Тепер з чистою совістю продовжу і підведу вас до «смачної» частини, а саме до макронутрієнтів – основних поживних речовин, які нам необхідні у великій кількості (саме тому МАКРО-, від гр. macros – великий ) і є джерелом енергії та будівельним матеріалом для нашого організму: вуглеводи, жири, білки.
Почнемо з вуглеводів, адже вони складають левову частину нашого щоденного раціону (якщо ви не на дієті Аткінса*, звичайно).
Нижче наведена таблиця багатих на вуглеводи продуктів. Головним джерелом вуглеводів у раціоні більшості людей є крохмалиста їжа: пшениця, кукурудза, рис і картопля. У сирому вигляді ці продукти (напр. цільна пшениця, нешліфований рис та ін.) містять суттєву кількість харчових волокон, які у ході переробки втрачаються. Інші ж продукти харчування є багатими на вуглеводи завдяки вмісту цукру, природнього (як у фруктах) або доданого у ході переробки.
| На 100г сирого продукту | Білки | Жири | Вуглеводи | Цукор | Волокна |
| Картопля фрі | 4,2 | 14,5 | 33,5 | 0 | 3,5 |
| Картопля | 2 | 0,1 | 17,6 | 0 | 2,6 |
| Пшениця | 12,4 | 2 | 59,5 | 1 | 10,6 |
| Рис | 7 | 0,7 | 78,5 | 0,2 | 1,3 |
| Кукурудза | 9,2 | 3,8 | 65,5 | 1,5 | 9,2 |
| Овес | 13,5 | 7 | 62 | 1 | 6,7 |
| Цукор | 0 | 0 | 100 | 100 | 0 |
| Мед | 0,4 | 0 | 75,5 | 75,1 | 0 |
| Кола | 0 | 0 | 11 | 11 | 0 |
| Сік апельсиновий | 0,7 | 0,2 | 10 | 10 | 0 |
| Полуниці | 0,8 | 0,4 | 6,5 | 5,4 | 2 |
| Банан | 1,2 | 0,2 | 18,8 | 18,2 | 2 |
| Цвітна капуста | 2 | 0 | 3 | 2,5 | 2,2 |
| Морква | 1 | 0,2 | 5,2 | 4,9 | 3,4 |
Вуглеводи отримали свою назву через їх формулу – Сn(Н2О)n – у якій є вуглець (С) і вода (Н2O). А ще їх називають цукрами або сахаридами (карбогідратами).
З точки зору хімії абсолютно всі вуглеводи побудовані з молекул моносахаридів (від гр. monos – один). Моносахариди нашому організму не потрібно перетравлювати. Ди- і полісахариди він мусить розщепити на окремі молекули через процес, який зветься гідролізом (від гр. hydro – вода + lysis – розкладання, розпадання).
(Хай пробачають мені хіміки, але кращого прикладу гідролізу аніж розбовтати ложку цукру в склянці води мені не в голову не приходить).
Тож, за здатністю вуглеводів до гідролізу їх поділяють на три групи: моносахариди, дисахариди та полісахариди.
Для більшості з нас усі наведені нижче слова на слуху. Просто розставимо ці терміни по полицях, для порядку:
МОНОСАХАРИДИ– вуглеводи, молекули яких не розщеплюються водою на простіші вуглеводи:
Глюкоза (від гр. glykys – солодкий) – кристалічна речовина, солодка на смак, добре розчинна у воді. Міститься у рослинах (плодах, ягодах) у вільному стані, а також входить до складу ди- та полісахаридів. Глюкоза – найпоширеніший моносахарид у природі. Особливо багато її у виноградному соку (звідси інша назва глюкози – виноградний цукор). У крові людини міститься від 0,08 до 0,11% глюкози. При захворювання на цукровий діабет вміст глюкози у крові зростає і робить її токсичною. Це відбувається через повну відсутність, недостатню кількість або нечутливість людського організму до гормону інсуліну, основна функція якого полягає у виведенні молекул глюкози з крові і супроводі їх до клітин різних органів, де глюкоза перетворюється на енергію.
Фруктоза (від лат. fructus – плід) кристалічна речовина, добре розчинна у воді. Фруктоза солодша за глюкозу та звичайний цукор – сахарозу, її вважають найсолодшим моносахаридом. У вільному стані міститься у багатьох фруктах і плодах, меду. Фруктози в меду міститься до 40% від загальної маси і чим її більше – тим довше мед не кристалізується, не «сідає». (Як, приміром, акацієвий мед).
Галактоза (від гр.gala, galaktos – молоко) – моносахарид, що міститься в тваринних і рослинних організмах, у тому числі в деяких мікроорганізмах. В раціон людини потрапляє виключно у складі лактози (молочного цукру), присутньої в молочних продуктах.
ДИСАХАРИДИ (префікс Di-, двічі) є найважливішими серед олігосахаридів (від гр. olligos – небагато) – вуглеводи, які при гідролізі утворюють від двох до десяти молекул моносахаридів:
У вільному стані в природі зустрічаються лише три дисахариди:
Сахароза (буряковий або тростинний цукор) – найпоширеніший в природі дисахарид, міститься в плодах, овочах, соках рослин. Особливо багато її в цукровій тростині та коренях цукрових буряків (до 20%), звідки сахарозу добувають промисловим способом.
Мальтоза (солодовий цукор) (від лат. maltum – солод) міститься у великих кількостях в пророслих зернах ячменю, жита та інших зернових. Входить до складу деяких марок пива.
Лактоза (молочний цукор) міститься в молоці і молочних продуктах. У багатьох людей лактоза не засвоюється і викликає дискомфорт в травній системі, зокрема пронос, болі в животі, здуття живота, нудоту і блювоту після вживання молочних продуктів. Причина цьому – відсутність чи недостатня кількість лактази, ферменту, що виробляється клітинами внутрішньої стінки тонкого кишечнику для засвоєння лактози. (У кінці допису – невеличка довідка на цю тему).
ПОЛІСАХАРИДИ(гр. polyx – численний) – вуглеводи, які при гідролізі утворюють від одинадцяти до декількох тисяч молекул моносахаридів.
Глікоген (тваринний крохмаль) відрізняється від рослинного більшим розгалуженням ланцюжків молекул глюкози. Споживається людиною у незначній кількості з м’ясом. В організмі тварин і людини є резервним полісахаридом, який легко може перетворюватися на глюкозу. Найбільша кількість глікогену міститься в печінці (близько 7% загальної маси органа) і м’язах. При голодуванні та значному фізичному навантаженні вміст глікогену в печінці і м’язах значно зменшується. Регулярне тренування дозволяє збільшити запаси глікогену в м’язах, внаслідок чого вони можуть довше працювати без втоми. У печінці глікоген є резервом глюкози (вважай енергії) для інших органів, на той випадок, якщо її надходження з їжею обмежене. Печінковий запас глікогену під час голодування вичерпується за 12-24 годин.
Крохмаль – безбарвний хрусткий порошок, нерозчинний у холодній воді. В гарячій воді він набухає з утворенням клейстеру. Складові компоненти крохмалю – амілоза та амілопектин – являють собою лінійні та розгалужені ланцюжки молекул глюкози. Крохмаль – головна поживна речовина рослин, він накопичується в насінні і є джерелом енергії, необхідної для його проростання. Значна кількість крохмалю міститься в зерні кукурудзи, пшениці (до 80%), бульбах картоплі (до 20%). Всі помічали, наскільки змінюється текстура, кажімо, щойно відвареної картоплі і картоплі вчорашньої, чи випічки? У охолоджених крохмальних продуктах частина крохмалю ретроградує, знову кристалізується, твердіє. А оскільки кристали крохмалю не перетравлюються (а отже стають, по суті, клітковиною), то калорійність охолодженої крохмальної їжі зменшується!
Харчові волокна (також: дієтичні волокна, рослинна клітковина; дієтичні, рослинні, грубі, баластні речовини) – це залишки рослинних клітин, їстівні частини рослин або аналогічні вуглеводи, які здатні протистояти гідролізу, здійснюваному травними ферментами людини, тобто стійкі до процесу травлення й адсорбції в тонкому кишечнику людини, і які повністю або частково ферментуються мікрофлорою в товстому кишечнику.
(Тема складних цукрів, а надто харчових волокон, варта особливої уваги, тому я її виокремлю пізніше).
А поки що давайте розберемося у тому, що ж відбувається після «перекусу» вуглеводами?
Вуглеводи починають розщеплюватися у ротовій порожнині під дією ферментів у складі слини. Щойно ми ковтаємо їжу – дія цих ферментів швидко інактивується шлунковим соком. У шлунку процес розщеплення вуглеводів зупиняється, бо шлунковий сік не містить ферментів для цього . Нічого більше не відбувається допоки харчова грудка не потрапляє до 12-палої кишки (першого відділу тонкої кишки). І тут вже підключаються соки підшлункової залози, у складі яких є ензим панкреатична амілаза.
(До речі, слова «фермент» та «ензим» – синоніми, це одне й те ж саме).
Окрім простих цукрів, панкреатична амілаза здатна розкладати крохмаль, який є нічим іншим, як цукром, хай і непростим (хоча харчові волокна ще крутіші ? ). Цей фермент «рубає» крохмаль на менші вуглеводи – на мальтозу. Тобто, якщо перекус не однією кока-колою, а бутербродом, наприклад, то ми отримаємо повний набір дисахаридів: мальтозу, сахарозу і лактозу (останній – у разі якщо бутрик з сиром). Але і це ще не все. Дисахариди потрібно подрібнити на найпростіші вуглеводи. І для цього наш організм має інструменти: на кожен дисахарид є спеціальний фермент! Ці ферменти доводять справу до кінця в тонкому кишечнику і подають нам коктейль з глюкози (більшою мірою), галактози та фруктози. Тут же, у тонкому кишечнику, ентероцити (клітини, що встилають його внутрішню стінку) через спеціальні транспортери підбирають моносахариди і доправляють їх на зовнішній бік кишечника – до капілярів. Через розгалужену систему кровоносних судин глюкоза, фруктоза, галактоза подорожують до печінки. І це важливо запам’ятати – не по всьому тілу розливаються, а потрапляють саме до печінки, яка перероблює фруктозу і галактозу на глюкозу.
Ну що, тепер ми остаточно пересвідчилися у тому, що глюкоза – це не тільки 6 чайних ложечок цукру не розмішуючи, не тільки цукерки чи мед, а й картопля, хліб, крупи та багато іншого. І хоча за зовнішнів виглядом, текстурою, смаком вуглеводи такі різні, по завершенню процесу травлення ми отримаємо виключно глюкозу, яка живить і забезпечує енергетичні потреби в основному таких органів, як мозок і м’язи.
З простими цукрами і зі складним вуглеводом крохмалем ніби все зрозуміло. А що ж відбувається з найскладнішими вуглеводами нашого раціону, харчовими волокнами? Про це – наступного разу.
Невеличкий екскурс в історію людства.
Ще за часів останнього льодовикового періоду (якихось 18 тис. років тому) молоко, по суті, було токсичним для дорослої людини. Адже, на відміну від дітей, її організм зовсім не виробляв ферменту, який би допомагав засвоєнню цього продукту. З часом, близько 11 тис. років тому, коли на теренах Середнього Сходу землеробство і скотарство почало витісняти мисливство та збиральництво, скотарі винайшли спосіб зменшити рівень лактози в молочних продуктах до прийнятного для їх організму рівня: ферментація молока. Ще декількома тисячоліттями пізніше (приблизно 7,5 тис років тому) населення території сучасної Європи зазнало генетичної мутації, завдяки якій люди отримали здатність виробляти лактазу – і пити молоко – протягом всього свого життя. Така адаптація відкрила нове, багате джерело харчування, яке могло підтримувати життєдіяльність общин у разі неврожаю. Ймовірно, що ця молочна революція стала головним фактором, який дозволив землеробам і скотарям з півдня масово розселятися по Європі, витісняючи культуру мисливців і збирачів. Ця міграційна хвиля залишила по собі неабиякий слід, адже, на відміну від жителів багатьох регіонів світу, європейці толерують молоко.
Практично всі діти вироблять лактазу і можуть перетравлювати молочний цукор в материнському молоці. Але з дорослішанням у більшості з них ген лактази «вимикається». Лише 35% людського населення зберігає здатність перетравлювати молочний цукор після 7-8-річного віку.
Схематична карта лактазних епіцентрів світу (відсоток дорослого населення, здатного пити молоко: чим темніший колір, тим вищий відсоток)
Джерело інформації: