Ernährung

Komplexe Kohlenhydrate

Komplexe Kohlenhydrate: Was sind sie?

Synonyme für "Kohlenhydrate": Zucker, Kohlenhydrate, Kohlenhydrate.

Komplexe Kohlenhydrate sind Energiemakronährstoffe und liefern 3, 75 Kalorien (kcal) pro Gramm (g); Ihre Molekülstruktur ist polymer, was bedeutet, dass jedes komplexe Kohlenhydrat aus der Vereinigung von mehr als 10 einfachen Kohlenhydraten (bis zu mehreren tausend) besteht. Letztere sind "Monomereinheiten" aus MONOSACCARIDES, der grundlegendsten Form von Gluciden: Glucose, Fructose und Galactose (Energiekomplex-Kohlenhydrate für Menschen basieren auf Glucose). Metaphorisch gesehen bilden Monosaccharide die Ringe, während die Ketten, die sich aus ihrer Vereinigung ergeben, durch Polysaccharide dargestellt werden.

Alle Zucker sind ternäre Verbindungen: Wasserstoff (H) + Sauerstoff (O) + Kohlenstoff (C) und ihre biologische Funktion unterscheidet sich zwischen dem Tier- und dem Pflanzenreich. Im Tierreich werden Kohlenhydrate hauptsächlich zur Herstellung von ATP (Adenosin Tri Phosphate - reine Energie) oder zum Aufbau von Energiereserven (Glykogen für etwa 1% des Körpergewichts) verwendet, während im Pflanzenreich (Organismen, die sie synthetisieren können) "aus dem Nichts" - Autotrophen) haben diese auch eine wichtige STRUKTURELLE Funktion (siehe Cellulose).

Komplexe Kohlenhydrate für den Menschen; was sind sie

Komplexe Kohlenhydrate können nach ihrer molekularen Vielfalt eingeteilt werden: solche, die nur einen Typ Monosaccharide enthalten, werden Homopolysaccharide genannt, während solche, die andere Typen enthalten, Heteropolysaccharide genannt werden :

  • Homopolysaccharide (Tausende von Molekülen): Stärke, Glykogen, Cellulose, Inulin und Chitin.
  • Heteropolysaccharide (Tausende von Molekülen): Hemicellulose, Mucopolysaccharide, Glycoproteine ​​und Pektine.

Es gibt auch eine funktionelle Klassifizierung komplexer Kohlenhydrate, die auf ihrer biologischen Funktion im PLANT-Königreich basiert:

  • Ernährung : Stärke und Glykogen.
  • Struktur : Cellulose, Hemicellulose, Pektin usw.

Komplexe Kohlenhydrate: Homopolysaccharide für die Ernährung

Der Mensch ist in der Lage, komplexe Kohlenhydrate dank eines enzymatischen Pools zu verdauen, der vom Mund (Speichelamylase) bis zum Darm (Pankreasamylase und Disaccharidase der Darmbürstengrenze) wirkt, um die α-glycosidischen Bindungen aufzuspalten 1, 4 und 1, 6 (Kohlenstoffposition, die an den nächsten Kohlenstoff gebunden ist).

Das gebräuchlichste Homopolysaccharid unter Pflanzenreserven ist STÄRKE; Es besteht chemisch aus Amyloseketten (20%) und Amylopektin (80%) und stellt die Hauptenergiequelle der Mittelmeerdiät dar (± 50% der gesamten kcal).

Amylose ist ein lineares Polymer, das aus 250 bis 300 Einheiten besteht, α1, 4-glycosidische Bindungen enthält und in Wasser löslich ist; Amylopektin ist ein verzweigtes Polymer, das aus 300-5000 Einheiten besteht, α-1, 4-Bindungen und (an Verzweigungspunkten) α-1, 6-Glykoside enthält. Die verschiedenen Stärketypen (Weizen, Reis, Gerste, Mais usw.) unterscheiden sich in ihrer Molekülstruktur und haben einen unterschiedlichen glykämischen Index. Dies bedeutet, dass, obwohl alle Stärken Glucose-Polymere sind, ein gewisser struktureller Unterschied vorliegt, der die Geschwindigkeit der Verdauung und Absorption bestimmt.

Das andere häufigste Nahrungshomopolysaccharid MA, das zum Tierreich gehört, ist GLYCOGENO; es hat eine amylopektinartige Struktur mit 3000-30000 Glucoseeinheiten und enthält α-1, 4-Bindungen und (in den Verzweigungspunkten) α-1, 6-Glycoside. Es konzentriert sich in den Muskeln, in der Leber und in geringerem Maße in den Nieren (1-2%) der Tiere. Glykogen ist für die Aufrechterhaltung des Blutzuckers und die sportliche Leistung des Athleten unerlässlich. seine "Wiederauffüllung" hängt von der Art der Ernährung ab, während es für die sitzende Person auch auf Diäten mit einem sehr geringen Zuckergehalt (dank der Neoglukogenese) anwendbar ist, hängt es für den Sportler ausschließlich von der Menge der aufgenommenen Kohlenhydrate ab (besonders komplex).

Komplexe Kohlenhydrate: Bedeutung struktureller Homopolysaccharide und Heteropolysaccharide

Selbst komplexe strukturelle pflanzliche Kohlenhydrate (Homo- oder Heteropolysaccharide) sind Moleküle mit hohem Nährwert, denen jedoch eine Energiefunktion für MAN fehlt. Sie, die ALSO β-glycosidische Bindungen besitzen, erfordern spezifische Verdauungsenzyme und ABSENT in unserem Speichel, Pankreas und Darm; Andererseits können viele andere Tiere und vor allem verschiedene Mikroorganismen (einschließlich derjenigen der Darmbakterienflora) sie hydrolysieren, indem sie bei der Erzeugung von Wasser, Säuren und Gasen Energie aufnehmen.

OMO-Polysaccharide

CELLULOSE ist eine Homostruktur, die aus langen Glucoseketten (3000-12000) besteht, die durch β-1, 4-glycosidische Bindungen gebunden sind. Beim Menschen fördert es die Darmpassage und ist das Hauptelement der Ballaststoffe .

Im Gegensatz dazu ist das INULIN eine von FRUCTOSE-Ketten homogebildete Kette, die durch β-2, 1-glycosidische Bindungen gebunden ist. es ist in Artischocken und Chicorée, wo es ein Reservesubstrat ist, sehr präsent.

CHITIN ist ein Homo, das aus langen Ketten eines "Derivats" von Glucose, Acetylglucosamin, besteht. es ist tierischen Ursprungs und ist der Panzer von Krebstieren und Insekten.

GERADE-Polysaccharide

Unter den Heteros stechen die EMICELLULOSE hervor; Sie sind eine große Gruppe, die auch enthält: Xylane, Pentosane, Arabinosilane, Galactane usw. Auch sie bilden wie Cellulose die Ballaststoffe und bilden ein Substrat für die Darmbakterienflora, die sie zu Energiezwecken nutzt und dabei Gas und Säuren freisetzt.

MUCOPOLISACCHARIDE sind in allen tierischen Geweben hetero-präsent und bilden dort das PRIMÄRE Element des Bindegewebes. Die wichtigsten sind: Hyaluronsäure, Chondroitin und Heparin .

GLYCOPROTEINE erfüllen im Körper zahlreiche biologische Funktionen. es sind Moleküle, die durch Ketten von Aminosäuren und Gluciden konjugiert sind; Zu diesen Molekülen gehören Serumalbumin, Globulin, Fibrinogen, Kollagen usw.

Unter den hetero-pflanzlichen Ursprungs erinnern wir uns auch an die PECTINES; lange Ketten von Galacturonsäure "teilweise" mit Methylalkohol kombiniert. Sie verbinden sich mit Cellulose und sind amorph, hydrophob, NICHT faserig; in Gegenwart von Säuren und Zuckern bilden sie GELATINE und werden als Lebensmittelzusatz in Marmeladen usw. verwendet.

Hinweise zur Verdauung komplexer Kohlenhydrate

Die Verdauung komplexer Kohlenhydrate beginnt im Mund; Während des Kauens (bei dem Kiefer, Zunge und Zähne zerbrechen und die Nahrung vermischen) scheiden die Drüsen den Speichel aus, der den Nahrungsbolus knetet und aufnimmt. Speichel enthält ein Enzym, Ptyalin oder Speichel-α-Amylase, die Stärke zu Dextrinen und Maltose zu hydrolysieren beginnt.

Komplexe Kohlenhydrate durchlaufen im Magen KEINE weiteren Vereinfachungsprozesse, sondern hydrolysieren, sobald sie in den Zwölffingerdarm gegeben und mit Pankreassäften vermischt werden, durch die Einwirkung von Pankreas-α-Amylase und spalten definitiv alle stärkefreien Amylose- und Amylopektinketten auf Disaccharide.

Der letzte Verdau der noch teilweise komplexen Ketten (Disaccharide) erfolgt SELEKTIV; im Dünndarm werden die Disaccharide durch die Enzyme des enterischen Saftes hydrolysiert; Die dafür verantwortlichen Katalysatoren sind: Saccharase für Saccharose (bei der Herstellung von Glucose und Fructose), Isomaltasen für α-1, 6-Maltosebindungen (bei der Herstellung von Maltose), Maltase für α-1, 6-Maltosebindungen (bei der Herstellung von Maltose) Glucose), Isomaltase für die α-1, 6-Bindungen (bei der Herstellung von Maltose), Lactase (falls vorhanden) für Lactose (bei der Herstellung von Glucose und Galactose).

Komplexe Kohlenhydrate: Ernährungsfunktionen, Nahrungsaufnahme und Lebensmittel, die sie enthalten

Komplexe Kohlenhydrate sind die wichtigste Energiequelle für eine schnelle, aber kostengünstige Verwendung in unserem Körper. Mit Ausnahme von Cellulose und anderen unverdaulichen (quantitativ sekundären) Molekülen werden alle Kohlenhydrate, die wir mit der Nahrung aufnehmen, hydrolysiert, absorbiert, in die Leber transportiert und schließlich in Glucose umgewandelt. Letzteres wird dann in das Blut gegossen, wo es in Konzentrationen von 80-100 mg / dl "vorhanden" sein sollte.

Zusätzlich zur direkten glykämischen Homöostase tragen komplexe Kohlenhydrate zur Aufrechterhaltung der Muskel- und Leberglykogenreserven bei, wobei letztere für die glykämische Unterstützung AUCH bei längerem Fasten verantwortlich sind.

NB . Die glykämische Homöostase ist für die Aufrechterhaltung der Nervenfunktion unerlässlich. Wenn die Kohlenhydrataufnahme jedoch zu hoch ist, kann sie in Lipide umgewandelt werden und zur Erhöhung der Fettablagerungen und / oder der Fettleber (Fett und Glykogen) beitragen.

Die "unverdaulichen" Komplexglucide sind Bestandteile von Ballaststoffen; Dies wird von den Enzymen des menschlichen Organismus nicht hydrolysiert, sobald es den Dickdarm erreicht hat, der Fermentation (und nicht der Fäulnis) der physiologischen Bakterienflora unterworfen. Ballaststoffe sind daher ein Präbiotikum, da sie das Wachstum der gesündesten Bakterienstämme auf Kosten der schädlichen fördern. Es muss etwa 30 g / Tag lang in lösliche und unlösliche Bestandteile zerlegt werden. Der lösliche (in Wasser) bestimmt die Gelierung der Fäkalien, moduliert die Aufnahme der Nährstoffe und besteht aus: Pektinen, Zahnfleisch, Schleimstoffen und Polysacchariden der Algen . Unlösliche Ballaststoffe bewirken eine Erhöhung des Gasvolumens durch Stimulierung der peristaltischen Segmentierungskontraktionen und umfassen hauptsächlich: Cellulose, Hemicellulose und Lignin .

Der Gesamtbedarf an Kohlenhydraten beträgt 55-65% der gesamten kcal (niemals weniger als 50%), und von diesen müssen etwa 45-55% mit komplexen Kohlenhydraten eingeführt werden. Der anhaltende Mangel an Zucker kann auch schwerwiegende Nebenwirkungen verursachen, wie z. B . : Marasmus, Gewichtsverlust und Muskelschwund, Wachstumsverzögerungen ; Auf der anderen Seite trägt Übergewicht zu Gewichtszunahme und Fettleibigkeit bei und begünstigt das Auftreten von Typ-2-Diabetes und die Pathogenese anderer Dysmetabolismen.

Die Nahrungsquellen für komplexe Kohlenhydrate sind hauptsächlich:

  • Getreide und Derivate (Nudeln, Brot, Reis, Gerste, Dinkel, Mais, Roggen usw.)
  • Knollen (Kartoffeln)

Die Nahrungsquellen für Ballaststoffe sind hauptsächlich:

  • Für Lösliche: Gemüse und Obst, Hülsenfrüchte.
  • Für die Unlöslichen: Getreide und Derivate, Hülsenfrüchte.

NB . Komplexe Kohlenhydrate sind eine wesentliche Energiequelle, insbesondere für Sportler und Sportler, die, wenn sie das Nährstoffgleichgewicht übermäßig verändern, die Wirksamkeit und Effizienz des Stoffwechsels zu Lasten der Leistungsfähigkeit beeinträchtigen. Die Zunahme des Zuckers bei einem Sportler, der nicht genügend Zucker einführt, führt zu einer signifikant ergogenen Wirkung.