Вуглеводи: цілі проти рафінованих

Хороші вуглеводи, погані вуглеводи — як зробити правильний вибір

Не всі вуглеводи створені однаковими. Вуглеводи з цільних продуктів, багатих клітковиною, як правило, корисні, тоді як доданий цукор та рафіновані вуглеводи надзвичайно шкідливі для здоров’я.

На основі доказів Ця стаття заснована на наукових доказах, написаних експертами та перевірених фактами. Ми дивимось на обидві сторони суперечки і прагнемо бути об’єктивними, неупередженими та чесними.

Останнє оновлення 27 січень 2023 р. та останній огляд експерта 19 грудень 2021 р.

Кількість вуглеводів, які ми повинні споживати, є дуже обговорюваною темою.

Рекомендації щодо дієти показують, що приблизно половина наших калорій ми отримуємо з вуглеводів.

З іншого боку, деякі стверджують, що вуглеводи можуть призвести до ожиріння та діабету 2 типу і що більшість людей повинні обмежити їх у своєму раціоні.

Хоча є вагомі аргументи з обох сторін, не можна заперечувати, що нашому організму потрібні вуглеводи, щоб добре працювати.

У цій статті детально розглянемо вуглеводи, їх вплив на здоров’я та те, як ви можете зробити найкращий вибір для себе.

Що таке вуглеводи?

Вуглеводи, або вуглеводи, — це молекули, які мають атоми вуглецю, водню та кисню.

У харчуванні слово «вуглеводи» відноситься до одного з трьох макроелементів. Два інших – білок і жир.

Дієтичні вуглеводи мають три основні категорії:

• цукру. Це солодкі вуглеводи з коротким ланцюгом, які містяться в продуктах харчування. Прикладами є глюкоза, фруктоза, галактоза та сахароза.
• Крохмалі. Це довгі ланцюги молекул глюкози, які з часом розщеплюються на глюкозу в травній системі.
• Клітковина. Люди не можуть перетравлювати клітковину, але бактерії в травній системі можуть використовувати деякі види. Крім того, вживання клітковини є життєво важливим для вашого загального здоров’я.

Одне з основних цілей вуглеводів у нашому раціоні — забезпечити наш організм паливом.

Більшість вуглеводів розщеплюються або перетворюються на глюкозу, яка може бути використана як енергія. Вуглеводи також можна перетворити на жир (збережену енергію) для подальшого використання.

Клітковина є винятком. Він не дає енергію безпосередньо, але живить дружні бактерії в травній системі. Ці бактерії можуть використовувати клітковину для виробництва жирних кислот, які деякі наші клітини можуть використовувати як енергію.

Цукрові спирти також класифікуються як вуглеводи. На смак вони солодкі, але зазвичай не містять багато калорій. Вони не схильні бути поживними.

Резюме: Вуглеводи є одним із трьох макроелементів. Основними видами дієтичних вуглеводів є цукор, крохмаль і клітковина.

“Цілісні» проти «рафінованих» вуглеводів

Незважаючи на те, що навколо вуглеводів є багато інформації, пам’ятайте, що не всі вуглеводи створені однаково.

Для вас пропонується: Чому рафіновані вуглеводи шкідливі для вас

Існує багато різних типів продуктів, що містять вуглеводи, і вони можуть відрізнятися за своїм впливом на здоров’я.

Вуглеводи іноді називають «простими» проти «складних» або «цілими» проти «рафінованих».”

Цільні вуглеводи піддаються мінімальній обробці і містять клітковину, що міститься в їжі, в той час як рафіновані вуглеводи були оброблені більше, а природні волокна були видалені або змінені.

Приклади цілісних вуглеводів включають:

• овочі
• кіноа
• ячмінь
• бобові
• картопля
• цільного зерна
• овес
• квасоля

З іншого боку, рафіновані вуглеводи включають:

• солодкі напої
• білий хліб
• тістечка
• інші вироби з білого борошна

Численні дослідження показують, що споживання рафінованих вуглеводів пов’язане з такими станами здоров’я, як ожиріння та діабет 2 типу.

Рафіновані вуглеводи, як правило, спричиняють стрибки рівня цукру в крові, що може призвести до подальшого збою, який може викликати голод і тягу до їжі.

Їм зазвичай також не вистачає багатьох необхідних поживних речовин. Іншими словами, це «порожні» калорії.

Існують також додані цукру, які слід обмежити, оскільки дієта з високим вмістом доданого цукру пов’язана з підвищеним ризиком багатьох різних хронічних захворювань.

Хоча важливо обмежити рафіновані вуглеводи та додані цукор, цільні вуглеводи повинні бути частиною збалансованої дієти.

Цілісні харчові джерела вуглеводів насичені поживними речовинами та клітковиною і не викликають таких же стрибків і падінь рівня цукру в крові.

Численні дослідження вуглеводів з високим вмістом клітковини, включаючи овочі, фрукти, бобові та цільні зерна, показують, що їх вживання пов’язане з покращенням метаболічного здоров’я та зниженням ризику захворювань.

Резюме: не всі вуглеводи створені однаковими. Рафіновані вуглеводи пов’язані з ожирінням і метаболічними захворюваннями, але цілі вуглеводи, які мінімально обробляються, мають багато переваг для здоров’я.

Загадка про низьковуглеводну дієту

Жодна дискусія про вуглеводи не обходиться без згадки про дієти з низьким вмістом вуглеводів.

Ці типи дієт обмежують вуглеводи, дозволяючи при цьому багато білків і жирів.

Хоча є дослідження, які показують, що дієти з низьким вмістом вуглеводів можуть допомогти вам схуднути, дослідження, як правило, зосереджені на тих, хто має ожиріння, метаболічний синдром та/або діабет 2 типу.

Деякі з цих досліджень показують, що дієти з низьким вмістом вуглеводів можуть сприяти втраті ваги і покращувати різні показники здоров’я, включаючи «хороший» холестерин ЛПВЩ, рівень цукру в крові, кров’яний тиск та інші в порівнянні зі стандартною дієтою з низьким вмістом жиру.

Однак огляд понад 1000 досліджень показав, що хоча були позитивні результати при дієті з низьким вмістом вуглеводів менше ніж і через 6–11 місяців, не було значного впливу на серцево-судинні фактори ризику через 2 роки.

Крім того, Національне дослідження охорони здоров’я та харчування, яке проводилося у 1999–2010 роках, яке аналізувало дієти з низьким вмістом вуглеводів та ризик смерті, виявило, що ті, хто споживав найменшу кількість вуглеводів, як правило, передчасно помирали від будь-якої причини, включаючи інсульт, рак та коронарне серце. захворювання.

Резюме: Оскільки дієти з низьким вмістом вуглеводів можуть бути корисними для схуднення для деяких людей, вони не є відповіддю для всіх.

Вуглеводи не є причиною ожиріння

Хоча обмеження вуглеводів може призвести до втрати ваги, це не означає, що вживання вуглеводів саме по собі є причиною збільшення ваги.

Це міф, який розвінчано.

Хоча це правда, що додавання цукру та рафінованих вуглеводів пов’язано з підвищеною ймовірністю розвитку ожиріння, те ж не стосується багатих клітковиною повноцінних джерел вуглеводів.

Люди їли вуглеводи протягом тисячоліть, у тій чи іншій формі.

Проте темпи розвитку ожиріння почали зростати приблизно в середині 20-го століття з підвищенням приблизно в 1980 році, коли 4,8% чоловіків і 7,9% жінок мали ожиріння.

Сьогодні наша кількість зросла в геометричній прогресії, і 42,4 відсотка дорослих мають ожиріння.

Варто також зазначити, що деякі групи населення залишаються в чудовому стані, дотримуючись дієти з високим вмістом вуглеводів.

Жителі Окінави та островів Китаван, які споживають значну частину щоденного споживання калорій за рахунок вуглеводів, мають одну з найдовших тривалість життя.

Їх об’єднує те, що вони їдять справжню необроблену їжу.

Однак популяції, які споживають велику кількість рафінованих вуглеводів і обробленої їжі, як правило, мають вищі шанси на розвиток негативних наслідків для здоров’я.

Резюме: люди їли вуглеводи задовго до епідемії ожиріння, і є багато прикладів людей, які зберігали відмінне здоров’я, дотримуючись дієти з високим вмістом вуглеводів.

Вуглеводи не є необхідними, але багато продуктів, що містять вуглеводи, неймовірно корисні

Багато людей, які дотримуються низьковуглеводної дієти, стверджують, що вуглеводи не є необхідною поживною речовиною.

До певної міри це може бути правдою, але вони є критичним компонентом збалансованої дієти.

Деякі вважають, що мозок не потребує рекомендованих 130 грамів вуглеводів на день. Хоча деякі ділянки мозку можуть використовувати кетони, мозок покладається на вуглеводи, щоб забезпечити його паливом.

Крім того, поживні продукти, що містять вуглеводи, такі як овочі та фрукти, пропонують різноманітні переваги для здоров’я.

Хоча можна вижити навіть на дієті з нульовим вмістом вуглеводів, це, ймовірно, не оптимальний вибір, оскільки ви втрачаєте рослинну їжу, яка, як показала наука, є корисною. Крім того, ця надзвичайно обмежувальна дієта не повинна бути чимось, до чого слід приступати без розмови з лікарем.

Резюме: вуглеводи не є «необхідними» поживними речовинами. Однак багато рослинних продуктів, багатих вуглеводами, багаті корисними поживними речовинами, тому уникнення їх може не дозволити вам почувати себе найкращим чином.

Як зробити правильний вибір

Як правило, вуглеводи в їх натуральній формі, багатій клітковиною, є здоровими, а ті, що позбавлені клітковини, ні.

Якщо це цілісна їжа з одним інгредієнтом, то це, ймовірно, здорова їжа для більшості людей, незалежно від вмісту вуглеводів.

Замість того, щоб думати про вуглеводи як про «хороші» чи «погані», зосередьтеся на розширенні повноцінних і складних варіантів над тими, які інтенсивно обробляються. Краще зосередитися на тому, що ви отримуєте, а не на тому, що, здається, ви можете відмовитися.

У харчуванні речі рідко бувають чорно-білими. Але наступні продукти є кращим джерелом вуглеводів.

• Овочі. Усі. Найкраще щодня їсти різноманітні овочі.
• Цілі плоди. Яблука, банани, полуниця тощо.
• Бобові. Сочевиця, квасоля, горох тощо.
• Горіхи. Мигдаль, волоські горіхи, фундук, горіхи макадамія, арахіс тощо.
• Насіння. Насіння чіа і гарбузове насіння.
• Цільного зерна. Вибирайте по-справжньому цільні зерна, наприклад, в чистому вівсі, кіноа, коричневому рисі тощо.
• Бульби. Картопля, солодка картопля тощо.

Ці продукти можуть бути прийнятними в помірних кількостях для деяких людей, але багатьом буде краще, якщо обмежити їх якомога більше.

• Цукорні напої. Це газовані напої, фруктові соки з додаванням цукру та напої, підсолоджені кукурудзяним сиропом з високим вмістом фруктози.
• білий хліб. Це рафіновані вуглеводи з низьким вмістом необхідних поживних речовин і шкодять здоров’ю метаболізму. Це стосується більшості комерційно доступного хліба.
• Тістечка, печиво та торти. Ці продукти, як правило, містять дуже багато цукру та рафінованої пшениці.
• Морозиво. Більшість видів морозива містять дуже багато цукру, хоча є винятки.
• Цукерки та шоколадки. Якщо ви збираєтеся їсти шоколад, вибирайте якісний чорний шоколад.
• Картопля фрі та картопляні чіпси. Ціла картопля корисна. Однак картопля фрі та картопляні чіпси не забезпечують поживних переваг, які дає цільна картопля.

Резюме: вуглеводи в їх натуральній, багатій клітковиною формі, як правило, корисні. Оброблена їжа з цукром і рафінованими вуглеводами не забезпечує таких же харчових переваг, як вуглеводи в їх натуральній формі, і з більшою ймовірністю призведе до негативних наслідків для здоров’я.

Низький вміст вуглеводів відмінно підходить для деяких, але інші працюють найкраще з великою кількістю вуглеводів

У харчуванні не існує універсального рішення.

Для вас пропонується: Середземноморська дієта: Посібник для початківців та план харчування

«Оптимальне» споживання вуглеводів залежить від багатьох факторів, таких як:

• вік
• Стать
• метаболічне здоров’я
• фізична активність
• культура харчування
• особисті переваги

Якщо у вас зайва вага або такі захворювання, як метаболічний синдром та/або діабет 2 типу, ви можете бути чутливими до вуглеводів.

У цьому випадку, ймовірно, буде корисним зменшення споживання вуглеводів.

З іншого боку, якщо ви просто намагаєтеся залишатися здоровими, у вас, ймовірно, немає причин уникати «вуглеводів». Проте все одно важливо якомога більше їсти цілісних продуктів з одним інгредієнтом.

Якщо ваш тип статури від природи худий і/або ви дуже фізично активні, ви навіть можете функціонувати набагато краще, якщо у вашому раціоні є велика кількість вуглеводів.

Для отримання додаткової інформації про кількість вуглеводів, яка підходить вам, поговоріть зі своїм лікарем.

Більше статей, які можуть вам сподобатися

Люди, які читають “Хороші вуглеводи, погані вуглеводи — як зробити правильний вибір”, також люблять такі статті:

§ 20. ВУГЛЕВОДИ: ГЛЮКОЗА, САХАРОЗА

Класифікація вуглеводів, їх утворення й поширення в природі. З представниками органічних речовин цього класу ви частково ознайомилися в курсі хімії 9 класу. Це природні органічні речовини, які відіграють важливу роль у житті людини. До них належать низькомолекулярні сполуки — глюкоза, фруктоза, лактоза, сахароза та високомолекулярні — крохмаль і целюлоза. Схему класифікації вуглеводів зображено на рис. 36.

Рис. 36. Схема класифікації вуглеводів

Вуглеводи — поширені в природі речовини. Із моносахаридів найпоширенішою є глюкоза. Вона міститься в клітинному соку рослин. Особливо високий вміст її у виноградному соку, кавунах, спілих яблуках і грушах, що надає їм солодкого смаку. У складі меду переважно два моносахариди: глюкоза та фруктоза. Глюкоза в невеликій кількості також є майже в усіх клітинах організму людини.

Сахароза утворюється в коренеплодах цукрового буряка та в стеблах цукрової тростини, звідки її добувають. Вміст сахарози в цукровому буряку становить 16-20 %, а в цукровій тростині може досягати 16-26 %. Крім того, вона міститься в плодах і листках багатьох рослин.

Фізичні властивості глюкози й сахарози подібні. Це безбарвні кристалічні речовини (у подрібненому стані білі), солодкі на смак, добре розчинні у воді; сахароза — легкоплавка речовина, яка після охолодження застигає.

Глюкоза: молекулярна формула та її відкрита форма. Формула глюкози С₆Н₁₂О₆ або С₆(Н₂О)₆. Вона утворюється в зелених листках рослин, які містять хлорофіл, з вуглекислого газу та води під дією сонячної енергії (рис. 37, с. 100).

Рис. 37. Схема утворення глюкози — фотосинтез

Складіть самостійно рівняння реакції утворення глюкози внаслідок дії сонячної енергії. Пригадайте, що відбувається з глюкозою в процесі дихання.

Розглянемо будову молекули глюкози. З молекулярної формули бачимо, що до складу молекули входять шість атомів Оксигену. Це наштовхує на думку про наявність у молекулі глюкози характеристичних (функціональних) груп.

Припустимо, що молекула глюкози містить гідроксильні групи. Щоб підтвердити це припущення, проведемо лабораторний дослід.

Лабораторний дослід 2. Окиснення глюкози свіжоодержаним купрум(ІІ) гідроксидом

Пригадайте правила безпеки під час роботи з реактивами та обладнанням і суворо дотримуйтеся їх.

Завдання 1. Доведіть експериментально, що глюкоза є багатоатомним спиртом. Зробіть відповідні висновки.

Завдання 2. Доведіть експериментально, що глюкоза є альдегідом. Зробіть відповідні висновки.

Обладнання та реактиви: пробірки, розчини глюкози, натрій гідроксиду й купрум(ІІ) хлориду.

1. Добудьте купрум(ІІ) гідроксид реакцією обміну. Опишіть ваші спостереження. Складіть рівняння реакції.

2. Помістіть купрум(ІІ) гідроксид у дві пробірки.

3. У першу пробірку долийте розчин глюкози та перемішайте вміст пробірки. Спостерігайте за перебігом хімічної реакції. Запишіть спостереження в зошит. Зробіть відповідні висновки.

4. У другу пробірку долийте розчин глюкози, перемішайте та нагрійте вміст пробірки. Запишіть спостереження в зошит. Зробіть відповідні висновки.

Виконавши лабораторний дослід, ви переконалися, що глюкоза — багатоатомний спирт і одночасно альдегід.

Водночас вам відомо, що багатоатомні спирти (гліцерол) вступають у реакції естерифікації. Дослідженнями встановлено, що під час взаємодії глюкози з етановою кислотою 1 моль глюкози реагує з 5 молями етанової кислоти. Отже, глюкоза є п’ятиатомним спиртом, а точніше альдегідоспиртом.

Молекула глюкози може мати циклічну або відкриту (альдегідну) форму. Моделі її молекул зображено на рис. 38.

Рис. 38. Моделі молекули глюкози: а — кулестержнева (відкрита форма); б — масштабна (циклічна форма)

Відкриту форму глюкози відображає структурна формула

Хімічні властивості глюкози. Оскільки глюкоза має подвійну хімічну природу, вона проявляє хімічні властивості, характерні для багатоатомних спиртів і альдегідів.

Як альдегід, глюкоза вступає в реакції неповного окиснення з амоніачним розчином аргентум(І) оксиду й реакції відновлення з воднем.

Під час окиснення глюкози відбувається реакція «срібного дзеркала». Глюкоза окиснюється до глюконової кислоти. Рівняння реакції:

За розривом подвійного зв’язку в альдегідній групі приєднується водень. Унаслідок цього глюкоза відновлюється до шестиатомного спирту — сорбіту. Рівняння реакції:

Глюкоза за наявності ферментів або певних бактерій вступає в реакції бродіння різного виду. Наприклад, унаслідок дії ферментів дріжджів і без доступу повітря глюкоза утворює етанол:

Під впливом молочнокислих бактерій глюкоза окиснюється до молочної кислоти:

З молочнокислим бродінням пов’язані процеси скисання молока, квашення капусти тощо. Кислі молоко й капуста є цінними харчовими продуктами.

Отже, склад, будова та хімічні властивості глюкози свідчать про те, що вона є альдегідоспиртом.

Сахароза: склад, молекулярна формула. Молекулярна формула сахарози С₁₂Н₂₂О₁₁. Інакше формулу можна записати так: С₁₂(Н₂О)₁₁. До складу її молекули входять залишки молекул глюкози та фруктози. Тому сахароза належить до дисахаридів. Будову молекули сахарози зображено на рис. 39.

Рис. 39. Кулестержнева модель молекули сахарози

Сировиною для виробництва сахарози в Україні є цукровий буряк. Зауважимо, що великий внесок у розвиток цукрової промисловості в Україні зробив український хімік М. Бунге.

Довідайтеся з інтернет-джерел про життя й наукову діяльність М. Бунге та підготуйте коротке повідомлення.

Хімічні властивості сахарози. Сахароза добре відома вам з побуту — це харчовий продукт цукор. Як усі органічні речовини, вона горить з утворенням вуглекислого газу й води.

Напишіть самостійно рівняння реакції горіння сахарози.

Сахароза вступає в реакції гідролізу, що відбуваються за підвищеної температури та наявності неорганічних кислот або під дією ферментів. Наприклад, якщо прокип’ятити розчин сахарози із сульфатною кислотою, то сахароза гідролізується з утворенням глюкози та фруктози. Рівняння реакції:

Перевірити наявність глюкози можна за допомогою відомих вам якісних реакцій на альдегіди — взаємодії з амоніачним розчином аргентум(І) оксиду або свіжоодержаним купрум(ІІ) гідроксидом.

ПІДСУМОВУЄМО ВИВЧЕНЕ

• Вуглеводи — органічні речовини, які класифікують на моно-, ди- й полісахариди. Загальна формула моносахаридів глюкози й фруктози С₆(Н₂О)₆, дисахариду сахарози С₁₂(Н₂О)₁₁.

• Найпоширеніший моносахарид — глюкоза, молекулярна формула якої С₆Н₁₂О₆. Утворюється внаслідок фотосинтезу з вуглекислого газу та води в зелених листках рослин під дією сонячної енергії.

• Глюкоза — альдегідоспирт, що підтверджено її хімічними властивостями. Як багатоатомний спирт вступає в реакції естерифікації з карбоновими кислотами, у якісну реакцію з купрум(ІІ) гідроксидом. Як альдегід — окиснюється амоніачним розчином аргентум(І) оксиду або свіжоодержаним купрум(ІІ) гідроксидом за нагрівання до глюконової кислоти. Їй властива реакція відновлення воднем до шестиатомного спирту сорбіту. Під впливом бактерій вступає в реакції спиртового та молочнокислого бродіння.

• Сахароза — дисахарид, молекулярна формула якого С₁₂Н₂₂О₁₁. До складу молекули сахарози входять залишки молекул глюкози та фруктози. Вступає в реакції окиснення, гідролізу.

ЗАВДАННЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ

• 1. Поясніть класифікацію вуглеводів, їх утворення та поширення в природі.
• 2. Охарактеризуйте утворення глюкози в процесі фотосинтезу. Напишіть рівняння реакції.
• 3. Проведіть уявний експеримент. Налийте в чисту пробірку розчин глюкози об’ємом 1-1,5 мл і вдвічі більший об’єм амоніачного розчину аргентум(І) оксиду. Нагрівайте вміст пробірки на малому вогні до почорніння розчину. Поясніть, які процеси ви очікуєте спостерігати. Напишіть рівняння реакції.
• 4. У двох пробірках без написів є розчини глюкози та гліцеролу. Складіть план розпізнавання цих двох речовин. Напишіть рівняння реакцій.
• 5. Обчисліть, який об’єм карбон(IV) оксиду (н. у.) виділиться внаслідок спиртового бродіння глюкози кількістю речовини 0,7 моль.
• 6. Під час гідрування глюкози утворився шестиатомний спирт масою 72,8 г. Обчисліть масу глюкози та об’єм водню (н. у.), що вступили в реакцію.
• 7. Поясніть, як за допомогою якісних реакцій розпізнати розчини глюкози та сахарози. Складіть план дослідження та зробіть відповідні висновки. Напишіть рівняння реакцій.
• 8. Складіть рівняння реакцій за схемою: етен → етин → етаналь → карбон(IV)
• 9. У цукровій тростині масова частка сахарози становить у середньому 20 %. Обчисліть, яку масу фруктози можна добути з цукрової тростини масою 25 т.

§ 24. Вуглеводи: поняття, класифікація та поширеність у природі

Термін «вуглеводи» походить від слів «гідрат вуглецю». Його запропонував 1844 року хімік К. Г. Шмідт, ґрунтуючись на даних про елементний склад перших відомих представників цього класу сполук. Було встановлено, що вуглеводи складаються з Карбону, Оксигену та Гідрогену, причому співвідношення атомів Гідрогену й Оксигену в них таке саме, як у воді. Такий склад описали загальною формулою вуглеводів:

До того ж, під час нагрівання або дією водовідіймаючих засобів вуглеводи розкладаються на вуглець та воду, що також підтверджувало таку формулу і назву.

Подальші дослідження хімічної будови вуглеводів виявили, що існують вуглеводи, які не відповідають цій формулі, але за будовою є вуглеводами. Отже, термін «вуглеводи» та їхня загальна формула є застарілими, але історично збереглися.

• Вуглеводами є органічні речовини, що за будовою є полігідроксильними сполуками і їх молекули або молекули продуктів їх гідролізу містять групу >C=0

Молекули вуглеводів складаються з певних «одиниць» (мономерів), які називають сахаридами. За числом таких одиниць вуглеводи поділяють на прості та складні.

Молекули простих вуглеводів складаються з однієї одиниці й не гідролізуються на простіші вуглеводи.

Складні вуглеводи гідролізуються на прості, і їх молекули складаються з кількох одиниць:

• з двох одиниць — дисахариди;

• від двох до десяти одиниць — олігосахариди;

• більше десяти одиниць — полісахариди.

Вуглеводи в природі

Вуглеводи — найпоширеніші органічні сполуки в природі. Вони становлять близько 80 % від сухої маси рослин і 2-3 % від сухої маси тварин. Єдине джерело вуглеводів у природі — це рослини, саме вони синтезують вуглеводи в процесі фотосинтезу. У такий спосіб рослини запасають енергію Сонця у вигляді енергії хімічних зв’язків у сполуках.

Функції вуглеводів досить різноманітні, головними серед яких є:

• енергетична (глюкоза, фруктоза, сахароза, лактоза, крохмаль, глікоген тощо);

• структурна (целобіоза, целюлоза, хітин тощо).

ВУГЛЕВОДИ В ПРИРОДІ

Глюкоза — найпоширеніший моносахарид, трапляється в рослинах і тваринах як у вільному вигляді, так і у складі сполук з іншими органічними речовинами — глікозидів. Утворення глікозидів підвищує розчинність у воді малорозчинних сполук.

Лактоза (від латин. lac — молоко), або молочний цукор, — дисахарид, що міститься в молоці та молочних продуктах. Є важливим компонентом харчування ссавців.

Лактоза не гігроскопічна, тобто не поглинає вологу. Через це її додають у таблетки як наповнювач, оскільки у вологому середовищі багато лікарських речовин розкладатимуться. З неї синтезують лактулозу — препарат для лікування розладів кишківника.

Мальтоза (від латин. maltum — солод), або солодовий цукор — дисахарид, що міститься в пророслому зерні (солоді) ячменю, жита та інших зернових, у томатах, пилку й нектарі рослин. Утворюється в живій природі під час гідролізу крохмалю та глікогену.

Глікоген — головний резервний полісахарид вищих тварин, міститься в цитоплазмі клітин майже всіх тканин, найбільший уміст у м’язах та печінці (до 8 % від маси гепатоцитів). Іноді глікоген називають тваринним крохмалем. Він швидко піддається гідролізу й поповнює запас глюкози в крові.

Мурамін (від латин. murus — стінка) — полісахарид, що надає механічної міцності стінкам клітин бактерій. Він допомагає бактеріям вижити в суворих умовах існування.

Хітин — нітрогеновмісний полісахарид, міститься в оболонці клітин нижчих рослин та грибів, надає механічної міцності оболонкам безхребетних (комах та ракоподібних). Завдяки хітину стінки клітин грибів такі міцні, що не руйнуються під час пережовування, через що майже не перетравлюються.

Пектини (від грец. pektos — той, що згорнувся або замерз) — полісахариди, що утворюють волокна в плодах та овочах. Містяться в усіх вищих рослинах, особливо багато їх у фруктах і деяких водних рослинах. У воді не розчиняються, але є гелеутворювачами. Цю властивість використовують для приготування желе, мармеладу, пастили, зефіру, морозива, фруктової начинки цукерок тощо.

Капсульні полісахариди — речовини, які виділяють деякі бактерії, гриби та водорості. Існує величезна кількість їх різновидів. Ці полісахариди зазвичай утворюють в’язкий слизовий шар, який організми використовують для захисту або для прикріплення до поверхонь.

Капсульні полісахариди перетворюють на корисні продукти, зокрема ксантанову та гуарову камедь, декстран тощо. Більшість із них виявляють незвичні в’язкопружні властивості: у звичайному стані вони в’язкі, але стають значно рідкішими за найменшого руху. Це використовують для легкого збовтування лосьйонів, засобів для очищення шкіри тощо.

Ксантанову та інші види камеді застосовують у харчовій промисловості як загущувачі та гелеутворювачі. У цьому ви можете переконатися за змістом етикеток соусів, морозива, десертів, хлібобулочних виробів, напоїв тощо.

Агар-агар (від малайського agar — желе) — суміш полісахаридів, яку виділяють із червоних та бурих морських водоростей. Розчиняється у воді тільки за нагрівання до 85-95 °C, а після охолодження утворює міцний гель. Агар-агар використовують у харчовій промисловості для виробництва мармеладу, жувальних цукерок, суфле, джемів, конфітюрів, соусів тощо.

Каррагінан — група сульфатних полісахаридів лінійної будови, які виділяють із червоних морських водоростей. Розчин каррагінану використовують у виробництві м’ясних виробів з метою утримання вологи для здешевлення готової продукції. Також використовують у виробництві молочних коктейлів, морозива, кондитерських виробів.

Ключова ідея

Вуглеводи — найпоширеніші в природі сполуки, що виконують енергетичну та структурні функції. Широко використовуються людиною.

Контрольні запитання

• 382. Які речовини називають вуглеводами?
• 383. Схарактеризуйте класифікацію вуглеводів. На чому ґрунтується розділення вуглеводів на різні класифікаційні групи?
• 384. Схарактеризуйте поширеність вуглеводів у природі, їх біологічну роль та застосування.

Завдання для засвоєння матеріалу

• 385. Запишіть молекулярні формули відомих вам вуглеводів, схарактеризуйте їх фізичні й хімічні властивості.
• 386. З наведених формул виберіть ті, що можуть належати вуглеводам: C₃H₈O, C₅H₁₀O₅, C₁₂H₂₆, C₁₂H₂₂O₁₁, C₆H₁₂O.

Завдання з розвитку критичного мислення

• 387. Порівняйте склад молекул пентоз та гексоз. Поясніть походження назв цих груп вуглеводів.
• 388. Як ви вважаєте, чому вуглеводи можуть виконувати і енергетичну, і структурну функції?