинтрифосфату). Кінцевим продуктом гліколізу є піровиноградна кислота або піруват, який у людини потрапляє в цикл Кребса через ацетил КоА (рис. 32), розщеплюючись на СО2 і Н2О.
Рисунок 10 - Стадії гліколізу та виробництва етанолу в дріжджах Saccharomyces
Оцінка гліколізу
Таким чином, надходження вуглеводів в організм - це енергія у формі АТФ та попередника пірувату (безпосередньо або через проміжні продукти циклу Кребса) для біосинтезу елементарних складових організму. Ацетил КоА є попередником компонентів ліпідів жирних кислот (не есенціальних), тоді як білкові компоненти (не есенціальні амінокислоти) мають проміжні продукти піровиноградної кислоти та циклу Кребса (оксалооцтова кислота та 1 α-кетоглутарова кислота) для попередників.
Крім того, через оксалооцтову кислоту, проміжні продукти циклу Кребса, також є попередниками глюкози та глікогену (полімер глюкози та форма зберігання) .
У людини існує інший спосіб деградації глюкози: пентозофосфатний цикл. Під дією глюкози 6 фосфодегідрогеназа ферменту в НАДФН2, глюкоза киснюється до 6 фосфо-глюконової кислоти. Окисне декарбоксилювання 6 фосфо-глюконової кислоти призводить до утворення фосфату рибулози 5, а потім фосфату рибози 5 шляхом ізомеризації. Реакція ферменту транскетолаза на іншому пентозофосфаті ксилулоза, а потім на рибозі 5 фосфат відповідно призводять до утворення гліцеральдегід-3-фосфату та сполуки з семи атомами вуглецю - седогептулози. Дія трансальдолази на цю сполуку призводить до утворення фруктози 6 фосфату, який при ізомеризації дає глюкозу 6 фосфат.
Оцінка фосфатно-пентозного циклу
Пентозофосфатний цикл є джерелом ендогенної глюкози шляхом ізомеризації фруктозо-6-фосфату до глюкозо-6-фосфату та глікогенонеогенезом. дефіцитом ферментів циклу.
Джерела дієтичних вуглеводів
Дієтичні вуглеводи надходять з усіх органічних джерел продуктів, зображених на малюнку 3.
Рослинні джерела
Вуглеводи - це перші продукти, що утворюються під час фотосинтезу, а саме відновлення вуглекислого газу (СО2) до вуглецевих речовин та відторгнення кисню. Він проходить у дві фази: світла та темна. У наземних зелених рослин у природних умовах перша фаза - денне світло і відповідає виробленню АТФ (аденозинтрифосфату); друга фаза, яка відбувається вночі, використовує АТФ для синтезу глюкози. Малюнок 11 узагальнює ці кроки.
Усі рослинні продукти містять вуглеводи, лише характер і кількість відрізняються від одного рослинного продукту до іншого (рис. 12 і 13).
Основними джерелами дієтичних вуглеводів є фрукти та овочі, зернові, бульби та бобові.
Фрукти та овочі
Свіжі фрукти та овочі складаються щонайменше на 80% з води. Решта - це переважно вуглеводи. М’ясисті фрукти (яблуко) є основним харчовим джерелом фруктози - простої кістки. Глюкоза і клітковина - основні вуглеводи в овочах.
Вуглеводи - основні складові зерна злаків. Вони становлять близько 80% сухої речовини (дм). Крохмаль і клітковина є основними компонентами (рисунок 12).
Рисунок 12 - Склад зернових культур
Вуглеводи представляють майже всю суху речовину (дм) бульб (рис. 13). Крохмаль, сахароза, інулін, полімер фруктози - основні вуглеводи в бульбах.
Рисунок 13 - Вуглеводи в бульбах
Основними вуглеводами насіння бобових є крохмаль, клітковина та глікопротеїни. На відміну від зерен, які мають приблизно однаковий вміст вуглеводів, бобові мають майже однаковий вміст білка, але відрізняються вмістом вуглеводів та жирів (рис. 14). Таким чином, ми розрізняємо жирні бобові, такі як арахіс, багатий жиром, від «простих» бобових, таких як квасоля, багата вуглеводами
Рисунок 14 - Склад насіння бобових культур
Тваринні джерела
Найважливішим джерелом фруктози тварин є мед, який виробляють бджоли. Існує рівна кількість з глюкозою.
Молоко та сир
Галактоза та лактоза (дихолозид галактози та глюкози) - основні цукри в молоці.
Кров і м’язи
Тваринний організм може синтезувати глюкозу для отримання енергії, використовуючи продукти розпаду амінокислот. Глікоген, полімер глюкози, є формою накопичення глюкози в печінці та м’язах.
Вихідні мікроорганізми
У королівстві протистів вуглеводи, що цікавлять їжу, в основному містяться у водоростях (див. Статтю № 11 - Таблиця XXXVII). Ці вуглеводи, як правило, називають камедями і служать текстурними речовинами .
Вуглеводи та навколишнє середовище
Целюлоза - це вуглеводна сполука, яка найбільш використовується людиною і є найбільш поширеною в природі як побутові відходи (папір, одяг, меблі.) Краще біологічно розкладається, ніж пластмаси, і залишається фактом, що їх руйнування в природі може тривати довго. Окрім переробки, спалювання та обробки кислотою, існують біологічні шляхи, які можуть мати наслідки: використання певних комах, сарани, термітів; перетворення відходів на гранули для корму тваринам. але якими будуть екологічні та етичні наслідки ?
Стінка та капсула мікроорганізмів (Leuconostoc) складаються з мукополісахаридів. Ці мікроорганізми викликають занепокоєння при очищенні та обслуговуванні установок у цукровій промисловості тощо.
Вуглеводи в історії їжі
Вуглеводи, з усіх їх джерел - складові, найбільш присутні в історії харчування. Землекористування було першим для сільськогосподарського виробництва: молочна продукція за кількістю та якістю вимагає хорошого випасу, одомашнення рослин для їхніх зерен, насіння, коренеплодів та бульб, цибулин, плодів та листя призвело до пошуку найкращих земель для полів, садів та городи.
Вуглеводи та історія їжі стосуються всього, що представляє або є деяким їх джерелом у думках людей. На цю тему ми можемо цитувати: мед та його продукти, хліб, тістечка, млинці та вино.
Цукор (цукроза) та продукти, що отримуються з нових харчових потреб (кава, чай, кондитерські вироби, шоколад, напої.), Джерело "нових" захворювань, ставлять вуглеводи на перше місце в гігієнічних харчових продуктах.
Вуглеводи з дієти та здоров’я
Паливо організму
Енергія, необхідна для метаболізму, забезпечується розкладанням (згорянням) певних складових їжі.
Ця енергія перетворюється на робочі, теплові та енергетично сполучні сполучні сполуки, аденозинтрифосфат (АТФ).
Повна деградація молекули глюкози до СО2 та Н2О забезпечує приблизно 30 АТФ, якщо не 38 АТФ, нехтуючи будь-яким іншим використанням транспортерів водню NAD/NADH2.
Витрати енергії організму спрямовуються на підтримку (а також на виведення) або на виробництво та розмноження .
Вуглеводи, поряд з ліпідами, є основними постачальниками енергії організму.
Гігієна харчування
Утворення певних сполук коричневого кольору під час варіння (карамелізація та реакція Майяра) може погіршити харчові якості їжі.
Виробництво ліків
Наприклад, при виробництві таблеток активний засіб може вимагати присутності ад'юванта (сполучного, розчинника, аглютинанта, мастила, дезінтегруючого або змочувального агента), який може бути вуглеводним з'єднанням.
Патогенність мікроби
Вірулентність деяких патогенних бактерій пов’язана з вуглеводною природою їх капсули (наприклад, пневмококи).
Харчові захворювання
Надлишок цукру в крові є джерелом харчових захворювань, включаючи діабет. Цей надлишок може мати різне походження: прийом їжі, порушення функціонування метаболізму вуглеводів (деградація та/або синтез) і у всіх випадках дефект, пов’язаний з функцією інсуліну (проникнення глюкози в клітини, її деградація або полімеризація в глікоген ). Цей дефект може бути пов’язаний з фізіологічним станом людини, тривалими періодами голодування, коли гормон можна вводити, щоб справлятися з кількома його діями одночасно. Інсулін впливає на метаболізм вуглеводів, а також на ліпіди та білки. Беручи до уваги різні дії інсуліну, було б непомірним сказати це про цукровий діабет: "звичайна хвороба", оскільки може бути спричинена багатьма факторами, а саме тими, що є специфічними для інсуліну (його вироблення та функція) та тими, що пов'язані з його цілями; діабет, "звичайна хвороба, але зовсім не тривіальна", враховуючи серйозність будь-якої хвороби, "неблагополуччя" та її наслідки, включаючи негативні наслідки.
Походження надлишку цукру в крові можна підсумувати на малюнку 15 нижче. Після