
Ostatnia aktualizacja 28 lipca 2022
Dla większości ludzi termin “cukier” odnosi się do powszechnie używanego w gospodarstwie domowym cukru stołowego (sacharozy). Jednak sacharoza jest tylko jednym z wielu naturalnie występujących w diecie człowieka cukrów. Technicznie rzecz biorąc, termin “cukry” odnosi się do dwóch klasyfikacji węglowodanów: wolnej formy monosacharydów (cukry proste), które obejmują bardziej powszechne glukozy, fruktozy i galaktozy i disacharydów (dwie proste cząsteczki cukru połączone razem), które obejmują najbardziej powszechne sacharozy, laktozy i maltozy. Naturalnie występujące cukry są dostępne w owocach, warzywach, ziarnach i produktach mlecznych. Substancje słodzące to cukry dodane, które są stosowane jako składniki zarówno w celu zaspokojenia naszego smaku, jak i w niektórych przypadkach dostarczenia dodatkowej energii. Podział substancji słodzących na “odżywcze” i “nieodżywcze” uwzględnia różnicę w ilości energii dostarczanej przez daną substancję słodzącą. Odżywcze substancje słodzące mogą być określane jako kaloryczne i obejmują cukry i alkohole cukrowe. Nieodżywcze substancje słodzące nie oferują energii i mogą słodzić przy niewielkiej objętości. Zarówno alkohole cukrowe, jak i nieodżywcze substancje słodzące mogą zastąpić cukry i są czasami określane jako substytuty cukru, zamienniki cukru lub alternatywne substancje słodzące.
Wysokie spożycie wolnych cukrów wiąże się z otyłością, nadwagą i wysokim ryzykiem wystąpienia chorób niezakaźnych.
Częstość występowania chorób niezakaźnych (NCD) na świecie jest najwyższa w historii, zarówno w krajach rozwiniętych, jak i rozwijających się.
Głównymi czynnikami ryzyka tych chorób są zła dieta i brak aktywności fizycznej, a choroby niezakaźne pochłaniają rocznie życie prawie 50 milionów ludzi.
Z tego powodu społeczeństwo musi zrozumieć ryzyko związane z wysokim spożyciem cukru, ponieważ ludzie nie rozumieją metabolizmu tych biomolekuł i tego, że niezależnie od nazwy nadanej cukrowi, będzie on miał taki sam efekt w naszym organizmie i nie musi to być kryształkowy produkt kupowany na kilogramy w sklepach.
Dlatego tak ważne jest zrozumienie ścieżek metabolicznych, które zachodzą w naszym organizmie, gdy spożywamy węglowodany.
Ogólnie rzecz biorąc,
Glukoza jest wykorzystywana przez nasz organizm do produkcji energii poprzez ścieżkę metaboliczną glikolizy.
Fruktoza dostaje się do organizmu i jest metabolizowana w mięśniach, tkance tłuszczowej i wątrobie, aby stać się częścią glikolizy.
Galaktoza jest epimerem glukozy i poprzez szlak interkonwersji galaktoza-glukoza wchodzi do glikolizy.
Wszystkie cukry kończą cykl glikolizy zachowując się jak glukoza; to znaczy, że wszystkie cukry kończą metabolizowane w ten sam sposób. Gdy zużycie cukru zostanie przekroczone, będzie on przekształcony w pirogronian jako końcowy produkt szlaku glikolizy, a z niego mogą powstać cząsteczki mleczanu lub acetylo-CoA.
Z cząsteczki acetylo-CoA organizm może syntetyzować triglicerydy i cholesterol na drodze biochemicznej lipogenezy de novo. To znaczy, że cały wolny cukier lub skrobia bez błonnika, który dostaje się do naszego organizmu, może w końcu zostać zmagazynowany jako tłuszcz w naszej tkance tłuszczowej lub może zostać przekształcony w lipoproteiny o niskiej gęstości (LDL).
Spożywanie cukru poprzez konsumpcję warzyw nie wiąże się z żadną patologią i można go swobodnie jeść, ponieważ jest on zjadany w swojej matrycy, a cukrom towarzyszy błonnik i inne składniki odżywcze, co powoduje, że są one przyswajane bardzo powoli, podczas gdy sama skrobia, gdy nie towarzyszy jej cała matryca pokarmowa (błonnik, witaminy, minerały, kwasy organiczne itp.), jak np. mąki rafinowane, jest szybko metabolizowana i wchłaniana przez organizm w postaci glukozy, dlatego osoby spożywające pokarmy z mąki rafinowanej (białe pieczywo, ryż, makaron itp.) spożywają cukier.
W ten sam sposób należy unikać spożywania 100% naturalnych soków, ponieważ nie będąc w swojej matrycy w momencie przetwarzania, cały cukier zostaje uwolniony i soki te pod względem zawartości cukru stają się bardzo podobne do słodkich napojów.
Artykuł ma na celu pokazanie problemów związanych z nadmiernym spożyciem cukru, aby zrozumieć, jak zachowuje się on w naszym organizmie i jakie pokarmy z cukrem mogą być potencjalnie niezdrowe do spożycia.
Węglowodany
Węglowodany to cząsteczki utworzone przez kilka grup alkoholowych wraz z jeszcze jednym utlenionym węglem (grupa karbonylowa). Główne funkcje węglowodanów to źródło energii dla komórki, rezerwa energetyczna w tkankach (wątroba i mięśnie), cząsteczka strukturalna w kilku tkankach oraz prekursor do tworzenia różnych biomolekuł (szlaki anaplerotyczne). Klasyfikacja węglowodanów przedstawia się następująco.
Monosacharydy
Najprostsze węglowodany nazywane są monosacharydami. Cukier prosty lub monosacharyd składa się z łańcucha węglowego, grup hydroksylowych i grupy aldehydowej (aldoza) lub grupy ketonowej (ketoza).
Ze względu na liczbę węgli dzieli się je na triozy i tetrozy (półprodukty metaboliczne), pentozy i heksozy (najważniejsze monosacharydy), heptozy (powstające podczas fotosyntezy) i oktozy. Ich chemiczny charakter pozwoli na posiadanie różnych typów monosacharydów, na przykład mogą być aldoheksozy i ketoheksozy.
Istotna jest również ich stereoizomeria, ponieważ mogą prezentować węgle asymetryczne, dzięki czemu może powstać duża liczba monosacharydów, więc najważniejszy monosacharyd możemy nazwać: glukoza.
Do tej samej klasyfikacji możemy zaliczyć cukry D, które mają różnicę w konfiguracji tylko w jednym atomie węgla, są to tzw. epimery, np. D-glukoza i D-galaktoza (epimery), różnią się tylko konfiguracją w węglu 4.
Najważniejszymi monosacharydami w świecie żywienia są heksozy.
Głównym z nich jest Glukoza (C6H12O6), cząsteczka, która dostarcza energii komórkom wszystkich istot żywych, jest głównym monomerem disacharydów i polisacharydów, powstaje u roślin podczas fotosyntezy.
Jedną z głównych cech glukozy jest jej szybka przyswajalność w organizmie, jest ona wchłaniana przez specyficzne transportery, a także jest substratem wykorzystywanym przez kilka mikroorganizmów do fermentacji.
Fruktoza (C6H12O6), występuje głównie w owocach (pochodzenie jej nazwy), nie potrzebuje insuliny do swojego metabolizmu.
Galaktoza (C6H12O6), monosacharyd, który w wątrobie jest przekształcany w glukozę stanowiącą część rezerw energetycznych, jest ona syntetyzowana w gruczołach mlecznych ssaków, jej udział poprzez dietę będzie pochodził ze spożycia mleka.
Disacharydy
Disacharydy powstają, gdy dwa monosacharydy są połączone wiązaniem kowalencyjnym, jest to znane jako wiązanie glikozydowe, wiązanie to może być typu α lub β w zależności od konfiguracji anomerycznego atomu węgla wiązania. Na ogół ten anomeryczny atom węgla jest obecny tylko w jednym z dwóch monosacharydów, które będą tworzyć ostateczne wiązanie, z tego powodu ostateczna cząsteczka nadal ma wolną grupę aldehydową lub ketonową i może zachowywać się jak cukier redukujący. Wyjątkiem od tej reguły jest sacharoza, ponieważ jej dwa anomeryczne atomy węgla są połączone ze sobą.
Najważniejszym disacharydem w żywieniu jest sacharoza, która jest disacharydem powstałym w wyniku wiązania pomiędzy anomerycznym węglem 1 glukozy i anomerycznym węglem 2 fruktozy (wiązanie β (2 → 1)).
Jest znany jako cukier stołowy i jest głównie przetwarzany z trzciny cukrowej lub buraków.
Jest to najczęściej spożywany cukier i jest kojarzony z żywnością przetworzoną i ultraprzetworzoną.
Laktoza znana jest jako cukier mleczny powstały w wyniku połączenia anomerycznego węgla 1 D-galaktozy z anomerycznym węglem 4 D-glukozy, tworząc wiązanie β (1 → 4) (laktoza może ulegać mutacji tworząc dwa izomery: α i β).
Maltoza jest disacharydem powstałym w wyniku połączenia dwóch jednostek glukozy przy węglu 1 i 4, anomeryczny atom węgla znajduje się w konfiguracji α-formy, a więc tworzy wiązanie α (1 → 4).
Oligosacharydy i polisacharydy
Oligosacharydy to krótkie łańcuchy monosacharydów (do 10 monomerów), które są utworzone przez wiązania glikozydowe, białka (glikoproteiny) lub lipidy (glikolipidy), które również mogą być utworzone do tych łańcuchów. Jednym z najbardziej znanych oligosacharydów w żywieniu jest maltodekstryna, otrzymywana z hydrolizy skrobi i posiadająca od 5 do 10 jednostek glukozowych, stosowana jest w wielu przetworzonych produktach spożywczych i obojętnych mieszankach spożywczych, suplementach i lekach. Jest szybko metabolizowana w organizmie.
Polisacharydy charakteryzują się dużym rozmiarem cząsteczkowym, są nierozpuszczalne w wodzie, tworzą roztwory koloidalne, mają gorzki smak, w przeciwieństwie do disacharydów i monosacharydów, które mają słodki smak.
Generalnie ich wiązania tworzą się pomiędzy węglem anomerycznym a hydroksylami znajdującymi się w karbonach 4, 6 i 3.
W przypadku nadmiernego spożycia glukozy zwierzęta magazynują ją w postaci glikogenu (rozgałęziony polisacharyd), gdy organizm potrzebuje energii, rezerwa ta jest uwalniana w postaci glukozy do produkcji energii.
W diecie pokarmowej, głównie gdy mówimy o niedożywieniu, polisacharydem budzącym największe zainteresowanie jest skrobia.
Skrobia składa się z dwóch rodzajów łańcuchów:
amylozy, głównego składnika skrobi, są to liniowe łańcuchy utworzone przez D-glukozę, które są utworzone przez wiązania α (1 → 4) i na ogół mają helikalną strukturę przestrzenną.
amylopektyny: łańcuchy o rozgałęzionym porządku, które w części liniowej zbudowane są z wiązań α (1 → 4), a w rozgałęzieniach z wiązań α (1 → 6).
Metabolizm węglowodanów
Metabolizm glukozy
Cukier w organizmie człowieka jest metabolizowany ze szlaku metabolicznego glikolizy w cytoplazmie, szlak ten ma na celu przekształcenie jednej cząsteczki glukozy w dwie cząsteczki pirogronianu, a ten może być przekształcony w mleczan, etanol lub acetylo-CoA (cząsteczka, która może wejść w cykl kwasu cytrynowego lub substrat do tworzenia kwasów tłuszczowych, ciał ketonowych i cholesterolu).
W glikolizie glukoza przez enzym, heksokinazę jest fosforylowana przez ATP do glukozo-6-fosforanu z cząsteczką ATP, ten jest przekształcany do fruktozo-6-fosforanu przez działanie izomerazy fosfoglukozy (tu aldoza jest przekształcana w ketozę). ATP wraz z enzymem fosfofruktokinazą fosforyluje fruktozo-6-fosforan do fruktozo-1,6-bisfosforanu i ADP.
Enzym aldolaza katalizuje rozszczepienie fruktozo-1,6-bisfosforanu, który ma sześć węgli, na dwie cząsteczki o odpowiednio trzech węglach: 3-fosforan gliceraldehydu (tylko ta cząsteczka będzie podążać w glikolizie) i fosforan dihydroksyacetonu (ta cząsteczka może być przekształcona w aldehyd-3-fosforan przez działanie izomerazy triozofosforanowej). Enzym dehydrogenaza gliceraldehydu 3-fosforanowego katalizuje reakcję gliceraldehydu 3-fosforanowego do 1,3-bisfosfoglicerynianu przy użyciu fosforanu nieorganicznego i NAD+. Grupa fosforowa 1,3-bisfosfoglicerynianu jest przenoszona na ADP w celu wytworzenia ATP wraz z cząsteczką 3-fosfoglicerynianu przez enzym kinazę fosfoglicerynianową, cząsteczka ta jest przekształcana w 2-fosfoglicerynian przez działanie mutazy fosfoglicerynianowej. 2-fosfoglicerynian jest odwadniany do postaci fosfolopirogronianu przez działanie enzymu enolazy przekształcającego niskoenergetyczne wiązanie estrowe fosforanu w wiązanie wysokoenergetyczne.
Wreszcie, enzym kinaza pirogronianowa powoduje nieodwracalne przeniesienie grupy fosforanowej z fosfoenolopirogronianu na ADP tworząc ATP i pirogronian.

Metabolizm kwasów tłuszczowych z glukozy: lipogeneza de novo
Jednym z głównych problemów związanych ze spożywaniem pokarmów z nadmiarem wolnych cukrów jest to, że metabolizm glukozy powoduje konwersję tego nadmiaru w kwasy tłuszczowe.
Lipogeneza to synteza tłuszczów (trójglicerydów) w wątrobie i tkance tłuszczowej.
Lipogeneza de novo jest szlakiem biochemicznym zdolnym do przekształcenia węglowodanów w trójglicerydy, gdy zapasy glikogenu są pełne.
Kwasy tłuszczowe mogą być syntetyzowane przez system pozamitochondrialny, gdzie kompletna synteza palmitynianu z acetylo-CoA zachodzi w cytozolu (wodna substancja otaczająca jądro i organelle komórki), u większości ssaków glukoza będzie głównym substratem dla zachodzącej lipogenezy de novo.
Ogólnie rzecz biorąc, gdy istnieje wysoka dostępność ATP i acetylo-CoA (czemu towarzyszy niska szybkość cyklu kwasu trójkarboksylowego, lepiej znanego jako cykl Krebsa – cykl kwasu cytrynowego), organizm może syntetyzować kwasy tłuszczowe, wykorzystując acetylo-CoA jako źródło węgla, który pochodzi głównie z węglowodanów, a nawet z aminokwasów ketogennych.
Jak wspomniano wyżej, pirogronian jest otrzymywany z glukozy w mitochondrium i może być przekształcony do acetylo-CoA, który musi być przeniesiony do cytozolu. Następuje to dzięki jego kondensacji z oksalooctanem w celu utworzenia cytrynianu.
Cytrynian w cytozolu jest regenerowany z powrotem do acetylo-CoA i oksalooctanu przez enzym liaza ATP-cytrynianowa (oksalooctan wraca do matrycyy mitochondrialnej, ponieważ jest przekształcany do jabłczanu i pirogronianu), wytworzona energia jest wykorzystywana w syntezie kwasów tłuszczowych.
Acetylo-CoA ulega karboksylacji tworząc malonylo-CoA (reakcja katalizowana przez enzym karboksylazę acetylo-CoA z użyciem biotyny jako grupy prostetycznej). Zarówno acetylo-CoA jak i malonylo-CoA są przekształcane do swoich pochodnych ACP (acylowe białko nośnikowe).
Związki te będą miały drogę elongacji:
1. Kondensacja acetylo-CoA i malonylo-CoA do acetoacetylo-CoA (wraz z uwolnieniem wolnego CoA i CO2) przez enzym acylo-malonylo-CoA.
2. Redukcja przez NADPH tworząc D-3-hydroksymaślan-ACP (reakcja katalizowana przez enzym reduktazę β-ketoacylo-ACP).
3. Dehydratacja do krotonyl-ACP (enzymem działającym jest 3-hydroksy acyl-ACP).
4. Redukcja przez NADPH, w wyniku której powstaje butyrylo-ACP (dzięki działaniu reduktazy białka nośnika enoilowego).
W trakcie tego procesu następuje kilka kolejnych rund wydłużania, które dodają kolejne atomy węgla do łańcucha węglowodorowego wyrastającego z malonyl-ACP, dzieje się tak aż do powstania palmitynianu (16-węglowego kwasu tłuszczowego – C16,0).
Podobnie, zwierzęta mogą syntetyzować cholesterol z acetylo-CoA z serii reakcji, które utworzą 27 atomów węgla cholesterolu (jednostki octanowe są przekształcane w pięciowęglowe jednostki izoprenowe, które kondensują się, tworząc liniowy prekursor cyklicznego cholesterolu).
Chociaż organizm potrzebuje cholesterolu do codziennych funkcji, to nadmiar zawierających cholesterol lipoprotein o niskiej gęstości może prowadzić do miażdżycy (stwardnienie tętnic spowodowane obecnością cholesterolu, który powoduje pogrubienie tętnic).
Ludzie na ogół nie zdają sobie sprawy, że nadmierne spożycie cukru może podnieść poziom trójglicerydów, cholesterolu i LDL, co może prowadzić do wielu patologii, począwszy od nadwagi i otyłości. Wielu lekarzy, widząc w badaniach laboratoryjnych wysokie poziomy tych markerów, zakazuje spożywania tłuszczu w diecie, podczas gdy pierwszą rzeczą, która powinna być zakazana, jest spożywanie pokarmów z wolnymi cukrami w składzie.
Metabolizm fruktozy
Jak już wspomniano, fruktoza jest jednym z najczęściej spożywanych cukrów w diecie człowieka, ponieważ występuje w niezliczonej ilości owoców i jest cząsteczką, która wraz z glukozą wchodzi w skład sacharozy.
Fruktoza może być metabolizowana w mięśniach, tkance tłuszczowej i wątrobie. Gdy metabolizm zachodzi w mięśniach i tkance tłuszczowej, jest ona fosforylowana przez enzym heksokinazę do postaci fruktozo-6-fosforanu, który następnie staje się częścią glikolizy.
Podczas gdy jest metabolizowana w wątrobie, zamiast heksokinazy współdziała enzym glukokinaza, z tą wadą, że enzym ten jest zdolny tylko do fosforylacji glukozy. Z tego powodu fruktoza wchodzi w szlak fruktozo-1-fosforanowy. Szlak rozpoczyna się od enzymu fruktokinazy, który przekształca fruktozę w fruktozo-1-fosforan, który następnie jest rozszczepiany z fruktozo-1-fosforanu na gliceraldehyd i fosforan dihydroksyacetonu (cząsteczka, która wchodzi do glikolizy w etapie izomerazy fosforanu triozowego). Wreszcie, aldehyd glicerynowy jest fosforylowany przez działanie kinazy triozowej do 3-fosforanu aldehydu glicerynowego, a zatem może również wejść w glikolizę.

Metabolizm galaktozy
Galaktoza jest jednym z monomerów, z których powstaje laktoza i jest epimerem glukozy (różnią się konfiguracją węgla 4).
Galaktoza wejdzie do glikolizy, ale najpierw musi ulec reakcji epimeryzacji na drodze interkonwersji galaktoza-glukoza.
Szlak ten rozpoczyna się od enzymu galaktozydazy, który fosforyluje galaktozę w celu wytworzenia 1-fosforanu galaktozy, cząsteczka ta katalizowana jest działaniem enzymu urydyltransferazy galaktozy-1-fosforanu, przenoszącego grupę urydylową z difosforanu urydyny glukozy (UDP-glukozy) na 1-fosforan galaktozy, a tym samym tworzącego wraz z 1-fosforanem glukozy difosforan urydyny galaktozy (UDP-galaktozę). UDP-galaktoza jest przekształcana do UDP-glukozy przez działanie enzymu 4-epimerazy UDP-galaktozy. Wreszcie glukozo-1-fosforan jest przekształcany do glukozo-6-fosforanu przez katalizę enzymu fosfoglukomutazy, aby wejść do glikolizy.
Po zrozumieniu, jak zachowują się dietetyczne monosacharydy na końcu szlaków metabolicznych, ponieważ uzyskują dostęp do glikolizy w celu wytworzenia energii, a ich nadmiar w niezdrowych cząsteczkach w naszym organizmie, musimy zrozumieć, w jaki sposób dostają się do naszego organizmu i jak spożywając niektóre pokarmy bogate w skrobię, kończymy pośrednio spożywać wolną glukozę.
Trawienie węglowodanów
Trawienie węglowodanów to złożony system, który rozpoczyna się od jamy ustnej. W tym przypadku po spożyciu poprzez dietę: skrobi, glikogenu lub polimerów glukozy, zaczną one ulegać rozpadowi poprzez działanie enzymu α(1 → 4) glikozydazy (amylazy ślinowej), który jest obecny w ślinie, enzym ten częściowo degraduje liniowe łańcuchy amylozy i te obecne w amylopektynie, rozpoczynając w ten sposób rozpad skrobi.
Działanie to nie jest zbyt rozległe, ponieważ będzie się przedłużać w czasie, gdy pokarm znajduje się w ustach, enzym towarzyszy pokarmowi i ulega denaturacji, gdy wchodzi w kontakt z kwaśnym pH żołądka.
Trawienie jest kontynuowane w dwunastnicy (pierwsza część jelita cienkiego), tutaj znajduje się enzym α- amylaza trzustkowa, która jest syntetyzowana przez trzustkę i ma takie samo działanie jak amylaza ślinowa.
W tym momencie cząsteczki skrobi i inne powstałe polimery, będą metabolizowane do oligosacharydów, głównie do: maltozy, maltotriozy, a w limitach do dekstryn (oligosacharydy o około 8 jednostkach glukozy rozgałęzione ze skrobi amylopektyny i glikogenu zawierające α(1-6) punktów rozgałęzienia, które nie mogą być rozszczepione przez enzymy α-amylazy).
Wreszcie, hydroliza do monosacharydów wszystkich cząsteczek oligosacharydów i disacharydów, które zostały utworzone przez α-amylazy i disacharydów, które są naturalnie spożywane w diecie, występuje poprzez działanie kilku enzymów oligosacharydaz i disacharydaz znajdujących się w błonie apikalnej enterocytów.
Tabela 1 przedstawia główne enzymy rozrywające wiązania glikozydowe w organizmie.
Wydzielanie i pochodzenie | Enzymy | Podłoże | Działanie | Produkty |
---|---|---|---|---|
Ślina z gruczołów ślinowych jamy ustnej | α-amylaza | Skrobia / α-linked polysaccharides | Hydroliza | Dekstryny – maltoza |
Wydzieliny egzokrynne komórek akinarnych trzustki (miejsce działania: dwunastnica) | α-amylaza | Skrobia i dekstryny | Hydroliza | Dekstryny – maltoza |
Jelito cienkie (rąbek szczoteczkowy ) | Sacharaza | Sacharoza | Hydroliza | Glukoza – fruktoza |
α-dextinaza (siomaltaza) | Dekstryna – izomaltoza | Hydroliza | Glukoza | |
Maltaza | Maltoza | Hydroliza | Glukoza | |
Laktaza | Laktoza | Hydroliza | Glukoza – galaktoza |
Tabela 1. Enzymy, które umożliwiają szybki rozkład polimerów skrobi i glukozy na oligosacharydy, disacharydy i monosacharydy podczas trawienia.
Cukry wewnętrzne czyli związane oraz cukry zewnętrzne, czyli wolne
Każdy musi zrozumieć różnicę między cukrami wolnymi a związanymi.
Według Światowej Organizacji Zdrowia w swoich Wytycznych:
Spożycie cukrów dla dorosłych i dzieci; wolne cukry to wszystkie monosacharydy i disacharydy, które przemysł spożywczy celowo dodaje do swoich produktów, oraz cukry występujące naturalnie w różnych pokarmach, takich jak miód, 100% soki owocowe, syropy itp.
Podczas gdy cukry związane to te, które znajdują się w całych warzywach, czy nieprzetworzonych owocach i warzywach, tego typu cukry nie są związane z żadnymi negatywnymi skutkami zdrowotnymi, natomiast cukry wolne są związane z kilkoma patologiami, co opiszemy w dalszej części.
Przemysł stara się tworzyć nowe produkty i często maskuje wolne cukry różnymi, nieznanymi ludziom nazwami (m.in. miód, który ma w swoim składzie ok. 80% wolnych cukrów), Tabela 2 przedstawia niektóre z nazw, pod którymi oznaczany jest cukier w niektórych produktach spożywczych.
Inne nazwy dla cukru, które możesz zobaczyć na etykietach żywności | ||
---|---|---|
Nektar z agawy | Odparowany sok trzcinowy | Maltodekstryna |
Cukier brązowy | Fruktoza | Syrop słodowy |
Kryształy z trzciny | Koncentraty soków owocowych | Syrop klonowy |
Cukier trzcinowy | Glukoza | Melasa |
Słodzik kukurydziany | Syrop kukurydziany o wysokiej zawartości fruktozy | Cukier surowy |
Syrop kukurydziany | Miód | Sacharoza |
Fruktoza krystaliczna | Cukier inwertowany | Syrop |
Dekstroza | Maltoza |
Tabela 2. Związki tworzone są przez różne monosacharydy, które zapewniają słodki smak a ich końcowy efekt metaboliczny w organizmie jest taki sam jak glukozy. Przemysł spożywczy używa często nazw zastępczych zamiast po prostu nazwę “cukier”.
Matryca żywieniowa (skrobia może być również cukrem)
Matryca żywności to globalna struktura, którą posiada żywność, jest ona podporą i wspólnym związkiem wszystkich składników odżywczych z których się składa, związek ten pozwala nam zidentyfikować każdą żywność z określoną grubością, teksturą, gęstością, twardością, kolorem, porowatością, krystalicznością itp.
Każda żywność występująca w naturze ma swoją matrycę, która zapewnia określone właściwości podczas spożywania, takie jak biodostępność składników odżywczych lub uczucie sytości (stałe pokarmy bogate w błonnik zapewniają więcej sytości niż pokarmy płynne lub półstałe).
Podczas przetwarzania żywności (przemysłowego lub domowego), nastąpi uwolnienie składników odżywczych na dużą skalę, ponieważ jej matryca (jej globalna struktura) jest łamana, pozwoli to na to, że powolny metabolizm i wchłanianie, które cząsteczki miały wcześniej, staną się znacznie szybsze.
W przypadku cukrów przejdą one z postaci związanej do wolnej i będą wchłaniane natychmiast, ponieważ organizm nie będzie musiał używać mechanizmów biochemicznych do rozbicia matrycy, która w wielu przypadkach może przejść przez żołądek i jelito w stanie nienaruszonym, ponieważ do struktury może dołączyć błonnik (polisacharyd nie do strawienia przez organizm człowieka).
Wszystkie cukry lub skrobia w organizmie będą metabolizowane jako monosacharydy (glukoza, fruktoza i galaktoza).
Od sposobu żywienia będzie zależało, czy będzie to wchłanianie szybkie czy powolne, gdy spożywana jest skrobia, której nie towarzyszy jej matryca błonnikowa, wchłanianie będzie szybkie, do tej grupy zalicza się mąki rafinowane, z których można wytworzyć niezliczoną ilość produktów, takich jak chleb, biały ryż czy makaron. Spożywanie tego typu żywności jest równoznaczne ze spożywaniem cukrów prostych (cukru). Dokładnie wiele z tych produktów może mieć w swoim składzie więcej składników, które nie są zalecane w codziennej zdrowej diecie, np. chleb wyprodukowany z mąki rafinowanej ma jako składniki: cukier, sól i ogólnie tłuszcze trans.
Ludzie powinni być świadomi, że to, że dana żywność nie ma słodkiego smaku, jak np. biały ryż, nie oznacza, że nie ma w swoim składzie glukozy.
Problemy zdrowotne wynikające ze spożywania wolnych cukrów
Obecne dowody wskazują, że spożycie wolnego cukru poprzez żywność jest związane z kilkoma chorobami, badania obserwacyjne rzuciły kilka świateł na problemy związane ze spożyciem cukru, dzięki czemu możemy znaleźć związek między spożywaniem napojów słodzonych cukrem a powiązaniem działań niepożądanych na markery ryzyka sercowo-naczyniowego, zwłaszcza w zwiększonym ryzyku udaru mózgu, czy możemy przytoczyć analizę przeprowadzoną w 75 krajach, gdzie związek między spożywaniem napojów słodzonych cukrem a ich pozytywnym związkiem z występowaniem nadwagi, otyłości i stwierdzono cukrzycę, dane te nie różnią się niezależnie od dochodu gospodarstwa domowego.
Interesujące jest również przytoczenie badania, w którym przez 17 lat śledzono 26 190 osób bez patologii (cukrzycy i chorób układu sercowo-naczyniowego), w tym przypadku skojarzono, że osoby, które spożywały ponad 15% energii pochodzącej ze spożycia sacharozy w posiłkach i napojach, mogły być bardziej narażone na wystąpienie zdarzeń wieńcowych. Mimo że badania obserwacyjne często nie dostarczają prawdziwej przyczynowości wyników, istnieją badania interwencyjne, które przedstawiają te same wnioski dotyczące spożycia cukru, na przykład metaanaliza randomizowanych badań kontrolowanych i badań kohortowych wykazała, że spożycie wolnych cukrów w żywności i napojach słodzonych cukrem jest najważniejszym i decydującym czynnikiem przyrostu masy ciała, natomiast osoby, które ograniczają spożycie cukru, wykazują spadek masy ciała.
Inna metaanaliza i badanie kohortowe przeprowadzone u dzieci i dorosłych wskazały, że spożywanie napojów słodzonych cukrem wiąże się ze zwiększeniem wskaźnika masy ciała, natomiast ograniczenie tych napojów wykazało zmniejszenie przyrostu masy ciała zwłaszcza u dzieci (ciekawym wnioskiem było to, że ograniczenie napojów słodzonych cukrem u dzieci powoduje większy wpływ na utratę masy ciała niż szkolne programy dobrego odżywiania).
Związek spożycia cukru w diecie z ciśnieniem tętniczym i stężeniem lipidów w surowicy był również analizowany w metaanalizie randomizowanych badań kontrolowanych. We wnioskach stwierdzono pozytywny wpływ, przy czym związek ten występował niezależnie od masy ciała danej osoby, co wskazuje, że nie zawsze trzeba mieć nadwagę lub otyłość i być podatnym na choroby związane ze spożywaniem cukru.
Na koniec można odwołać się do badania przeprowadzonego po sześciu latach obserwacji, w którym analizowano ilość i jakość tkanki tłuszczowej brzucha za pomocą kwestionariusza częstotliwości spożycia, uzyskano dane dotyczące spożycia napojów słodzonych cukrem i ich związku ze zmianą objętości trzewnej tkanki tłuszczowej, analizowano również konsumentów napojów dietetycznych, które nie były związane ze zmianami w tkance tłuszczowej brzucha.
Należy również wspomnieć, że w kilku badaniach ustalono, że spożywanie pokarmów z cukrami w składzie ma duży związek ze zwiększonym ryzykiem wystąpienia próchnicy, ponieważ różne bakterie znajdujące się w jamie ustnej są w stanie przekształcić cukry proste w kwasy, które następnie wpływają na szkliwo zębów.
Aby uzupełnić wszystkie te informacje, możemy odwołać się do najbardziej aktualnego raportu Europejskiego Urzędu ds. Bezpieczeństwa Żywności (EFSA), który został opracowany w związku z prośbą o ustalenie maksymalnego tolerowanego poziomu spożycia cukru przez 5 krajów.
Chociaż EFSA nie wydaje wytycznych ani zaleceń, które mają wpływ na zdrowie publiczne, to jednak podaje wnioski żywieniowe oparte na dowodach naukowych, z tego powodu eksperci naukowi przeanalizowali 120 badań naukowych (publikacje naukowe, które zostały poddane analizie spełniały różne kryteria włączenia, zostały one wybrane z ponad 25000 badań w 2018 roku i 7500 w 2020 roku), które łączyły spożycie cukrów w diecie z przewlekłymi chorobami metabolicznymi, a także patologiami, które były związane z ciążą i próchnicą zębów.
W wyniku tej metaanalizy stwierdzono, że nie jest możliwe ustalenie maksymalnego tolerowanego poziomu spożycia, ani bezpiecznego poziomu spożycia cukrów w diecie.
Po analizie wszystkich badań i przy wykorzystaniu dostępnych dowodów naukowych można bowiem stwierdzić, że spożycie cukrów wolnych i dodanych powinno być jak najniższe.
Wszak wiąże się to z przewlekłymi chorobami metabolicznymi i próchnicą zębów, spożywanie cukru nie jest konieczne, ponieważ to, czego potrzebuje organizm, można spożywać w owocach, jeśli towarzyszy im ich matryca, z tego powodu nie powinno być rekomendacji.
Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) wypowiadała się na ten temat już w 2015 roku, podobnie po analizie randomizowanych kontrolowanych metaanaliz u dorosłych i dzieci stwierdziła, że należy ograniczyć spożycie wolnych cukrów w całym cyklu życia. Spożycie to nie powinno być większe niż 10% całkowitego spożycia kalorii, a zaleca się zmniejszenie tego spożycia do 5%.
Tabela 3 przedstawia choroby metaboliczne związane ze spożyciem różnych rodzajów cukru oraz patologie związane z otyłością.
Choroby metaboliczne | Rodzaj cukru | Patologie związane z otyłością |
---|---|---|
Otyłość | Wolne i dodane cukry, napoje słodzone i 100% soki owocowe | Wszystkie przyczyny śmierci (śmiertelność), nadciśnienie tętnicze, dyslipidemia, cukrzyca typu 2, choroba wieńcowa, udar mózgu choroba pęcherzyka żółciowego, choroba zwyrodnieniowa stawów, bezdech senny i problemy z oddychaniem, niska jakość życia, choroby psychiczne, takie jak depresja kliniczna, lęk i inne zaburzenia psychiczne, ból ciała i trudności w funkcjonowaniu fizycznym oraz wiele rodzajów nowotworów: Meningioma (rak w tkance pokrywającej mózg i rdzeń kręgowy), gruczolakorak przełyku, szpiczak mnogi (rak komórek krwi), nerki macica, jajniki, tarczyca, pierś (kobiety po menopauzie), wątroba, pęcherzyk żółciowy, górna część żołądka trzustka, okrężnica i odbytnica |
Choroby wątroby | Wolne i dodane cukry, napoje słodzone i napoje słodzone cukrem | jw. |
Cukrzyca typu 2 | Wolne i dodane cukry, napoje słodzone cukrem i 100% soki owocowe | jw. |
Cholesterol LDL | Wolne i dodane cukry oraz napoje słodzone cukrem | jw. |
Nadciśnienie | Wolne i dodane cukry oraz napoje słodzone cukrem | jw. |
choroby układu krążenia | Fruktoza i napoje słodzone cukrem | jw. |
Dna moczanowa | Fruktoza, napoje słodzone i 100% naturalny sok | jw. |
Cukrzyca w czasie ciąży | Napoje słodzone | jw. |
Tabela 3. Związek między spożyciem cukru a problemami zdrowotnymi.
LDL: lipoproteina o niskiej gęstości. Informacje uzyskano po ocenie 120 metaanaliz wybranych z ponad 32 000 badań z lat 2018 i 2020 po spełnieniu kryteriów włączenia. Nadmierne spożycie cukru jest związane z nadwagą i otyłością, z kolei ta choroba wiąże się z innymi patologiami.
Przyjęto z: EFSA wyjaśnia projekt opinii naukowej w sprawie tolerowanego górnego poziomu spożycia cukrów pokarmowych oraz Centers for Disease Control and Prevention: Rak i otyłość.
Biały ryż i rafinowane mąki i inne rafinowane produkty
W niniejszym artykule zostały opisane problemy zdrowotne, które może powodować spożywanie wolnych cukrów, ale należy wziąć pod uwagę, że ludzie zakładają, spożywanie ryżu i mąki jako nie oznaczające spożywania cukru.
Jak już wspomniano, ryż i mąki są utworzone przez skrobię, skrobia jest utworzona przez amylozę i amylopektynę, które są liniowymi i rozgałęzionymi łańcuchami glukozy, jeśli żywności, która jest uzyskana z mąki lub ryżu, nie towarzyszy jej matryca, degradacja i wchłanianie glukozy w organizmie będzie szybkie, a zatem spożycie tego typu żywności będzie bardzo podobne do spożycia produktów z wolnymi cukrami.
Ryż w całości składa się z warstwy zewnętrznej, która odpowiada za otulenie ziarna, otrąb (zbudowanych z perykarpu, warstwy tej lub integumentu oraz aleuronu), zarodka oraz bielma (tu przechowywane są rezerwowe składniki odżywcze: skrobia).
Ogólnie rzecz biorąc, biały ryż nie jest istotny z punktu widzenia żywienia, ponieważ w procesie produkcji usuwane są zarodki i otręby (które w swoim składzie zawierają głównie błonnik).
Z tego powodu biały ryż był przedmiotem wielu badań i jest związany ze zwiększonym ryzykiem wystąpienia cukrzycy typu 2 (podczas konsumpcji duża ilość glukozy jest uzyskiwana w bardzo krótkim czasie po metabolizmie skrobi, wraz z tym następuje znaczny wzrost glukozy we krwi, powodując wydzielanie przez trzustkę dużej ilości insuliny. Gdy proces ten powtarza się przez całe życie, może rozwinąć się insulinooporność), należy również zauważyć, że zastąpienie w diecie białego ryżu ryżem brązowym wiąże się ze zmniejszonym ryzykiem wystąpienia cukrzycy typu 2.
Jeśli mówimy o mące, to za przykład może posłużyć nam pszenica (do mąki możemy zaliczyć wszystkie zboża, a ogólnie może być mąka pszenna pełnoziarnista i rafinowana), która składa się z otrąb (owocni, jądra i aleuronu), zarodka i bielma (główny składnik złożony ze skrobi jak we wszystkich zbożach). Podobnie jak ryż, mąki rafinowane składają się głównie ze skrobi i nie towarzyszy im błonnik, co spowoduje taki sam wynik wchłaniania glukozy po spożyciu, z tego powodu spożywanie zbóż rafinowanych wiąże się z częstszym występowaniem zespołu metabolicznego (grupa czynników ryzyka chorób serca, cukrzycy i innych patologii), a do najważniejszych problemów wysokiego spożycia zbóż rafinowanych w dłuższym okresie czasu należy ich związek z ryzykiem choroby wieńcowej.
Naturalne soki owocowe (są naturalnie słodzone)
Jak już wspomniano, ważne jest, aby spożywać żywność w jej matrycy, kiedy rozbijamy tę matrycę, uwalniamy składniki odżywcze, które będą znacznie szybciej wchłaniane w naszym organizmie.
Soki owocowe w 100% naturalne nie są wyjątkiem, jeśli złamiemy matrycę owocu, uwolnimy wszystkie cukry, które może on posiadać (fruktoza, glukoza, sacharoza, itd.,) a te przejdą z postaci samoistnej do postaci wolnych cukrów, zachowując się jak każdy napój słodzony.
W Stanach Zjednoczonych soki owocowe znalazły się na 5 miejscu wśród 6 zalecanych napojów do spożycia według ich ryzyka zdrowotnego i korzyści, przy czym woda zajęła pierwsze miejsce, a napoje słodzone cukrem szóste.
Istnieje wiele dowodów na temat 100% naturalnych soków owocowych, ich implikacje zdrowotne można zobaczyć w Tabela 3, skojarzenia te z różnymi patologiami zbierane są od lat, istnieją więc metaanalizy, które wskazują, że spożycie napojów słodzonych i soków owocowych ma wysoki związek z możliwym rozwojem cukrzycy typu 2, a także konkludują, że spożycie soków owocowych nie jest zdrową alternatywą dla napojów słodzonych cukrem.
Cukrzyca typu 2 jest patologią najbardziej związaną z nadmiernym spożyciem soków owocowych, ma wysoki związek przy analizie na dużej liczbie osób, dlatego podkreśla się, że należy przestrzegać zaleceń żywieniowych, aby ograniczyć spożycie soków naturalnych w diecie.
Cukier jest jedną z głównych przyczyn nadwagi i otyłości, dlatego spożywanie soków owocowych jest ściśle związane z tymi patologiami, ponieważ w swoim składzie ma tyle samo wolnych cukrów co słodzony napój, metabolizm owoców nie jest taki sam jak soków, nie ma uczucia sytości, ponieważ nie jest przeżuwany, w soku znajduje się kilka porcji owoców, które są spożywane natychmiast, podnosząc poziom glukozy we krwi tak samo, jak robi to napój z glukozą, fruktozą czy sacharozą, należy również wspomnieć, że w sokach owocowych podczas przetwarzania traci się interesującą ilość błonnika.
Można również wspomnieć o trzech prospektywnych badaniach kohortowych, w których badano związek zmiany spożycia napojów słodzonych i soków owocowych z wodą w długim okresie czasu, stwierdzając ich pozytywny związek, to znaczy, że jeśli w diecie spożycie napojów słodzonych (w tym soków) jest zmienione przez wodę, obserwuje się wyraźny spadek masy ciała, ważne jest, aby podkreślić, że woda nie ma związków, które interweniują w metabolizm osoby, aby schudnąć, ale zwykłe spożycie wody zapobiega ludziom przed spożywaniem niezdrowych napojów.
Należy podkreślić, że woda nie zawiera związków, które interweniują w metabolizm człowieka, aby schudnąć, ale zwykłe spożywanie wody uniemożliwia ludziom spożywanie niezdrowych napojów.
Z tego powodu jedną z wytycznych żywieniowych na świecie jest ograniczenie tego typu napojów, jednak brak wiedzy ludzi na temat cukru prowadzi ich do myślenia, że 100% naturalne soki są dobrą alternatywą żywieniową, może to być potwierdzone w badaniu przeprowadzonym w Kalifornii z danymi z lat 2003-2009 u dzieci, gdzie stwierdzono, że w tych latach spożycie napojów słodzonych drastycznie spadło, ale spożycie 100% naturalnych soków wzrosło w ten sam sposób.
Owoce to jedyny cukier, którego potrzebujemy
Organizm człowieka potrzebuje glukozy do prawidłowego wykonywania codziennych funkcji, cukier ten znajduje się w owocach i warzywach nieodłącznie towarzysząc ich matrycy.
Z tego powodu możemy wyeliminować spożycie wolnego cukru (pamiętajmy, że jednym z zaleceń WHO jest nieprzekraczanie 5%, natomiast EFSA nie sugeruje żadnego limitu, ponieważ jego spożycie jest związane z kilkoma patologiami).
WHO jednym z najważniejszych zaleceń, jakie wydała w dziedzinie żywienia jest to, że zdrowa dieta powinna obejmować spożycie 5 porcji (co najmniej 400 gramów) owoców i warzyw dziennie (zalecenie to nie obejmuje bulw skrobiowych takich jak ziemniaki, słodkie ziemniaki, maniok itp.), jej zalecenia oparte są na dowodach naukowych i podkreślają, że spożywanie 5 porcji owoców i warzyw dziennie może zmniejszyć ryzyko wystąpienia chorób niezakaźnych.
Należy również wyjaśnić, że spożycie soków owocowych w żadnym wypadku nie zastępuje spożycia owoców w stanie naturalnym.
Jako ciekawostkę można podać, że spożycie warzyw (ale głównie owoców) nie tylko nie powoduje nadwagi i otyłości, lecz jest związane z zapobieganiem tym patologiom.
Stwierdzono, że spożycie warzyw i owoców ma pozytywny związek z poprawą parametrów antropometrycznych i ryzykiem zwiększonej otyłości ciała, z tego powodu agencje żywieniowe i rządowe powinny szukać wszelkich mechanizmów, aby ludzie zwiększali spożycie warzyw i owoców.
Z tego powodu żywieniowcy coraz częściej poszukują najlepszego sposobu na przekazanie zdrowych wytycznych dla populacji, a stosowana od wielu lat piramida żywieniowa jest coraz bardziej w nieużyciu, ponieważ jej interpretacja może powodować szereg błędów żywieniowych, z tego powodu nowym trendem proponowanym przez jedną z najlepszych szkół żywienia na świecie jest talerz zdrowego żywienia (talerz harwardzki), gdzie interpretacja jest jasna i prosta, brak zbędnych pokarmów bez znaczenia żywieniowego.
Ważne jest, aby całe społeczeństwo rozumiało w sposób ogólny metabolizm cukru w organizmie człowieka, pozwoli to ludziom podejmować lepsze decyzje przy wyborze żywności, ponieważ będą rozumieli, jaki rodzaj składników odżywczych znajduje się w produktach i czy są one zalecane, czy nie.
Glukoza jest głównym monomerem węglowodanów, organizm wykorzystuje ją do wytwarzania energii, jej nadmiar magazynowany jest w wątrobie w postaci glikogenu.
Fruktoza i galaktoza (ważne monosacharydy w diecie) są metabolizowane w organizmie, generując związki wchodzące na szlak glikolizy. Gdy zapasy glikogenu zostaną uzupełnione, pirogronian (cząsteczka powstająca w wyniku glikolizy) może zostać przekształcony w cząsteczkę acetylo-CoA, a ta z kolei jest wykorzystywana przez organizm do generowania kwasów tłuszczowych i cholesterolu.
Innymi słowy, nadmierne spożycie węglowodanów może zostać przekształcone w tkankę tłuszczową w organizmie.
Cukier powinien być zawsze spożywany w matrycy pokarmowej (cukry wewnętrzne), czyli w towarzystwie całego błonnika i innych składników odżywczych. Gdy żywność jest przetwarzana, cukier jest uwalniany i zachowuje się jak wolny cukier, czyli jak każdy słodzony napój lub każda przetworzona lub ultra przetworzona żywność z cukrem lub rafinowanymi mąkami w składzie.
Nadmierne spożycie cukru jest związane z kilkoma chorobami niezakaźnymi, począwszy od nadwagi i otyłości. Stwierdzono silny związek patologii po spożyciu wolnego lub dodanego cukru w diecie, do najważniejszych należą: choroby wątroby, cukrzycę typu 2, poziom cholesterolu (LDL), choroby układu krążenia, nadciśnienie tętnicze, podagrę i cukrzycę ciążową.
Jeżeli tekst był dla Ciebie trudny do zrozumienia i nadal nie wiesz co jeść, aby nie narażać się na choroby niezakaźne. Polecamy link (z obrazkami)
www.hsph.harvard.edu
Objaśnienia:
ATP – Adenozyno-5′-trifosforan, ATP, daw. adenozynotrójfosforan – organiczny związek chemiczny, nukleotyd adeninowy zbudowany z adenozyny z przyłączoną wiązaniem estrowym w pozycji 5′-OH grupą trifosforanową. Odgrywa on ważną rolę w biologii komórki jako wielofunkcyjny koenzym i molekularna jednostka w wewnątrzkomórkowym transporcie energii. Stanowi nośnik energii chemicznej, używanej w metabolizmie komórki. Powstaje jako magazyn energii w procesach fotosyntezy i oddychania komórkowego. Zużywają go liczne enzymy, a zgromadzona w nim energia służy do przeprowadzania różnorodnych procesów, jak biosyntezy, ruchu i podziału komórki. Tworzy się z adenozyno-5′-difosforanu, a przekazując swą energię dalej, powraca do formy ADP lub adenozyno-5′-monofosforanu (AMP). Cykl ten zachodzi bezustannie w organizmach żywych. Człowiek dorosły w ciągu doby syntetyzuje i zużywa około 85 kg adenozynotrifosforanu (ATP).
ADP – jest 5′-difosforanem rybonukleozydu purynowego, którego zasadą nukleinową jest adenina . Pełni rolę ludzkiego metabolitu i podstawowego metabolitu. Jest to 5′-fosforan adenozyny i 5′-difosforan rybonukleozydu purynowego. Jest sprzężonym kwasem ADP(3-) i ADP(2-). Jest częścią wielu koenzymów.
NAD+ , Dinukleotyd nikotynoamidoadeninowy, forma utleniona – organiczny związek chemiczny, nukleotyd pełniący istotną rolę w procesach oddychania komórkowego. Różne pochodne tego związku są akceptorami elektronów i protonów w procesach utleniania komórkowego. Pełnią też rolę koenzymów oksydoreduktaz.
Źródło: Farhan Saeed
Inne materiały
- Znakomity
- Bardzo Dobry
- Dobry
- Przeciętny
- Słaby
- Beznadziejny
Więcej
Likwidowanie ciężkiego bólu bez leków? Już to możliwe
Uważaj z kim się całujesz kogo ssiesz lub kto ciebie liże aby nie skończyło się zarażeniem
Ten tatuaż będzie dla niego mniej obciachowy