Въглехидратите се подразделят на четири категории – монозахариди, дизахариди, олигозахариди и полизахариди. Всички те се различават по броя на захарните единици, които съдържат в състава си, както и на свързването им. Днес ще говорим за полизахаридите.

 

Същност на полизахаридите

Полизахаридите са най-разпространеният вид въглехидрати, открити в храната. Представляват дълга верига, съставена от десет или повече монозахаридни единици, свързани помежду си с гликозидни връзки. За сравнение, олигозахаридите са изградени от три до десет свързани монозахарида.

Полизахаридите са известни още като гликани. Някои от тях се състоят от хиляди или стотици хиляди прости захари, свързани заедно.

Често срещани мономерни единици в структурата на полизахаридите са глюкоза, фруктоза, маноза и галактоза, които са прости захари.

Полизахаридите могат да бъдат класифицирани в 2 вида според техния състав:

  • Хомополизахариди – съставени са от един вид монозахаридни единици. Пример за такива са целулозата, нишестето и гликогенът.
  • Хетерополизахариди – съставени са от два или повече вида монозахаридни единици. Примери за такива са смолите, хиалуроновата киселина и други.

Съществуват 2 вида полизахариди, според функциите им:

  • За съхранение на енергия – те осигуряват лесен достъп до монозахаридите (простите захари). Пример за такива са нишестето, гликогенът и галактогенът.
  • За поддържане на структурата на клетките – обикновено представляват дълги вериги от монозахариди, образуващи влакнести структури. Примери за такива са целулозата и хитинът.

 

Функции на полизахаридите

Функциите на полизахаридите се определят от съдържащите се в тях мономери и от начина, по който са свързани помежду си.

Някои полизахариди се използват за съхранение на енергия, други за изпращане на съобщения между клетките, а трети за поддържане на структурата на клетките.

Съхраняват енергия

Полизахариди, като гликогена в животните и нишестето в растенията, представляват основния енергиен резерв в живите организми.

  • Нишестето се синтезира в органелите на растенията и служи като резервен източник на енергия.

То се намира в листата, корените, семената, плодовете, грудките и луковиците на повечето растения. Служи за съхранение на химическа енергия, получена от светлината на слънцето в процеса фотосинтеза.

Нишестето служи като основния източник на енергия за повечето нефотосинтезиращи организми (бактерии, гъбички, насекоми и животни).

  • Гликогенът е полизахарид за съхранение на енергия, открит в повечето животински тъкани.

Намира се в черния дроб, сърцето, мозъка и скелетните мускули на бозайниците. Произвежда се също от множество организми като риби, миди, мекотели, гущери, червеи, гъби, дрожди и много различни видове бактерии. Силно разтворим е във вода.

Около 40% от гликогена в тъканите е на лесно разположение за ензимно разграждане. Това го прави ефективен резервен източник на енергия, набавена от въглехидрати.

Поддържат структурата на клетките

Несъмнено една от най-важните роли на полизахаридите е тази да поддържат структурата на клетките.

Всички растения на Земята се поддържат отчасти от полизахарида целулоза. Други организми, като насекоми и гъби, използват хитин, за да поддържат извънклетъчния матрикс около клетките си. Хитинът и целулозата са двата полизахарида, съставени от глюкозни монозахариди.

Всяка година живите организми създават стотици милиарди тонове целулоза и хитин.

Полизахаридите могат да се смесват с произволен брой други компоненти, за да се създадат тъкани с различна степен на твърдост или дори материали със специфични свойства. Всичко, от дървесината на дърветата до черупките на морските същества, се произвежда от някаква форма на полизахарид.

Чрез пренареждане на структурата, полизахаридите могат да преминат от молекули за съхранение към много по-здрави влакнести молекули. Пръстеновидната структура на повечето монозахариди подпомага този процес.

Видове полизахариди

  • Целулоза – сложен въглехидрат, полизахарид, състоящ се от 3000 или повече глюкозни единици. Основен структурен компонент на растителните клетъчни стени, който им помага да запазят формата си. Действа като растителен скелет. Човешкото тяло не може да я храносмели.
  • Нишесте – енергийна форма за съхранение на въглехидрати. Намира се в растенията, особено в семената и корените. Нишестето се състои от много глюкозни единици, свързани помежду си. Храни, съдържащи нишесте, са ориз, пшеница, царевица, моркови и картофи. Нишестето не се разтваря във вода. За усвояването му в човешкото тяло са необходими храносмилателни ензими, наречени амилази.
  • Гликоген – форма на глюкоза, която мускулите и черният дроб използват за съхранение на енергия.

Целулоза

Целулозата е полизахарид, който се среща във всички растения и е най-разпространеният естествен полимер в света. Изградена е от бета-глюкозни мономери.

Представлява бяло вещество, което има влакнеста структура и няма вкус. Изгражда структурата на растителните клетки. В природата се съдържа в памука (до 90-98% от него се състои от целулоза), лена, дървесината и в конопа.

Целулозата е един от основните компоненти на диетичните фибри, заедно с лигнин, хитин, пектин, бета-глюкан, инулин и олигозахариди.

Протеини и други фактори помагат на веригите полизахариди  да се вплетат в сложна форма. Така прости молекули глюкоза, които са използвани за съхранение на енергия, могат да бъдат превърнати в структурни полизахариди.

Целулозата се преработва, за да се произведат хартия и влакна. Химически се модифицира, за да се направят вещества, използвани в производството на изделия като пластмаси, фотографски ленти и вискоза.

Целулоза и хитин

Целулозата и хитинът са структурни полизахариди, които се състоят от хиляди глюкозни мономери, свързани в дълги вериги. Единствената разлика между двата полизахарида е в структурата им. Целулозата се използва за изграждане на структурата на дървото и растенията, а хитинът – на черупки, варовик и дори мрамор, когато е компресиран.

Нишесте

Нишестето и целулозата са сложни въглехидрати, които са от съществено значение за доброто здраве.

Нишестето представлява бял прах, който няма мирис и се разтваря малко във вода. То е най-често консумираният вид въглехидрат и източник на енергия за хората. Класифицира се като сложен въглехидрат, тъй като се състои от много захарни молекули, свързани заедно.

Представлява глюкозния резерв на растенията. Образува се в тях чрез процеса на фотосинтеза, при който те произвеждат и съхраняват глюкозата (простата захар), необходима за растежа и размножаването им. Растенията асимилират въглерод от атмосферата и го трансформират в глюкоза. След това тя се използва за синтез на нишестени полимери, свързани с чиста глюкоза.

Всяко растение организира и структурира своите макромолекули глюкоза по различен начин, като броят на глюкозните единици може да варира от 100 до 20 000 във всеки полимер. При растенията нишестето представлява малки гранули, неразтворими в студена вода с различна форма.

Нишестето се състои от два различни полизахарида – амилоза и амилопектин. Всяка молекула нишесте съдържа около 80% амилопектин и 20% амилоза.

Нишестето започва да се разгражда още в устата ни. Слюнката разгражда сложните нишестени молекули до малтоза, която е прост въглехидрат (монозахарид). След като малтозата навлезе в тънките черва, тя се превръща в глюкоза и отива в кръвта.

Съдържа се в големи количества в ориза, картофите, царевицата и пшеницата.

Вероятно най-важните полизахариди за съхранение на планетата са гликогенът и нишестето. Те се произвеждат съответно от животните и растенията.

Влияние на нишестето върху кръвната захар

Голяма част от нишестетата, които консумираме с храната, са силно рафинирани. Те могат да доведат до бързо покачване на нивата на кръвна захар, въпреки че са класифицирани като сложни въглехидрати.

Това се дължи на факта, че силно рафинираните нишестета са лишени от почти всичките си хранителни вещества и фибри. Те съдържат предимно празни калории и осигуряват малка хранителна стойност.

Консумирането на храни, богати на рафинирани нишестета, е свързано с по-висок риск от диабет тип 2, сърдечни заболявания и наддаване на теглото.

Гликоген

Човешкото тяло разгражда повечето въглехидрати от храните, които ядем, и ги превръща във вид захар, наречена глюкоза. Глюкозата е основният източник на енергия за нашите клетки. Когато тялото няма нужда от енергия, то я съхранява в черния дроб и мускулите. Тази съхранявана форма на енергия се състои от много свързани молекули глюкоза и се нарича гликоген.

Гликогенът е голям, разклонен полизахарид, който е основна форма за съхранение на енергия при животните и хората.

Когато тялото се нуждае от бърз прилив на енергия или когато не получава глюкоза от храната, гликогенът се разгражда, за да освободи глюкозата в кръвта, където тялото ни я използва като гориво за клетките.

Гликогенът изпълнява две различни физиологични роли при бозайниците. Гликогенът в черния дроб служи предимно за поддържане на нивата на кръвната глюкоза в постоянни стойности. А този в скелетните мускули, сърцето и мозъка доставя химическа енергия за функционирането им.

Човешкият мозък обикновено използва около 100 грама глюкоза от гликогена всеки ден.

Храни, съдържащи полизахариди

 

Източници на полизахариди.

 

С помощта на калкулатор за въглехидрати, можете да изчислите съдържанието на въглехидрати и фибри в храните. Така по-лесно ще можете да прецените коя храна е подходяща за добавяне към вашия кето режим на хранене.

Хранителни източници на нишесте:

  • Картофи
  • Сух фасул
  • Зърнени храни
  • Ориз
  • Царевица
  • Тиква
  • Грах

Всички от гореизброените не са подходящи за консумиране, ако се храните на нисковъглехидратна диета. Зеленчуците като броколи, карфиол, аспержи, маруля и други не съдържат нишесте. Това ги прави подходящи за добавяне към кето режим на хранене.

Хранителни източници на целулоза:

  • Зърнени култури*: пълнозърнеста пшеница, ечемик, овес, трици, булгур, киноа, царевично брашно, кафяв ориз
  • Зелеви: зеле, рукола, бок чой, брюкселско зеле, карфиол, кейл, манголд, репички*, кресон и други
  • Плодове: авокадо, горски плодове, ябълки* и круши* с обелката
  • Бобови растения*: грах, боб, леща, нахут
  • Ядки
  • Картофи* с обелката
  • Семена*: тиквени, слънчогледови и чиа

Изброените със * храни не са подходящи за консумация, ако спазвате кето режим на хранене.

В стъблата и листните части на растенията не се съдържат големи количества нишесте, но осигуряват много целулоза. Тъй като човешкото тяло не може да храносмила целулозата, това означава, че зелените и листни зеленчуци съдържат по-малко калории от нишестените зеленчуци.

Целулозата присъства естествено само в растителните храни.

Хранителни източници, които подпомагат производството на гликоген:

  • Пресните плодове са богати на прости въглехидрати под формата на фруктоза, позната още като плодова захар. Тези видове въглехидрати се храносмилат лесно и бързо в тънките черва. Ензимните сокове превръщат простите въглехидрати в глюкоза, която се абсорбира директно през клетъчните стени. В 100 грама ябълки или банани, 200 грама малини, 85 грама грозде се съдържат 15 грама прости захари. Пресните плодове съдържат също фибри.
  • Човешкото тяло бързо може да преобразува нишестето, прието с храната, до глюкоза, а излишъкът да съхрани под формата на гликоген.
  • Пълнозърнестите храни и кафявият ориз също са източници на въглехидрати, които при преработката си в човешкото тяло могат да се превърнат в съхраняван гликоген.