انواع کربوهیدرات‌ها و نقش آن‌ها در بدن انسان

کربوهیدرات مهمترین و ارزانترین منبع دریافت انرژی در جوامع انسانی بشمار می‌آیند؛ تا جایی که در حدود ۹۰ درصد انرژی روزانه مردم در کشورهای فقیر و در حدود ۵۰ درصد انرژی افراد در کشورهای ثروتمند از کربوهیدرات (قندها) بدست می‌آید.

غلات، حبوبات، سیب‌زمینی و برنج از مهم‌ترین منابع کربوهیدرات در جهان محسوب می‌شوند؛ و به‌طور متوسط ۵۰ الی ۷۰ درصد کالری مورد نیاز روزانه انسان از مواد قندی تامین می‌شود. انسان‌ها در ازای هر یک گرم پروتئین و دو گرم چربی به چهار گرم کربوهیدرات در رژیم غذایی خود نیاز دارند.

در بدن افرادی که از تغذیه کامل برخوردار هستند، ۳۷۵ الی ۴۷۵ گرم کربوهیدرات ذخیره می‌شود. (بسته به وزن و میزان فعالیت افراد.)

مونوساکاریدها قندهای ساده‌ای هستند که در هر مولکول آن‌ها بین ۳ الی ۶ اتم کربن وجود دارد و بر این اساس قندهای سه کربنه، چهار کربنه، پنج کربنه و شش کربنه نامیده می‌شوند.

گلوکز یکی از قندهای شش کربنه محسوب می‌شود که به آن دکستروز یا قندخون نیز گفته می‌شود. فروکتوز و گالاکتوز از دیگر قندهای شش کربنه و مهم در تغذیه انسان هستند. فروکتوز یا قند میوه دیگر کربوهیدرات شش کربنه است که به عنوان شیرین‌ترین قند برای انسان شناخته می‌شود.

در میان انواع کربوهیدرات‌ها فقط کربوهیدرات‌های شش کربنه به مقدار قابل توجه در رژیم غذایی روزانه انسان یافت می‌شوند. تقریبا تمامی قندهایی که ما می‌شناسیم از قندهای شش کربنه هستند.

فروکتوز و گالاکتوز ساده‌ترین قندها از نظر تبدیل شدن به سوخت در بدن هستند.

دی‌ساکاریدها در هر مولکولشان ۲ قند ساده دارند و از ترکیب دو مولکول مونوساکارید تشکیل می‌شوند؛ ساختمان دی‌ساکاریدها به طور معمول از یک مولکول گلوکز و یکی دیگر از قندهای ساده تشکیل می‌شود. دی‌ساکاریدهایی که به طور معمول در غذای روزانه یافت می‌شوند عبارتند از؛

ساکاروز یا قند نیشکر و چغندر قند در حدود ۲۵ درصد از کالری دریافتی روزانه در بدن انسان را تامین کرده و ترکیبی از گلوکز و فروکتوز می‌باشد.

ترکیبی از دو مولکول گلوکز است.

لاکتوز یا قند شیر ترکیبی از گلوکز و گالاکتوز است. شیرینی این قند به طور نسبی از دیگر دی‌ساکاریدها پایین‌تر است.

پلی‌ساکاریدها یا قندهای چندگانه، شامل سلولز، نشاسته و گلیکوژن اصلا شیرین نیستند؛ و به‌طور کلی پلی‌ساکاریدها در دو دسته گیاهی و حیوانی قرار می‌گیرند.

نشاسته فراوان‌ترین پلی‌ساکارید گیاهی محسوب می‌شود؛ اما این ماده به صورت خام دردستگاه گوارش انسان به‌طور کامل هضم نمی‌شود. عمل پخت یا تخمیر به وسیله انواع باکتری‌ها می‌تواند به هضم و جذب این ماده در بدن انسان کمک کند. مولکول نشاسته در طی عمل هضم در بدن انسان ابتدا به دی‌ساکارید مالتوز تبدیل شده و سپس به گلوکز قابل مصرف انسان تبدیل می‌شود.

سلولز در واقع ساختار اولیه دیواره گیاهان را تشکیل می‌دهد. دستگاه گوارشی انسان در حالت عادی قادر به هضم کردن سلولز نبوده و آن را بدون تغییر دفع می‌کند؛ اما برخی جانوران همچون نشخوار کنندگان به کمک باکتری‌های همزیست موجود در دستگاه گوارش خود توانایی هضم و دریافت انرژی از سلولز را بدست آورده‌اند.

ساخت سلولز در طبیعت منحصر به گیاهان است اما به علت استفاده گسترده سلولز در صنعت، پژوهشگران باکتری‌های خاص با توانایی تولید سلولز را پرورش داده‌اند.

گلیکوژن پلی‌ساکارید ذخیره شونده در بافت‌های انسان‌ها و حیوانات است که از پیوند هزاران مولکول گلوکز با یکدیگر تشکیل می‌شود. در انسان و سایر پستانداران گلیکوژن در داخل بافت عضلات و جگر انبار می‌شود. اهمیت این ترکیب از دید زیستی به علت آن است که گلیکوژن ذخیره اصلی انرژی در انسان و در دیگر پستانداران محسوب شده و در دسترس‌ترین منبع انرژی آن‌ها در هنگام فعالیت فیزیکی محسوب می‌شود.

این پلی‌ساکارید به وسیله آنزیم‌های موجود در عضلات در کوتاه‌ترین زمان ممکن قابلیت تبدیل به گلوکز برای تامین انرژی مورد نیاز عضلات را داراست.

این نوع از کربوهیدرات‌ها از پیوند سه الی ۱۰ مولکول مونوساکارید با یکدیگر تشکیل شده و با ترکیب شدن با پروتئین‌ها و لیپیدها، گلیکوپروتئین‌ها و گلیکولیپیدها را تشکیل می‌دهند. پروتئین‌های انعقاد خون و ایمینوپروتئین‌ها از دسته الیکوساکاریدها محسوب می‌شوند.

آنتی‌ژن‌های گروه خونی نیز دسته خاصی از الیکوساکاریدها محسوب می‌شوند. تاکنون بیش از بیست نوع گروه خونی متفاوت تشخیص داده شده است که تفاوت آن‌ها با یکدیگر تنها در ترکیب قند پیوند یافته با آنتی‌ژن فرد می‌باشد.