Углеводы. 
Виды питания

Углеводы обязательный компонент пищи, представляющий в массовом исчислении наибольшую часть рациона питания. Количество и соотношение углеводных компонентов пищи играет важную роль в питании человека, в сохранении здоровья и профилактике основных заболеваний. Углеводы образуются в растениях при фотосинтезе в результате ассимиляции хлорофиллом углекислого газа воздуха под действием солнечных лучей. Выделяют простые углеводы, или сахара, включающие моносахариды и дисахариды, и сложные углеводы — полисахариды, включающие крахмал и группу сложных некрахмальных полисахаридов. Последние известны как пищевые волокна.

Простые углеводы (сахара) — сладкие вещества пищи, содержатся во фруктах, незрелых овощах, а также добавляются в пищу в виде чистого столового сахара, представляющего собой дисахарид сахарозу. Молекулы простых углеводов построены из неразветвленных углерод-углеродных цепей, содержащих различное число атомов углерода. В состав тканей растений и животных входят главным образом моносахара с 5 или 6 углеродными атомами — пентозы и гексозы. Дисахариды пищи построены из двух молекул гексоз.

Моносахариды — обычно твердые кристаллические вещества, хорошо растворяются в воде, имеют сладкий вкус. Главными представителями группы являются глюкоза, фруктоза и галактоза. Глюкоза — виноградный сахар, широко распространена в природе, содержится во фруктах, особенно в винограде, а также семенах, зеленых частях растений, ягодах, меде и т. д. Центральная нервная система расходует 140 г (около 10 столовых ложек), а эритроциты крови — около 40 г глюкозы в сутки. При снижении концентрации глюкозы развивается гипогликемия, сопровождающаяся чувством голода и слабостью. Состояние, при котором уровень глюкозы в крови повышается выше уровня 160 мг/100 мл, называется гипергликемией. Оно наблюдается при сахарном диабете. У лиц с сахарным диабетом количество потребляемых углеводов должно быть ограничено.

Фруктоза — фруктовый сахар, в свободном состоянии содержится в меде, фруктах, ягодах, семенах, зеленых частях растений. В печени фруктоза превращается в глюкозу, соответственно ее использование больными сахарным диабетом не может быть неограниченным. Фруктоза в меньшей степени вызывает развитие кариеса, чем глюкоза. Галактоза входит в состав лактозы — молочного сахара. Это единственный моносахарид животного происхождения.

Дисахариды — наибольшее значение в питании человека имеют сахароза, лактоза и мальтоза. Сахароза — наиболее известный и широко применяемый в питании и пищевой промышленности обычный сахар. В сахарной свекле его содержание составляет 15−22%, сахарном тростнике — 12−15%. Это основные источники ее промышленного получения. Мальтоза — солодовый сахар, состоит из двух остатков глюкозы, содержится в проросшем зерне, является одним из компонентов крахмальной патоки, широко используемой в пищевой промышленности. Лактоза — молочный сахар, состоит из остатков галактозы и глюкозы, ее получают из молочной сыворотки — отхода производства масла и сыра. Способствует всасыванию кальция в желудочно-кишечном тракте.

Сложные углеводы или полисахариды делятся на группу усвояемых крахмальных полисахаридов и группу некрахмальных неусвояемых полисаридов, или пищевых волокон.

К усвояемым полисахаридам относят крахмал и гликоген. Крахмал — резервный полисахарид, главный компонент зерна и продуктов его переработки, картофеля и овощей. Под действием пищеварительных ферментов превращается в мальтозу и глюкозу. Крахмал сырых продуктов переваривается с трудом, так как находится внутри растительных клеток с прочными стенками. Гликоген — животный полисахарид, также состоит из остатков глюкозы, важный запасной энергетический материал организма, откладывающийся в печени и мышцах. При возникновении потребности в энергии гликоген превращается в глюкозу. В организме человека может запасаться до 350 г гликогена, третья часть его содержится в печени, две трети — в мышцах. Количество энергии, имеющейся в гликогене, невелико, его достаточно для поддержания жизнедеятельности в течение 6 — 8 ч. Мясо и печень, как продукты питания, не содержат гликогена — он превращается в молочную кислоту в процессе забоя животных и хранения продуктов.

К некрахмальным полисахаридам относят клетчатку (целлюлоза), гемицеллюлозы и пектины. Являются естественными стимуляторами моторики кишечника.

Клетчатка — самый распространенный высокомолекулярный некрахмальный полисахарид. Это основной компонент и опорный материал клеточных стенок растений, не растворяется в воде и в обычных условиях не гидролизуется кислотами.

Гемицеллюлозы — группа высокомолекулярных полисахаридов, образующих вместе с целлюлозой клеточные стенки растительных тканей. Присутствуют в оболочках зерна, кукурузных початках, подсолнечной лузге. Растворяются в щелочных растворах и гидролизуются под действием кислот легче, чем целлюлозы. К гемицеллюлозам иногда относят агар — полисахарид, присутствующий в водорослях и применяющийся в кондитерской промышленности.

Пектины — также входят в состав клеточных стенок и образований в растениях. Наибольшее количество пектиновых веществ находится в плодах и корнеплодах, их получают из яблочных выжимок, свеклы, корзинок подсолнечника, цитрусовых. Различают нерастворимые пектины (протопектины), которые входят в состав первичной клеточной стенки и межклеточного вещества, и растворимые, содержащиеся в клеточном соке. При созревании и хранении плодов нерастворимые формы пектина переходят в растворимые, с этим связано размягчение плодов при созревании и хранении. Данный процесс также происходит при тепловой обработке растительных продуктов.

Углеводы являются важнейшими источниками энергии, которая поступает с пищей. В рационе населения России углеводы обеспечивают поступление 55 — 65% энергии, а в развивающихся странах — до 80%. При этом углеводы — самый дешевый источник энергии пищи. Все углеводы в организме превращаются в глюкозу или другие простые сахара, которые, в конце концов, также превращаются в глюкозу, являющуюся важнейшим «топливом» для организма. Только из глюкозы организм получает энергию углеводов. Благодаря процессу глюконеогенеза аминокислоты белков также способны превращаться в глюкозу. Она является преимущественным источником энергии для мышц, нервной системы и легких.

Существует три основных направления использования глюкозы в организме:

глюкоза окисляется для получения энергии;

когда количество глюкозы превышает количество, необходимое для получения энергии, она превращается в гликоген мышц и печени;

когда и депо гликогена насыщается, глюкоза превращается в жиры, которые откладываются в жировых клетках.