الكربوهيدرات المعقدة: ما هي؟
مرادفات "الكربوهيدرات": السكريات ، الكربوهيدرات ، هيدرات الكربون.
الكربوهيدرات المعقدة عبارة عن مغذيات حيوية كبيرة المقدار وتوفر 3.75 سعر حراري (كيلو كالوري) لكل جرام (جم) ؛ هيكلها الجزيئي بوليمري ، أي أن كل كربوهيدرات معقد يتكون من "اتحاد أكثر من 10 كربوهيدرات بسيطة (تصل إلى عدة آلاف). وهذه الأخيرة عبارة عن" وحدات مونومر "مكونة من أحادي السكريات ، وهو الشكل الأساسي للكربوهيدرات: الجلوكوز, الفركتوز و الجالاكتوز (تعتمد الكربوهيدرات المعقدة للإنسان على الجلوكوز.) من الناحية المجازية ، تشكل السكريات الأحادية الحلقات ، بينما تمثل السلاسل المشتقة من اتحادها السكريات المتعددة.
جميع السكريات عبارة عن مركبات ثلاثية: الهيدروجين (H) + الأكسجين (O) + الكربون (C) وتختلف وظيفتها البيولوجية بين مملكتي الحيوانات والنباتات ؛ في المملكة الحيوانية ، تعتبر الكربوهيدرات مسؤولة بشكل رئيسي عن إنتاج ATP (أدينوسين ثلاثي فوسفات - طاقة نقية) أو تكوين احتياطيات الطاقة (الجليكوجين لحوالي 1٪ من وزن الجسم) ، بينما في المملكة النباتية (كائنات حية قادرة على التوليف). "من لا شيء" - autotrophs) تأخذ هذه أيضًا "وظيفة هيكلية مهمة (انظر السليلوز).
الكربوهيدرات المعقدة للإنسان: ما هي؟
يمكن تقسيم الكربوهيدرات المعقدة وفقًا لتنوعها الجزيئي: تسمى تلك التي تحتوي على نوع واحد فقط من السكريات الأحادية عديدات السكاريد المتجانسة، بينما يتم تعريف تلك التي تحتوي على عناصر مختلفة عديدات السكاريد غير المتجانسة:
- عديدات السكاريد المتجانسة (آلاف الجزيئات): النشا والجليكوجين والسليلوز والأنولين والكيتين.
- عديدات السكاريد غير المتجانسة (آلاف الجزيئات): الهيميسليلوز ، عديدات السكاريد المخاطية ، البروتينات السكرية والبكتين.
هناك أيضا تصنيف وظيفي من الكربوهيدرات المعقدة ، والتي تعتمد على وظيفتها البيولوجية في مملكة الخضار:
- التغذية: النشا والجليكوجين.
- الهيكلي: السليلوز ، هيميسليلوز ، البكتين ، إلخ.
الكربوهيدرات المعقدة: السكريات المتجانسة الغذائية
يستطيع الإنسان هضم الكربوهيدرات المعقدة بفضل أ حمام سباحة إنزيم يعمل من الفم (الأميليز اللعابي) ، حتى الأمعاء (أميلاز البنكرياس و disaccharidase لحد الفرشاة المعوية) لتقسيم روابط α-glycosidic 1،4 و 1،6 (موضع الكربون مرتبط بالكربون التالي ).
L "عديد السكاريد الغذائي النشا هو الأكثر انتشارًا بين المحميات النباتية ؛ ويتكون كيميائيًا من سلاسل أميلوز (20٪) هـ أميلوبكتين (80٪) ، يمثل مصدر الطاقة الأساسي لنظام البحر الأبيض المتوسط الغذائي (± 50٪ من إجمالي السعرات الحرارية).
الأميلوز عبارة عن بوليمر خطي يتكون من 250-300 وحدة ، ويحتوي على روابط α1،4 جليكوسيدية وهو قابل للذوبان في الماء ؛ أميلوبكتين عبارة عن بوليمر متفرع يتكون من 300-5000 وحدة ، ويحتوي على روابط α-1،4 و (في النقاط المتفرعة) α-1.6 جليكوسيد. تختلف الأنواع المختلفة من النشا (القمح والأرز والشعير والذرة ، إلخ) في تركيبها الجزيئي ولها مؤشر سكري مختلف ؛ هذا يعني أنه على الرغم من أن جميع النشويات عبارة عن بوليمرات جلوكوز ، إلا أن هناك اختلافًا بنيويًا معينًا يحدد سرعة الهضم والامتصاص.
الكربوهيدرات المعقدة: أهمية السكريات المتجانسة الهيكلية وعديدات السكاريد غير المتجانسة
حتى الكربوهيدرات الهيكلية النباتية المعقدة (عديدات السكاريد المتجانسة أو غير المتجانسة) ، هي جزيئات ذات قيمة غذائية كبيرة ، ولكنها تفتقر إلى وظيفة الطاقة بالنسبة للإنسان. فهي ، التي تمتلك أيضًا روابط β-glycosidic ، تتطلب إنزيمات هضمية محددة وغائبة في اللعاب والبنكرياس والأمعاء. ؛ من ناحية أخرى ، فإن العديد من الحيوانات الأخرى وخاصة الكائنات الحية الدقيقة المختلفة (بما في ذلك تلك الموجودة في النباتات البكتيرية المعوية) قادرة على تحللها بالماء ، واستخراج الطاقة منها بإنتاج الماء والأحماض والغاز.
أومو- السكريات
على العكس من ذلك ، فإن INULIN هو أحد مكونات الإنسان سلاسل الفركتوز مرتبطة بالسندات β-2،1 جليكوسيد. إنه موجود جدًا في الخرشوف والهندباء حيث يمثل الركيزة الاحتياطية.
CHITIN هو إنسان يتكون من طويل سلاسل "مشتق" من الجلوكوز ، لوس انجليس أسيتيل جلوكوزامين; من أصل حيواني ويشكل درع القشريات والحشرات.
HETERO- السكريات
من بين غير المتجانسين- تبرز الهيميسيلولوز. هي مجموعة كبيرة تحتوي أيضًا على: xylans ، pentosans ، arabinosilanes ، galactans ، إلخ. هم أيضًا ، مثل السليلوز ، يشكلون أليافًا غذائية وتمثل ركيزة للنباتات البكتيرية المعوية التي تستخدمها لأغراض الطاقة ، وإطلاق الغازات والأحماض.
تتواجد MUCOPOLISACCHARIDES في جميع الأنسجة الحيوانية ، حيث تشكل العنصر الأساسي للنسيج الضام ، وأهمها: حمض الهيالورونيك، ال شوندروتن و الهيبارين.
تؤدي الجليكوبروتينات وظائف بيولوجية عديدة داخل الكائن الحي ؛ إنها جزيئات مرتبطة بسلاسل من الأحماض الأمينية والكربوهيدرات ؛ تشمل هذه الجزيئات مصل الألبومين ، الجلوبيولين ، الفيبرينوجين ، الكولاجين ، إلخ.
من بين أصل نباتي غير متجانس نتذكر أيضًا البكتين ؛ سلاسل طويلة من حمض الجالاكتورونيك مجتمعة "جزئياً" مع كحول الميثيل. تتحد مع السليلوز وهي غير متبلورة ، كارهة للماء ، وليست ليفية ؛ مع وجود الأحماض والسكريات فإنها تشكل الجيلاتين وتستخدم كمضافات غذائية في المربيات وما إلى ذلك.
ملاحظات على هضم الكربوهيدرات المعقدة
يبدأ هضم الكربوهيدرات المعقدة في الفم. أثناء المضغ (حيث يقوم الفك واللسان والأسنان بسحق الطعام وخلطه) تفرز الغدد اللعاب الذي يمزج وينقع بلعة الطعام. يحتوي اللعاب على إنزيم أو بتالين أو ألفا أميليز اللعابي ، والذي يبدأ في تحلل النشا إلى دكسترين ومالتوز.
في المعدة ، لا تخضع الكربوهيدرات المعقدة لعمليات تبسيط أخرى ، ولكن بمجرد إدخالها في الاثني عشر وخلطها مع عصائر البنكرياس ، فإنها تتحلل من خلال عمل α-amylase البنكرياس ، مما يؤدي بشكل نهائي إلى تحطيم جميع سلاسل النشا المتبقية ، الأميلوز والأميلوبكتين ، في السكاريد.
يحدث الهضم النهائي للسلاسل المعقدة جزئيًا (السكريات) بشكل انتقائي ؛ في الأمعاء الدقيقة ، يتم تحلل السكريات الثنائية بواسطة إنزيمات العصير المعوي ؛ المحفزات المسؤولة هي: سكراز للسكروز (مع إنتاج الجلوكوز والفركتوز) ، أيزومالتاز لسندات α-1.6 من المالتوز (مع إنتاج المالتوز) ، مالتاز لروابط المالتوز α-1،6 (مع إنتاج الجلوكوز) ، إيزومالتاز لروابط α-1،6 (مع إنتاج المالتوز) ، اللاكتاز [إن وجد] للاكتوز (مع إنتاج الجلوكوز والجلاكتوز) .
الكربوهيدرات المعقدة: الوظائف الغذائية ، المدخول الغذائي والأطعمة التي تحتوي عليها
تعتبر الكربوهيدرات المعقدة في أجسامنا أهم مصدر للطاقة سريع الاستخدام ولكن بتكلفة منخفضة. باستثناء السليلوز والجزيئات الأخرى غير القابلة للهضم (الثانوية من الناحية الكمية) ، يتم تحلل جميع الكربوهيدرات التي نستهلكها مع النظام الغذائي ، وامتصاصها ، ونقلها إلى الكبد وتحويلها في النهاية إلى جلوكوز. ثم يتم إطلاق الأخير في الدم ، حيث "يجب" أن يكون موجودًا بتركيزات 80-100 مجم / ديسيلتر.
بالإضافة إلى التوازن المباشر لنسبة السكر في الدم ، تساهم الكربوهيدرات المعقدة في الحفاظ على احتياطيات الجليكوجين في العضلات والكبد ، وهذا الأخير مسؤول عن دعم نسبة السكر في الدم حتى في الصيام لفترات طويلة.
ملحوظة. يعد توازن نسبة السكر في الدم أمرًا ضروريًا للحفاظ على الوظيفة العصبية ، ولكن إذا كان تناول الكربوهيدرات مفرطًا ، فيمكن تحويله إلى دهون وتساهم في زيادة الترسبات الدهنية و / أو التنكس الدهني الكبدي (الدهون والجليكوجين).
الكربوهيدرات المعقدة "غير القابلة للهضم" هي مكونات الألياف الغذائية؛ هذا ، وليس التحلل المائي بواسطة إنزيمات الكائن البشري ، بمجرد وصوله إلى القولون يخضع للتخمير (وليس التعفن) للنباتات البكتيرية الفسيولوجية. وبالتالي فإن الألياف الغذائية هي بريبيوتيك لأنه يعزز نمو السلالات البكتيرية الأكثر صحة على حساب السلالات الضارة. يجب تقديمه لحوالي 30 جرام / يوم ، مقسم إلى قابل للذوبان و لا يتحلل في الماء؛ يحدد القابل للذوبان (في الماء) تكوّن الهلام في البراز ، وينظم امتصاص العناصر الغذائية ويتكون من: البكتين, الإطارات, الصمغ و السكريات من الطحالب. تسبب الألياف غير القابلة للذوبان زيادة في الحجم الغازي عن طريق تحفيز تقلصات التجزئة التمعجية وتشمل بشكل أساسي: السليلوز, هيميسيلولوز و اللجنين.
المتطلب الإجمالي من الكربوهيدرات يساوي 55-65٪ من إجمالي السعرات الحرارية (لا تقل عن 50٪) ، ويجب إدخال حوالي 45-55٪ من هذه الكربوهيدرات مع الكربوهيدرات المعقدة. يمكن أن يؤدي نقص السكر لفترات طويلة إلى آثار جانبية خطيرة ، مثل: فوضى, فقدان الوزن واستنزاف العضلات, تأخيرات في النمو؛ من ناحية أخرى ، يساهم الفائض في: لزيادة الوزن والسمنة وتفضيل ظهور مرض السكري من النوع 2 والتسبب في عمليات التمثيل الغذائي الأخرى.
المصادر الغذائية للكربوهيدرات المعقدة هي:
- الحبوب ومشتقاتها (المعكرونة ، الخبز ، الأرز ، الشعير ، الحنطة ، الذرة ، الجاودار ، إلخ)
- الدرنات (البطاطس)
المصادر الغذائية للألياف هي:
- بالنسبة للمنتج القابل للذوبان: الخضار والفاكهة والبقوليات.
- غير قابلة للذوبان: الحبوب ومشتقاتها والبقوليات.
ملحوظة. تعتبر الكربوهيدرات المعقدة مصدرًا أساسيًا للطاقة خاصة للرياضيين والرياضيين الذين يغيرون بشكل مفرط توازن العناصر الغذائية ويزيدون من فعالية وكفاءة التمثيل الغذائي على حساب الأداء. إن زيادة السكريات لدى الرياضي / الرياضي الذي لا يقدم كمية كافية من السكر تحدد تأثيرًا مسببًا للطاقة بشكل كبير.
