Углеводы — что это, в каких продуктах содержатся, таблица

Углеводы представляют собой натуральные органические вещества. В их формуле присутствуют углерод и вода. Благодаря этим элементам организм черпает энергию, которая требуется для поддержания нормальной работы. В зависимости от химической структуры углеводы бывают простыми и сложными.

Что такое углеводы

Углеводы — это основной ингредиент большинства пищевых продуктов, который служит источником энергии для человеческого организма. В зависимости от числа структурных единиц углеводы бывают простыми и сложными.

Первую категорию также называют быстрыми углеводами. Они являются легкоусвояемыми и приводят к быстрому увеличению содержания сахара в крови. Это значит, что для веществ характерен высокий гликемический индекс.

Такие элементы провоцируют нарушение метаболизма и становятся причиной увеличения массы тела. Систематическое употребление пищи, содержащей простые углеводы, не только приводит к ожирению, но и вызывает много других заболеваний.

Сложные углеводы, к которым относят крахмал и клетчатку, включают много связанных сахаридов. В их составе присутствует большое количество структурных элементов. Еда с такими углеводами считается очень полезной. В процессе переваривания она постепенно насыщает организм энергией. Это дает длительное чувство сытости.

Лабораторная диагностика углеводного обмена

Раньше, до появления современных методов исследования, врачи сталкивались с не особо благородной работой: им приходилось пробовать мочу на вкус — и у диабетиков она была сладкой. Сейчас задача несколько упростилась — итак, на какие лабораторные показатели стоит обратить внимание:

1. Триглицериды > 1.7 ммоль/л.

   Повышение уровня инсулина в крови стимулирует липогенез — это, кстати, играет не последнюю роль в патогенезе развития акне: чем выше уровень триглицеридов, тем больше выделяется кожного сала.

2. Инсулин натощак >5-6 ммоль/л.
3. Индекс НОМА > 1.3.
4. Глюкоза натощак >5.5 ммоль/л.

   Оптимум: 3.5-5.5 ммоль/л.

5. Глюкоза при пероральном глюкозотолерантном тесте >11 ммоль/л.

   Оптимум: < 6.9 ммоль/л (6.9-11 ммоль/л указывают на преддиабет).

6. Гликированный гемоглобин — отражает среднее содержание сахара в крови за 3-4 месяца (срок жизни эритроцитов) > 6.5%.

   Оптимум: до 5.2%.

7. С-пептид — это молекула, что отщепляется белковыми ферментами от предшественника инсулина и является, таким образом, показателем его секреции.

   Референс: 1.4-4.4 Нг/л.

   Оптимум: середина референсных значений.

8. ЛПНП (липопротеины низкой плотности, атерогенные) > 3 ммоль/л.
9. ЛПВП (липопротеины высокой плотности, антиатерогенные) < 1 ммоль/л у мужчин и < 1.2 ммоль/л у женщин.

Гликемический индекс

(ГИ) — показатель того, как именно влияют потребляемые углеводы на изменения уровня глюкозы.

Как уже было ранее сказано, особенностью простых сахаров является их способность резко повышать содержание глюкозы в сыворотке — этот эффект весьма не выгодно отличает их от сложных углеводов.

Рекомендуем

«Сложные углеводы для похудения, набора мышечной массы и диабетиков» Подробнее

Реакция организма незамедлительна: в поджелудочной железе происходит мощный выброс инсулина — гормона, призванного в данном случае нейтрализовать избыток глюкозы в крови, но затем следует такой же неравномерный резкий спад. Отсюда и необходимость делать упор на продукты с низким гликемическим индексом, не вызывающих подобные «качели» концентраций глюкозы:

• Нут
• Фасоль
• Сливы
• Гранат
• Вишня
• Малина
• Смородина
• Грибы
• Брокколи
• Спаржа
• Фенхель
• Чечевица
• Авокадо
• Оливки
• Водоросли
• Цветная капуста
• Огурцы
• Листовые овощи

Однако не менее важным является и другой показатель — инсулиновый индекс

. Он отображает количество секретируемого инсулина в ответ на поступление определённого продукта.

Очень часто продукты с низким гликемическим индексом, обладая при этом высоким инсулиновым, вызывают немало неблагоприятных эффектов. К такой пище относятся, молочные продукты.

Аминокислоты с разветвлёнными боковыми цепями, содержащиеся в молоке, — мощные стимуляторы синтеза и последующего выделения инсулина (ИИ творога примерно равен 100-120). Парадоксальная, на первый взгляд, ситуация: творог не вызывает резкого скачка глюкозы (ГИ=30 и является довольно низким), зато приводит к значительной секреции инсулина, к призывам которого и без того глухи клетки.

Поджелудочная железа компенсаторно начинает вырабатывать всё больше и больше инсулина, чтобы хоть как-то пробить непреодолимую стену, — это со временем приводит к её истощению. Пациенту вынужден получать его извне — в виде инъекций.

Функции углеводов в организме

Ключевая функция углеводов в организме кроется в их трансформации в энергию. АТФ, который представляет собой универсальный источник энергии, содержит моносахарид рибозу. Формирование АТФ происходит вследствие гликолиза. Этот процесс заключается в окислении и распаде глюкозы на пировиноградную кислоту.

Гликолиз осуществляется в несколько стадий. Углеводы окисляются до воды и углекислого газа. Этот процесс сопровождается высвобождением энергии.

К основным функциям углеводов относят следующее:

1. Структурная.
   Полисахариды представляют собой материал для опорных элементов. Целлюлоза, которая входит в структуру клеточных стенок, дает растениям жесткость. В составе грибных клеток присутствует хитин.
2. Энергетическая.
   Углеводы представляют собой основной источник энергии. Расщепление 1 г углеводов позволяет высвободить 17,6 кДж энергии.
3. Защитная.
   Из этих элементов состоят шипы и колючки растений.
4. Запасающая.
   Углеводы запасаются в виде крахмала в структуре растений и гликогена у животных. При дефиците энергии эти вещества расщепляются до глюкозы.
5. Осмотическая.
   Вещества способствуют регулированию осмотического давления.
6. Рецепторная.
   Элементы присутствуют в составе клеточных рецепторов.

Отдельные углеводы формируют сложные структуры с белковыми элементами и липидами. В результате образуются гликопротеины и гликолипиды. Эти элементы присутствуют в составе мембран клеток.

Изомальтоолигосахариды (ИМО) (IMOs) : настоящее волокно?

Читать также: Остеопороз. Бонвивия и другие бисфосфонаты

В большинстве случаев, если вы случайно возьмете пакетик еды с низким содержанием углеводов с полки продуктового магазина и посмотрите на этикетку, увидите в общим профиле питательных веществ, что там содержится около 20 граммов углеводов, но, возможно, 15 из этих граммов отнесены к «клетчатке». В результат это пять граммов чистых углеводов, верно? Не так быстро. Если диабетик типа I употребляет этот батончик, печенье или пирожное с пятью граммами чистых углеводов, то не должно быть необходимости в инсулине, поскольку теоретически в систему поступает минимальное количество глюкозы из этих пяти грамм чистых углеводов, это количество углеводов, которое не должны вызывать инсулиновой реакции.

К сожалению, теория и результат на практике не всегда совпадают. IМО можно сделать несколькими способами, но они в основном получены из сахара, называемого мальтозой. IMO продвигается как пребиотик, пищевая клетчатка с легким сладким вкусом. Его функциональные свойства (то есть удержание влаги, низкая вязкость) делают его подходящим для батончиков, печенья, конфет и тому подобного. Чтобы полностью понять IМО и то, как организм перерабатывает их, нам сначала нужно понять, как крахмалы перевариваются в организме. Крахмалы, также известные как полисахариды, представляют собой длинные и иногда разветвленные цепи молекул глюкозы. Первоначально, переваривание крахмала начинается в тонкой кишке с фермента, называемого амилазой. Амилаза расщепляет эти длинные глюкозные цепи на гораздо более короткие цепи, называемые олигосахаридами, которые состоят из двух или примерно 10 единиц глюкозы. После этого специфические ферменты ворсинок тонкой кишки еще больше разлагают эти олигосахариды на отдельные единицы глюкозы (моносахариды), которые затем абсорбируются.

Одним из наиболее распространенных дисахаридов (два моносахарида, соединенных вместе) является мальтоза. Мальтоза генерируется, когда две молекулы глюкозы связаны друг с другом посредством химической связи α-1,4 (1-й углерод связан с 4-м углеродом, что делает его легко усваиваемым). Тип связи, участвующей в сахаридной связи, имеет решающее значение, поскольку он определяет ее способность гидролизоваться ферментами, которые мы описали выше. Как таковая, α-1,4 химическая связь, как указано в приведенном выше примере (мальтоза), обладает способностью гидролизоваться (разрушаться). Близким родственником мальтозы является молекула, известная как изомальтоза (обычно встречающаяся в таких продуктах, как пиво и мед). Самое большое различие между мальтозой и изомальтозой состоит в том, что изомальтоза соединена вместе химической связью α-1,6, а не химической связью α-1,4.

Ученые предполагают, что, добавляя определенный фермент (трансглюкозидазу) к высоко-мальтозному сиропу, они могут изменить связи с α-1,4 на α-1,6, тем самым делая его более устойчивым к разрушению ферментами, как описано выше, по сравнению с мальтозой. Опять же, хотя это звучит превосходно в теории, это не обязательно то, что происходит в на практике наших телах. Фактически, изомальтоза (и, следовательно, сиропы IMO, используемые в некоторых из этих продуктов) расщепляется определенными ферментами на границе ворсинок тонкой кишки [2]. Хотя связь α-1,6 разрушается медленнее, чем связь α-1,4, эти сиропы IMO, которые часто используют смесь ди- и олигосахаридов, в конечном итоге метаболизируются в небольшие количества глюкозы и мальтозы[2] и, таким образом, этот продукт следует рассматривать как медленный углевод, а не как клетчатку.

Итак, мы установили, что такое IМО и как их структура может отличаться в отношении его углеродных связей. Реальный вопрос: «Каковы метаболические реакции на продукты, которые содержат эти IМО?» Гликемический индекс ИМО очень низок [3], однако было показано, что он IМО почти полностью переваривается (83% или более) ферментами на границе ворсинок тонкого кишечника [3]. Таким образом, IМО не обязательно должны классифицироваться как истинное волокно, а скорее как низко-гликемический углевод, такой как овсяная каша из порубленных зерен овса, в количестве около 3,3 калорий на грамм.

В одном из первых исследований сиропов IMO [2] шесть пациентов потребляли 25 граммов сиропа IMO. Эти исследователи обнаружили, что уровень глюкозы увеличился с 109 мг / дл до приема внутрь до пика в 136 мг / дл через 30 мин после приема. Кроме того, уровень инсулина повышался до почти параллельных уровней с уровнем глюкозы от 4,8 мкЕ / мл до приема пищи до почти 32 мкЕ / мл через 30 минут после приема пищи. Эти значения ясно указывают на то, что происходит некоторое пищеварение. Кроме того, эти исследователи обнаружили, что IMO был примерно на 83% усваиваемым, как мальтоза в условиях покоя, и примерно на 69% усваиваемым после периода упражнений. Взятые вместе, эти данные говорят о том, что большая часть углеводов в сиропе IMO, на самом деле, переваривалась, поглощалась и метаболизировалась.

Наконец, одним из рекламируемых преимуществ IMO является возможная пребиотическая активность. Пребиотики имеют важное значение, поскольку они питают полезные бактерии в нашей пищеварительной системе, особенно в толстой кишке. У этих бактерий есть несколько удивительных функций, таких как снижение жира в организме, повышение чувствительности к инсулину и снижение депрессии. Два пребиотика, считающиеся «золотым стандартом» в индустрии — это инулин и фруктоолигосахариды (ФОС). Инулин и ФОС — это неперевариваемые углеводы, которые значительно увеличивают количество полезных бактерий. Проблема, однако, заключается в том, что как инулин, так и ФОС из-за их быстрой усвояемости кишечными бактериями приводят к низкой толерантности их желудком и, в конечном итоге, к желудочному дистрессу. Кроме того, инулин и ФОС при добавлении в белковые батончики или другие товары со временем могут разлагаться на отдельные сахарна. Несмотря на это, одно исследование, сравнивающее инулин с IМО, показало, что пребиотическая активность в инулине в 14 раз выше, чем у IМО [4].. Это логично, поскольку, как вы помните из вышеизложенного, примерно 70-90% IМО перевариваются. Таким образом, только небольшая часть этих пребиотических волокон попадает в толстую кишку, в которых два из трех исследований показали, что эта небольшая часть действительно может иметь некоторые пребиотические эффекты.

Классификация углеводов

Углеводы имеют множество разновидностей. Это обязательно стоит учитывать при составлении пищевого рациона. Классификация углеводов делится на простые и сложные или быстрые и медленные.

К простым или быстрым углеводам относят следующие:

1. Моносахариды.
   В эту категорию входят галактоза, фруктоза, глюкоза. Данные компоненты присутствуют в ягодах, фруктах, меде. Такие вещества быстро усваиваются и резко увеличивают содержание сахара в крови. Как следствие, в тканях образуется гликоген, который требуется для энергии. При ее избытке вещества образуют жировые отложения. Чтобы избежать негативных последствий, количество моносахаридов должно составлять не больше 25-35 % общего объема углеводов, которые были съедены в течение дня.
2. Дисахариды.
   К ним преимущественно относят сахарозу, которую включает обычный сахар, и мальтозу. Этот компонент присутствует в солоде, патоке, меде. Также он имеется в составе молочного сахара.

К сложным или медленным углеводам относят полисахариды. Эти вещества включают большое количество моносахаридов. Они усваиваются долгое время и обладают менее сладким вкусом, чем простые углеводы. К основным полисахаридам относят следующее:

1. Крахмал и гликоген. Эти вещества присутствуют в злаках, бобовых, картофеле, кукурузе.
2. Клетчатка. Элемент содержится в крупах, семечках, овощах, фруктах, отрубях.
3. Целлюлоза. Компонент включают салатные листья, яблоки, груши, морковь.
4. Пектин. Вещество присутствует в моркови, капусте, цитрусовых фруктах, клубнике.
5. Инулин. Элемент содержится в цикории, луке, ячмене, чесноке.

Основное достоинство сложных углеводов заключается в медленном насыщении организма. Благодаря этому чувство голода не возникает раньше времени.

Полнеют ли от фруктов?

Забудьте этот устоявшийся миф о невероятной калорийности фруктов и правиле «до 16». В пределах нормы считается потреблять ежедневно около 60 граммов ЧИСТОЙ фруктозы (не углеводов, содержащихся в фруктах, а именно фруктозы).

НО: Для того, чтобы съесть 60 граммов чистой фруктозы из свежих фруктов, нужно есть их килограммами. Фрукты содержат много воды и клетчатки, а кроме того, очень быстро создают чувство сытости.

Кушайте, кушайте фрукты! Это прекрасный источник витаминов, клетчатки и минералов, который в большинстве своем содержит низкое количество калорий.

Часто спрашивают: фрукты это углеводы или клетчатка? Ответ простой: это и то и то. И, кстати, клетчатка — это тоже углеводы, просто нерасщепляемые и плохо усваиваемые.

Фруктоза, понятно о сложном

Возможный способ наесть избыток фруктозы — употреблять сладкие напитки, обычный сахар (в нем 50% фруктозы), фруктозные сиропы, сладости и подсластители.

Кстати, после тренировки самым полезным и питательным для ваших мышц будет коктейль из сывороточного протеина и банана или виноградного натурального сока. Вы напитаете организм фруктозой, которая заполнит истощившиеся за время тренировки гликогеновые депо и подпитаете мышцы белками.

Самое главное, люди, которые поддерживают дефицит калорий и регулярно занимаются спортом, не должны бояться фруктозы.

Банан: друг или враг?

Вы располнеете даже на гречке, если будете есть ее килограммами. Жиреют от общего избытка калорий, а не от фруктов. Поэтому фрукты и любые другие продукты можно есть в любое время суток, если вы не выходите за пределы вашей нормы калорийности.

Любые ограничения по поводу времени приема углеводов не более чем попытка заставить человека есть меньше в течение дня, если он не считает калории.

Ни один из продуктов или питательных веществ не является единственной причиной лишнего веса. Люди набирают вес, когда они регулярно едят больше калорий, чем им нужно.

ИТОГ: Вредны большие количества ЧИСТОЙ глюкозы, которые невозможно получить из фруктов.

Простые углеводы

Для этих углеводов характерна простая структура. Благодаря этому они быстро усваиваются в организме. При недостатке физических нагрузок вещества повышают содержание сахара в крови. После этого он быстро падает, что провоцирует чувство голода. Неистраченные углеводы трансформируются в жировые отложения. При этом их недостаток вызывает усталость и повышенную сонливость.

Простые углеводы делятся на 2 категории – моносахариды и дисахариды.

К моносахаридам относятся:

• глюкоза — она входит в состав большинства фруктов и ягод. Также компонент присутствует в меде и зеленых фрагментах растений;
• фруктоза — это вещество присутствует в меде, ягодах, фруктах. Также оно входит в семена отдельных растений;
• галактоза — это единственный моносахарид, который имеет животное происхождение. Он входит в состав лактозы, или молочного сахара.

Наиболее значимыми для питания человека считаются дисахариды. В составе молекулы присутствует глюкоза. Вторым сахаром может быть фруктоза, галактоза или глюкоза.

Существуют такие виды дисахаридов:

• сахароза — она включает глюкозу и фруктозу. В эту категорию входит сахар из тростника или свеклы;
• мальтоза — вещество содержит 2 остатка глюкозы. Оно присутствует в солодковом сахаре;
• лактоза — элемент включает глюкозу и галактозу и содержится в молоке млекопитающих.

Список полезных продуктов, в которых присутствуют быстрые углеводы:

• картофель;
• тыква;
• кукуруза;
• ананас;
• банан;
• дыня;
• арбуз;
• белый рис;
• орехи;
• сухофрукты.

При этом есть вредные продукты, которые следует полностью исключить.

К ним относятся:

• выпечка из муки высшего сорта;
• конфеты;
• сладкие газированные напитки;
• снеки;
• спиртные напитки;
• торты, вафли, печенье.

Красный список продуктов

Перечисленные ниже продукты желательно исключить или, по меньшей мере, сократить их потребление не только пациентам на лечебных протоколах, но и здоровым, осознанным людям: ведь инсулинорезистентность — это болезнь образа жизни.

• Сахар (в том числе фрукты, мёд, сухофрукты, сладкие соки, магазинные сладости).
• Каши (овсяную, перловую, кукурузную, манную, рис, за исключением дикого).
• Хлебобулочные изделия.
• Муку, крахмал, полуфабрикаты, макароны.
• Покупные соусы.
• Чипсы, пиво, сухарики.
• Газировка и энергетики.
• Кукурузный сироп — настоящий волк в овечьей шкуре.

Где скрывается враг или учимся читать этикетки — как еще называется сахар?

• Кокосовый сахар
• Свекольный сахар
• Тростниковый сахар
• Пальмовый сахар
• Ячменный солод
• Мальтодекстрин
• Мальтоза
• Декстроза
• Кукурузный сахар
• Фруктоза
• Левулоза
• Кукурузный сироп
• Солодовый сироп
• Меласса
• Сироп агавы
• Кленовый сироп
• Изоглюкоза
• Коричневый сахар

Сложные углеводы

В основе этих продуктов лежат полисахариды – крахмал и целлюлоза. Такие вещества обеспечивают нормальное пищеварение и на долгое время насыщают человека.

К списку продуктов, которые содержат много сложных углеводов, относят следующее:

• все овощи – исключением являются картофель и тыква;
• цитрусовые фрукты;
• ягоды;
• яблоки и груши;
• абрикосы;
• пшено, перловка, гречка, овсянка;
• бобовые.

Из напитков в эту категорию входят несладкий чай и кофе. Также немного сложных углеводов присутствует в мясе и рыбе. Они имеются в яйцах, кефире, твороге.

Быстрые углеводы

Быстрые углеводы считаются простыми и включают всего 1-2 молекулы:

• 1 молекулу содержат моносахариды;
• 2 молекулы присутствует в составе дисахаридов.

Для всех быстрых углеводов характерен высокий гликемический индекс. Он превышает 70. Такие вещества отличаются сладким вкусом и прекрасно растворяются в воде.

Расщепление простых углеводов начинается еще в полости рта. Они очень быстро проникают в кровь. Уже через несколько минут после употребления существенно увеличивается уровень глюкозы. При этом он держится на высокой отметке не более 30-40 минут. Затем так же внезапно снижается.

Быстрые углеводы требуются для восстановления запаса энергии после сложных физических нагрузок или стрессов. Они способствуют выведению человека из гипогликемической комы.

Однако постоянно употреблять такие вещества не следует. Это провоцирует истощение поджелудочной железы и заставляет ее функционировать в стрессовом режиме. Именно избыток простых углеводов провоцирует развитие сахарного диабета 2 типа. При употреблении простых углеводов на ночь они трансформируются в жиры.

К продуктам с высоким гликемическим индексом относят следующее:

• сахар, мед;
• запеченный картофель, пюре;
• отварная морковь и тыква;
• бананы, дыни, арбузы, ананасы;
• кондитерские изделия;
• финики;
• хлебобулочные изделия.

А теперь итоги

Чтобы эффективность тренировок всегда была на высоте, а у вас было много сил и энергии для этого, важно придерживаться определенных правил:

• Рацион на 65-70% должен состоять из углеводов, причем они должны быть «правильными» с низким показателем гликемического индекса;
• Перед тренировкой нужно потреблять продукты со средними показателями ГИ, после занятий – с низким ГИ;
• Завтрак должен быть максимально плотным, а в первой половине дня нужно съедать большую часть суточной дозы углеводов;
• Покупая продукты, сверяйтесь с таблицей гликемического индекса и выбирайте те, что имеют средние и низкие показатели ГИ;
• Если хочется съесть продукты с высокими показателями ГИ (мед, варенье, сахар), лучше это делать утром;
• Включите в свой рацион больше каш и регулярно их употребляйте;
• Запомните, углеводы – помощники белков в процессе наращивания мышечной массы, поэтому если ощутимого результата долго нет, то нужно пересматривать свой рацион и количество потребляемых углеводов;
• Ешьте не сладкие фрукты и клетчатку;
• Помните о хлебе из муки грубого помола, а также о запеченном в кожуре картофеле;
• Постоянно пополняйте запас знаний о здоровье и бодибилдинге.

Если придерживаться этих простых правил, то энергии у вас заметно прибавится, а результативность тренировок возрастет.

Медленные углеводы

Медленные углеводы также называются сложными. Они включают 3 и больше молекул. Потому для этих веществ характерно медленное расщепление. Обычно они всасываются в кишечнике. К сложным углеводам относят декстрин, крахмал, целлюлозу, гликоген, глюкоманнан.

Употребление медленных углеводов способствует плавному поступлению глюкозы в организм человека. При этом не наблюдается пиков или скачков. Именно сложные углеводы насыщают человека на долгое время, поддерживают стабильное настроение и делают более уравновешенным.

Гликемический индекс таких продуктов находится в пределах 0-40.

К ним стоит отнести следующее:

• макароны из твердых сортов пшеницы;
• коричневый рис, ячмень, перловка, гречка, пшено;
• бобовые;
• фрукты – персики, апельсины, вишни, яблоки, груши;
• овощи и зелень – лук, шпинат, кабачки, перец, томаты, капуста;
• грибы.

Строение углеводов

Строение углеводов включает несколько карбонильных и гидроксильных групп.

В зависимости от структуры вещества делят на 3 категории:

• моносахариды;
• олигосахариды;
• полисахариды.

Моносахариды представляют собой простейшие сахара, которые включают всего 1 молекулу. Они имеют несколько групп, которые отличаются по количеству атомов углерода в молекуле. Моносахариды, в составе которых присутствует 3 атома углерода, называют триозами. Если в составе присутствует 5 атомов, их именуют пентозами, если 6 – гексозами.

Наиболее ценными для живых организмов считаются пентозы, которые присутствуют в составе нуклеиновых кислот. Также большое значение имеют гексозы, из которых состоят полисахариды.

Олигосахариды содержат 2-10 структурных элементов.

В зависимости от количества выделяют:

• диозы;
• триозы;
• тетраозы;
• пентасахариды;
• гексасахариды.

Самыми значимыми считаются дисахариды, к которым относятся сахароза, мальтоза и лактоза, а также трисахариды. В эту категорию входят мелицитоза, рафиноза, мальтотриоза.

Олисахариды могут содержать однородные и неоднородные структуры.

В зависимости от этого выделяют следующие виды:

• гомоолигосахариды – все молекулы обладают одинаковым строением;
• гетероолигосахариды – молекулы отличаются по структуре.

Самыми сложными углеводами считаются полисахариды. Они включают множество моносахаридов – от 10 до нескольких тысяч.

К таким веществам относят следующее:

• крахмал;
• хитин;
• гликоген;
• целлюлоза.

Полисахариды имеют более жесткую структуру, чем олигосахариды и моносахариды. Они не растворяются в воде и не имеют сладкого вкуса.

По числу структурных звеньев

• Моносахариды — содержат одно структурное звено.
• Олигосахариды — содержат от 2 до 10 структурных звеньев (дисахариды, трисахариды и др.).
• Полисахариды — содержат n структурных звеньев.

Некоторые важнейшие углеводы:

Состав углеводов

Состав углеводов делят на следующие категории:

1. Моносахариды
   – включают 1 мономерную единицу и не гидролизуются с появлением более простых углеводов. Мономеры отличаются разнообразием. Это обусловлено разницей в структуре. Обычно моносахариды живых организмов представляют собой кольцевые углеродные цепи, которые включают 5 или 6 атомов углерода. Самыми важными моносахаридами считаются рибоза и дезоксирибоза, которые присутствуют в составе нуклеиновых кислот. Также к ним относят глюкозу как источник энергии и фруктозу.
2. Дисахариды
   – включают 2 мономерных единицы. Можно сказать, что они состоят из 2 моносахаридов. Вещества объединяются через гидроксильные группы. При этом происходит отщепление воды. Самым известным дисахаридом считается сахароза. Ее молекула включает остатки глюкозы и фруктозы. 2 остатка глюкозы входит в состав мальтозы.
3. Полисахариды
   – включают больше 10 мономерных единиц. В эту категорию входят крахмал, хитин, целлюлоза и т.д. Крахмал и гликоген скапливаются в организмах как запасной питательный элемент. Крахмал имеет менее разветвленную структуру, чем гликоген. Целлюлоза формирует стенки клеток растений. За счет этого она реализует структурную и защитную функции. Аналогичные задачи решает хитин у грибов и животных.

Крахмал

Крахмалом называется полисахарид, построенный из остатков циклической α-глюкозы.

В его состав входят:

• амилоза (внутренняя часть крахмального зерна) – 10-20%
• амилопектин (оболочка крахмального зерна) – 80-90%

Цепь амилозы включает 200 — 1000 остатков α-глюкозы (средняя молекулярная масса 160 000) и имеет неразветвленное строение.

Амилопектин имеет разветвленное строение и гораздо большую молекулярную массу, чем амилоза.

Свойства крахмала

• Гидролиз крахмала: при кипячении в кислой среде крахмал последовательно гидролизуется:

• Крахмал не дает реакцию “серебряного зеркала” и не восстанавливает гидроксид меди (II).

• Качественная реакция на крахмал: синее окрашивание с раствором йода.

Свойства углеводов

К основным свойствам углеводов стоит отнести следующее:

1. Молекулярная масса.
   Среди углеводов можно встретить весьма простые элементы, молекулярная масса которых составляет примерно 200, и гигантские полимеры. Их молекулярная масса достигает нескольких миллионов.
2. Растворимость в воде.
   Моносахариды легко растворяются в воде и образуют сиропы.
3. Окисление.
   Этот процесс приводит к получению соответствующих кислот. К примеру, окисление глюкозы аммиачным раствором гидрата окиси серебра приводит к формированию глюконовой кислоты.
4. Восстановление.
   При восстановлении сахаров удается получить многоатомные спирты. В роли восстановителя выступает водород в никеле, алюмогидрид лития и т.д.
5. Алкилирование.
   Под этим термином понимают образование простых эфиров.
6. Ацилирование.
   В это понятие включают образование сложных эфиров.

Переваривание углеводов

Из углеводов в человеческом организме преимущественно перевариваются полисахариды – крахмал из растительных продуктов и гликоген, который присутствует в животной пище.

Полисахариды расщепляются пищеварительными ферментами до структурных блоков – свободной D-глюкозы. Этот процесс происходит под воздействием амилазы слюны и сопровождается формированием смеси из мальтозы, глюкозы и олигосахаридов.

Переваривание углеводов продолжается и заканчивается в тонком кишечнике. На этот процесс влияет амилаза поджелудочной железы, которая попадает в двенадцатиперстную кишку.

Гидролиз дисахаридов запускают ферменты, которые присутствуют в наружном слое клеток эпителия, выстилающих тонкий кишечник. В эпителиальных клетках тонкого кишечника происходит частичная трансформация D-фруктозы, D-галактозы, D-маннозы в D-глюкозу. Смесь простых гексоз поглощается клетками эпителия и с током крови попадает в печень.

Обмен углеводов в организме

В основе обмена углеводов в организме человека, лежат ниже описанные процессы:

1. Мозг не имеет запаса гликогена, потому ему постоянно требуется глюкоза. Углеводы являются единственным источником, который помогает покрывать энергетические расходы мозга. Именно мозговая ткань поглощает 70 % глюкозы, которая выделяется печенью.
2. Мышечные ткани при активной работе получают из крови большое количество глюкозы. В них это вещество трансформируется в гликоген. При распаде гликогена появляется достаточное количество энергии для сокращения мышц.
3. Содержание глюкозы в крови регулируют гормоны – глюкагон, соматотропин, кортизол, инсулин, адреналин. Инсулин способствует снижению содержания глюкозы в крови при ее повышении, упрощает ее попадание в клетки и обеспечивает отложение вещества в тканях в виде гликогена. При уменьшении параметров глюкозы в крови соматотропин, кортизол, адреналин и глюкагон тормозят захват глюкозы клетками. За счет этого гликоген трансформируется в глюкозу.

Низкоуглеводное питание и его принципы

Потребляя пищу, человек в определенном количестве получается белки, жиры, углеводы. От баланса этих источников энергии во многом зависит набор веса, поддержание формы и некоторые параметры здоровья. Кето-диета предполагает значительное снижение углеводов в рационе для того чтобы переформатировать принцип обмена веществ. При кетогенном питании организм получает энергию, расщепляя жиры. Для достижения цели организм вводится в кетоз – состояние, при котором активно вырабатываются кетоновые тела.

Важно! Кетоны или кетоновые тела – группа обмена веществ в организме. Кетоновые тела являются «топливом» для мышечной ткани, почек. При определенных условиях кетоны являются источником энергии для мозга.[2]

Повышенная выработка кетоновых тел в организме провоцируется сильными физическими нагрузками, голоданием, сниженным потреблением углеводов. При кетогенном питании запускается контролируемое состояние кетоза, направленное на коррекцию массы тела.

100+ КЕТО-продуктов: что можно и нельзя есть

Кето мороженое: ТОП-9 рецептов

Кето-булочки: 9 низкоуглеводных рецептов

Кето бульоны: ТОП-6 рецептов

Продукты богатые углеводами

Ниже описаны продукты, богатые углеводами в больших количествах:

1. Хлеб.
   Важным источником таких веществ, считается пшеничная мука. При этом стоит учитывать, что хлеб нужно употреблять в меру. В продукте из цельных зерен, помимо крахмала, присутствуют белки, минералы, витамины, жиры. Эти вещества очень полезны.
2. Рис.
   В составе риса присутствует много углеводов и витаминов группы В. При этом диетологи советуют отдавать предпочтение нешлифованным сортам.
3. Бобовые.
   Такие продукты отличаются высокой пищевой ценностью. Для них характерна твердая целлюлозная мембрана, поэтому важно уделить внимание правильному способу приготовления.
4. Картофель.
   Этот продукт содержит чуть меньше углеводов – около 20 %. Оставшуюся часть занимает вода. Помимо этого, в составе имеются витамины и минералы.
5. Зеленые овощи.
   Помимо сложных углеводов, такие продукты включают много витаминов. Особенно полезно есть овощи в свежем виде. Предпочтение нужно отдавать салату, перцу, зеленой фасоли, молодому горошку, капусте. Обязательно нужно употреблять шпинат, поскольку он содержит много железа.

Норма углеводов в день для организма

Необходимость в углеводах зависит от интенсивности интеллектуальных и физических нагрузок. В среднем норма углеводов в день для организма составляет 300-500 г. Около 20 % может приходиться на углеводы, которые легко усваиваются.

Пожилым людям стоит употреблять максимум 300 г углеводов в сутки. При этом количество простых элементов не должно быть больше 15-20 %.

При наличии лишнего веса и других патологиях количество углеводов стоит ограничивать. При этом делать это следует постепенно. Благодаря этому организм сможет адаптироваться к изменению обменных процессов. Ограничение стоит начинать с 200-250 г в сутки. Через неделю объем углеводов допустимо сократить до 100 г.

Если резко уменьшать количество углеводов в течение долгого периода времени, есть риск развития разных нарушений.

К ним относят следующее:

• снижение уровня сахара в крови;
• общая слабость;
• сильное снижение интеллектуальной и физической активности;
• потеря веса;
• нарушение метаболизма;
• повышенная сонливость;
• головокружения;
• головные боли;
• тремор рук;
• ощущение голода;
• рак толстого кишечника;
• запоры.

Неприятные симптомы удается устранить после употребления сахара или других сладких продуктов. Однако, есть их следует дозированно. Это поможет избежать увеличения массы тела.

Для организма также вреден и избыток углеводов, особенно простых. Он приводит к повышению уровня сахара в крови. Как следствие, часть веществ не используется и приводит к скоплению жировых отложений. Это провоцирует сахарный диабет, кариес, атеросклероз. Также есть риск метеоризма, ожирения, болезней сердца и сосудов.

Вред фруктозы и кукурузного сиропа

Мы с детства привыкли к рекламе, с твёрдой уверенностью вбивающей в граненые плиты памяти, что соки на завтрак или детям в качестве перекуса в школе — прекрасная и здоровая альтернатива сахару. Казалось бы, что плохого в смузи или свежем фреше — ведь фрукты всегда ассоциировались со здоровьем! Для ответа на этот вопрос необходимо вновь обратиться к биохимии.

В качестве источника энергии наши клетки не способны использовать фруктозу, поэтому её метаболизм в печени включает всего два пути: превращение в глюкозу или образования триглицеридов (жира, одним словом).

Этот моносахарид играет ключевую роль в развитии неалкогольной жировой болезни печени. Представьте себе фуа-гра: несчастное животное насильно откармливают, чтобы его печень обросла жировым футляром, превращаясь в изысканное ресторанное блюдо. Человеческая же мало чем будет отличаться — разве что вам на белой тарелке никто её не подаст.

Высокое ежедневное употребление этого моносахарида приводит к развитию более тяжёлых поражений печени: неалкогольному стеатогепатиту и циррозу.

Исследование

: Does fructose consumption contribute to non-alcoholic fatty liver disease?

Именно поэтому столь важно обращать внимание на объём талии — её увеличение будет первым тревожным сигналом.

Но на этом коварство фруктозы не заканчивается: она обходит многие сигналы насыщения в нашем организме. Всё дело в лептине — гормоне сытости, который выделяется жировой тканью. Его высвобождение увеличивается под действием инсулина, концентрация которого в крови после употребления фруктозы будет достаточно низкой.

Точечные советы по питанию

, которые повысят уровень твоей энергии на 10 из 10

От ТОПовых нутрициологов МИИН

Получить советы

Более того, фруктоза, в отличие от глюкозы, не транспортируется в нервную ткань мозга — и он не улавливает сигналы о насыщении. Таким образом, ощущение голода даже после приёма пищи никуда не исчезает — человек попросту не может наесться.

Исследование

: Consumption of high-fructose corn syrup in beverages may play a role in the epidemic of obesity

Чрезмерное употребление фруктозы ассоциировано с повышением уровня мочевой кислоты — пускового крючка в механизмах развития подагры.

Учёные провели интересное исследование с крысами, что придерживались в течение десяти недель высокофруктозной диете. У них отмечалось повышение артериального давления и уровня триглицеридов, а также развитие резистентности к инсулину.

Однако у той группе, которая параллельно принимала препараты, снижающие мочевую кислоту (аллопуринол и бензбромарон), эти показатели были значительно лучше.

Исследование

: The Effect of High-Fructose Corn Syrup Consumption on Triglycerides and Uric Acid

Диета с высоким содержанием фруктозы способствует избыточному разрастанию грамотрицательной флоры, и липополисахарид, компонент их клеточной стенки, попадает в кровоток. На него тот час же реагируют сторожевые псы в виде рецепторов — происходит запуск окислительного стресса и одновременное ингибирование передачи сигналов от инсулина как в его периферически расположенные клетки-мишени, так и в нейроны гипоталамуса — важнейшей структуры головного мозга.

Важно добавить, что такие сильные агенты, как свободные радикалы, пускай в данном случае и образовавшиеся вне митохондрий, легко проникают в последние, вызывая там транспортный коллапс в виде утечки электронов.

Исследование

: Consumption of high-fructose corn syrup in beverages may play a role in the epidemic of obesity

В 1970-х годах процент от его продажи на американском рынке подсластителей не превышал и одного. К 2000-м его доля уже достигала 42% — поразительный успех.

Сегодня трудно отыскать в Соединенных штатах продукт, в который его не добавляли бы производители: безалкогольные напитки, цукаты, йогурты, хлебобулочные изделия, желе и даже многие крупы — он затерялся на их этикетках. Всё это приводит к увеличению частоты ожирения среди детей и подростков — основных потребителей сладких напитков, каш и десертов.

Содержание фруктозы в этом сиропе варьирует от 42% до 55%

.

Проведённые исследования доказали: потребление в пищу кукурузного сиропа способствует повышению уровня глюкозы (а следовательно, и инсулина).

Рекомендуется употреблять около 100-150 грамм

углеводов в сутки (при условии отсутствия метаболических нарушений).

Итак, после того, как мы съедаем какую-либо пищу, содержащую углеводы и белки (на них мы остановимся в других статьях), клетки поджелудочной железы начинают активно секретировать инсулин.

Это белковый гормон, главными задачами которого являются снижение уровня глюкозы в крови. Сам по себе инсулин ничего не транспортирует: взаимодействуя со своими рецепторами, он лишь увеличивает плотность специфических переносчиков на поверхности клеток.

Глюкоза попадает в клетку, где и активируются различные пути её утилизации:

1. Гликолиз

   — этот процесс поставляет сырьё для электростанций, иными словами, подготавливает дрова для митохондриальных печей.

   Глюкоза превращается в пируват (пировиноградную кислоту), а тот, в свою очередь, при отсутствии кислорода метаболизируется в молочную кислоту — лактат (именно эти процессы и происходят в активно сокращающихся мышцах при физической нагрузке).

   В аэробных, то есть кислородных, условиях пируват в процессе биохимических реакций и при участии комплекса из большого количества ферментов превращается в ацетил-КоА, который и вступает в цикл трикарбоновых кислот (цикл Кребса).

   По сути, вся поступающая пища (белки, жиры, углеводы) в конечном счёте будет образовывать ацетил-Коа — это универсальная шахматная фигура на пути сложных механизмов образования энергии.

2. Пентозофосфатный путь

   — ещё один способ утилизации глюкозы. И если гликолиз — один из ключевых этапов получения энергии, то этот механизм обеспечивает образование фосфопентоз — кирпичиков для построения ДНК и РНК.

   Также его вторая, не менее важная функция — это восстановление коферментной формы витамина В3 (НАД+) до НАДН2 — это необходимо для функционирования глутатиона — одного из главных защитников клеток, в том числе кровяных, от свободных радикалов. При нарушении этого процесса наблюдается гемолитическая анемия — повышенный распад эритроцитов. Высвобождающийся гемоглобин превращается в желчный пигмент билирубин — высокотоксичный для человеческого организма.

3. Наконец, глюкоза может пойти на синтез гликогена

   — это то вещество, чем, помимо жира, заполнены кладовые в нашем теле.

Дело в том, что запасать глюкозу довольно сложно: она свободно покидает клетку, поэтому необходимо подключение различных биохимических реакций для превращения её в более фиксируемые формы — не экономично с точки зрения использования энергии.

Вот природой и был найден способ её консервации — он, главным образом, происходит на кухне печени и мышц. Впрочем, не стоит сильно обнадеживаться — объёмы запасенного гликогена также строго ограничены (200-250 грамм) — весь избыток поступающих углеводов будет превращаться в жир.

Гликоген печени используется для поддержания оптимального уровня глюкозы в крови, гликоген в мышцах тратится же на их собственные нужды.

Основные причины нарушений углеводного обмена:

• Избыточное поступление глюкозы.
• Злоупотребление фруктозой.
• Избыточное поступление продуктов с высоким гликемическим индексом.
• Избыточное поступление продуктов с высоким инсулиновым индексом.
• Недостаточная физическая активность.

Стратегия коррекции углеводного обмена:

1. Трёхразовое питание

   , без перекусов (если нет медицинских противопоказаний).

2. Исключение простых углеводов

   — инсулин будет секретироваться и при поступлении сложных сахаров, однако, его выделение и дальнейший спад будут более равномерными и плавными.

3. Завтрак

   — белково-жировой, достаточно сытный и обеспечивающий энергией на долгое время.

   После стакана смузи или апельсинового фреша чувство голода начнёт терзать, извиваясь червячком в желудке, уже через 40-50 минут; наша же основная задача — максимально сократить количество приёмов пищи, создавая голодные промежутки.

   Здесь на помощь приходят оливки, печень трески, жирное мясо и рыба — попробуйте съесть то, что обычно лежит на ваших тарелках во время обеда.

4. Физическая нагрузка

   — не менее эффективна для адаптации и даже (по некоторым исследованиям) синтеза новых клеточных рецепторов.

5. Устранение стрессовых агентов

   (увеличение секреции кортизола и адреналина приводит к стимуляции глюконеогенеза и усугублению инсулинорезистентности).

6. 8-часовой сон

   (недосып вызывает разнобой в синтезе лептина — гормона насыщения).

   За 2 часа до сна также не рекомендуется использование гаджетов — синий свет экрана снижает выработку мелатонина, обладающего мощными антиоксидантными эффектами.

Рекомендуем

«Антиоксиданты в продуктах питания: самые верные защитники нашего организма» Подробнее

7. Рекомендуемые добавки

   :

   берберин (500 мг 3 раза в день, курсами);
8. таурин(1000 мг 2 раза в день);
9. имбирь (500 мг, 3 раза в день);
10. пажитник (150 мг 3 раза в день);
11. горькая дыня (500 мг, 3 раза в день);
12. корица;
13. карнозин (500 мг 3 раза в день);
14. ванадий (1-3 мг в сутки);
15. хром полиникотинат (300 мг);
16. цинк (25-50 мг);
17. магний (400 мг);
18. витамин Д (в зависимости от лабораторных показателей);
19. альфа-липоевая кислота (600 мг, 2-3 раза в день).

Новые стратегии лечения нарушений углеводного обмена

:

Глюкагоноподобный пептид-1

— это гормон, секретируемый клетками кишечника в ответ на поступление пищи, играет важную роль в поддержании оптимальных уровней сахара в крови — всё благодаря стимуляции глюкозозависимой секреции инсулина и подавлению его главного антагониста —
глюкагона
.

Его действие ассоциировано также с потерей веса путём снижения аппетита и количества потребляемой пищи, защитными эффектами по отношению к сердечно-сосудистой системе и бета-клеткам поджелудочной железы, непосредственно продуцирующим инсулин, — всё это активно позволяет использовать его в качестве препарата для лечения сахарного диабета второго типа.

Исследования

: Glucagon-like peptide-1 (GLP1) and the gastrointestinal tract

Более того Метформин

— лекарственное средство, представляющее собой первую линию медикаментозного лечения сахарного диабета, также стимулирует повышение синтеза глюкагоноподобного пептида-1.

Исследования

: Metformin is a possible glucagon-like peptide 1 stimulator