Дизахариди – същност, функции и видове

Известни са четири вида въглехидрати – монозахариди, дизахариди, олигозахариди и полизахариди. Всички те се различават по броя и вида на молекулите, които съдържат в състава си. Повече за въглехидратите ще откриете в статията Въглехидрати – всичко, което трябва да знаем за тях.

Днес ще разгледаме дизахаридите, като вид прости захари, състоящи се от две молекули монозахариди. В следващите редове ще научим какво представляват, какви функции и видове дизахариди има.

Същност на дизахаридите

Дизахариди – представляват прости въглехидрати, съставени от два монозахарида. В човешкото тяло функцията им е да осигурят бърз източник на енергия.

Тъй като са съставени само от две захарни молекули, те се разграждат лесно от ензимите в храносмилателната система до съответните им монозахариди и се абсорбират след това в кръвта.

Най-известните дизахариди в състава на храните и напитките са:

• Захароза: съдържа глюкоза и фруктоза
• Малтоза: съдържа глюкоза и глюкоза
• Лактоза: съдържа глюкоза и галактоза

За сравнение, полизахаридите, известни още като сложни въглехидрати, са изградени от много монозахариди. Те могат да бъдат усукани, разклонени и дори нагънати, което изисква повече време за разграждането им и доставянето на енергия.

Въпреки че е невъзможно за човешките клетки да абсорбират дизахариди, те имат способността да ги произвеждат. Ако клетките ни получат по-големи количества глюкоза, те могат да я свържат с монозахариди, за да създадат дизахариди и полизахариди, които служат като съхраняван източник на енергия.

Биологично значение и функции на дизахаридите

От биологична гледна точка дизахаридите имат много важна роля за човешкото здраве и енергия. Както бе отбелязано по-рано, въглехидратите, включително дизахаридите, осигуряват на тялото ни глюкоза, която ни дава енергия, за да функционираме правилно.

Макар да си мислим, че мускулите ни са отговорни за изгарянето на цялото количество приета глюкоза, всъщност мозъкът ни консумира най-голям процент от нея – около 20%.

Голяма част от енергията се използва за производството на невротрансмитери в мозъка. Те предават съобщения, свързани с настроението, мускулния контрол и когнитивната функция.

Ако спазвате кетогенна или нисковъглехидратна диета, целта ви ще е да влезете в така нареченото състояние на кетоза. То се случва, когато тялото ни изгаря мазнини, за да произведе кетони. Мозъкът ни може да използва кетони (вместо глюкоза) като източник на енергия.

Усвояване на дизахаридите

Когато дизахаридите като захароза се усвояват в човешкото тяло, те се разграждат до техните прости захари и се използват за енергия.

Свързването на монозахаридите в дизахариди ги прави по-трудни за разграждане при транспортиране в тялото. Дизахаридите се образуват чрез реакции на дехидратация, при които от двата монозахарида се отстранява общо една молекула вода.

При разграждането на дизахаридите до монозахариди се добавя молекула вода. Този процес се нарича хидролиза. Не бива да се бърка с процеса на разтваряне, който се случва, когато захарта се разтвори във вода. Самите захарни молекули не променят структурата си, когато се разтворят. Твърдата захар просто се превръща в течност – разтворено вещество или разтворен компонент на разтвор.

Простите захари са водоразтворими. Тялото ни лесно ги смила до отделни единични молекули – монозахариди. Бързо се абсорбират през чревните стени и в кръвния поток.

Въздействие на дизахаридите върху кръвната захар

Простите въглехидрати (монозахариди и дизахариди) се използват лесно и бързо за енергия от тялото поради тяхната проста химична структура. Това води до по-бързо повишаване на кръвната захар и секреция на инсулин от панкреаса.

Прекомерното и често консумиране на храни, съдържащи прости захари, може да има отрицателно въздействие върху здравето.

Видове дизахариди

Дизахаридите съдържат в структурата си две молекули прости захари – монозахариди. Пример за дизахариди са:

• Захароза (трапезна захар) – съдържа в структурата си една молекула глюкоза и една фруктоза. Представлява бяло прахообразно или гранулирано вещество, което наричаме „захар“. Използва се за подслаждане на десерти и печива.
• Малтоза (малцова захар) – съдържа две молекули глюкоза. Произвежда се в процеса малцуване (накисване, кълнене и сушене) на зърнени култури като ечемик.
• Лактоза (млечна захар) – съдържа една молекула глюкоза и една галактоза. Хората, които имат непоносимост към лактоза, не могат да усвоят тази захар правилно.
• Рядко срещани дизахариди: трехалоза, лактулоза, целобиоза и хитобиоза.

Захароза (трапезна захар)

Захарозата в рафинираната си форма е дизахарид, който може да се открие в много растения. Другото име, с което е известна, е трапезна захар. Тя е много важен компонент от човешката диета като подсладител. Състои се от една молекула глюкоза и една молекула фруктоза.

За първи път захарта е извлечена и пречистена от захарна тръстика в Индия още през 8-ми век пр. Хр. Всъщност думата „candy – бонбони“ получава името си отчасти от думата „khanda“, която в Санскрит има значение на „захарни кристали“.

В днешно време ежегодно се произвеждат около 175 тона захар.

Хората с вроден дефицит на ензима сукраза-изомалтаза имат непоносимост към захарозата и не могат да я усвоят добре. Някои хора с това състояние също имат проблеми с храносмилането на нишестета.

Човек, който има непоносимост към захароза, трябва да ограничи максимално захарозата от менюто си. Освен това може да се наложи да приема добавки или лекарства.

Малтоза (малцова захар)

Малтозата съдържа в състава си две молекули глюкоза, които са свързани една с друга. Другото име, с която е известна, е малцова захар.

Малтозата се образува в семената и други части на растенията при разграждането на запасената енергия, за да покълнат. По този начин някои храни (зърнени, плодове и сладки картофи) съдържат естествено големи количества малтоза.

Въпреки че малтозата не е толкова сладка колкото трапезната захар и фруктозата, тя често се използва в производството на твърди бонбони и замразени десерти. Причината за това е, че издържа на топлина и студ.

Малтоза може да се получи и при разграждане на нишесте. Чревните ензими разграждат дългите вериги глюкоза от нишестето до малтоза. Растителните семена също произвеждат ензими, за да освободят захарта от нишестето, докато покълнат.

Захарите и протеините в малца са много засищащи за дрождите. Това прави малца много важен при приготвянето на бира, уиски и малцов оцет. Малцът се съдържа в бирата, нишестените храни (зърнени, тестени изделия и картофи), плодове (праскови, круши) и в много подсладени преработени храни.

Малтозата може да се намери под формата на захарни кристали или сироп на основата на царевица (различно е от царевичен сироп с високо съдържание на фруктоза).

Прекомерната консумация на малтоза и други дизахариди, както и на монозахариди, може да причини диабет, затлъстяване и сърдечни заболявания.

Лактоза (млечната захар)

Лактозата или млечната захар е дизахарид, който се състои от галактоза и глюкоза. Млякото на бозайниците съдържа големи количества лактоза. То доставя полезни хранителни вещества на кърмачетата. Повечето бозайници могат да усвоят лактозата само като бебета и да загубят тази способност, когато пораснат.

Хората, които са способни да храносмилат млечни продукти в зряла възраст, всъщност имат мутация, която им позволява да го правят. Този дизахарид изисква наличието на храносмилателен ензим, наречен лактаза, за да се разгради до своите монозахариди, глюкоза и галактоза.

Дали поради генетични фактори или стареене, тялото ни може да не произведе достатъчно количество или изобщо от ензима лактаза. Вследствие на това ние не можем да разградим лактозата, приета с храната. Това причинява храносмилателни проблеми като коремна болка, подуване на корема и диария.

Ако имате лактозна непоносимост, трябва да избягвате храни, съдържащи лактоза. Друг вариант е да приемате храносмилателни ензими, за да предотвратите страничните ефекти след консумацията на такива продукти.

Хората, подобно на други бозайници, не са можели да усвояват лактозата през детството си, докато тази мутация не става широко разпространена в определени популации преди около 10 хиляди години.

Днес броят на хората с непоносимост към лактоза варира между различните народи (от <10% в Северна Европа до 95% в части от Африка и Азия).

Трехалоза

Гъбите шийтаке също съдържат трехалоза.

Трехалозата е известна още като тремалоза или микоза. Тя се състои от две молекули глюкоза (също като малтозата), но начинът им на свързване е по-различен. Трехалозата се среща в някои гъбички и животни (скариди и насекоми), както и в растения. Използва се за транспорт при някои водорасли и гъби.

Кръвната захар на някои насекоми (скакалци, пеперуди, пчели) е трехалоза, а не глюкоза, както при хората.

Трехалозата е ефективна молекула за съхранение на енергия, която при разграждането си се използва от насекомите като бърз източник при летене.

Лактулоза

Лактулозата се образува от фруктоза и галактоза. Употребява се за тестване на свръхрастеж на бактерии в тънките черва. Някои страни я използват в храната, но това не е разрешено в САЩ, например, тъй като се разглежда като лекарство, което потенциално може да навреди на диабетици.

Целобиоза

Подобно на малтозата и трехалозата, целобиозата съдържа в дизахаридната си структура също две молекули глюкоза, които са свързани по специфичен начин.

Установено е, че целулозата, основният компонент на растителните клетъчни стени, се хидролизира, при което се образува целобиоза или богати на целулоза материали (хартия или памук).

Целобиозата се използва в бактериологията (клон на микробиологията, който изследва бактериите), за извършване на химични анализи.

Хитобиоза

Хитобиозата се състои от две молекули глюкозамин, свързани помежду си. По структура много прилича на целобиозата. Разликата е, че хитобиозата има N-ацетиламино групата, където целобиозата има хидроксилна група.

Хитобиоза се съдържа в някои бактерии. Използва се при биохимични изследвания с цел изучаване на ензимната активност. Открива се в хитина, който разгражда клетъчните стени на гъбичките, екзоскелетите на насекомите, членестоногите и ракообразните. Среща се в риби и главоноги (октоподи, калмари).

Храни, съдържащи дизахариди

Дизахаридите се намират в много храни – както в здравословни, така и в нездравословни.

Храни и напитки, съдържащи захароза:

• Плодове: ябълки, диня, манго, банан и други
• Зеленчуци: моркови, царевица, цвекло, домати и други
• Трапезна захар
• Бонбони
• Безалкохолни напитки

Храни, съдържащи малтоза:

• Сладки картофи
• Едамаме
• Хляб
• Пица
• Торти
• Бисквити

Храни, съдържащи лактоза:

• Прясно и кисело мляко
• Сладолед
• Сирене

Естествените източници на дизахариди (плодове, зеленчуци и млечни продукти) съдържат и много полезни хранителни вещества, от които се нуждае тялото ни. Това са протеини, фибри, витамини и минерали.

Храните с добавена захар (бонбони, безалкохолни напитки, торти, бисквити и сладолед) са бедни на хранителни вещества и съдържат празни калории. Повече за въглехидратите и добавените захари споделяме в статията Въглехидрати – всичко, което трябва да знаем за тях.