Где содержатся сложные углеводы: Сложные углеводы — таблица со списком продуктов

Что такое сложные углеводы и в чем их особенности + список продуктов с медленными углеводами и удобная таблица

Приветствую вас мои постоянные читатели и новые подписчики. Желание сохранить фигуру или похудеть часто заставляет нас отказываться от углеводов. Но правильное ли это решение? Рацион сбалансирован только когда в нем есть и жиры, и белки, и углеводы. Многие под углеводами подразумевают булочки, тортики и шоколад. Я же имею ввиду в первую очередь полисахариды. Это сложные углеводы список продуктов таблица с гликемическим индексом приведены ниже.

Именно эти продукты очень важны для похудения. Да и для полноценного питания также. Ограничивать себя в полисахаридах неправильно. А уж совсем отказываться от данного вида продуктов и вовсе вредно. Любой диетолог скажет вам, что сложные углеводы должны быть включены в дневной рацион. Итак, давайте вместе разберемся, что это за продукты и чем они так важны.

Виды сложных углеводов

Сложный углевод состоит из трех и даже более молекул простого углевода. Их еще называют полисахаридами. Часто можно встретить названия: «медленный», «полезный», «длинный» и т.д. Отличие от простых – эти вещества не вызывают резкого поднятия инсулина. Так как их распад происходит значительно медленнее, чем простых углеводов. Организму приходится затратить энергию, чтобы их усвоить. Поэтому насыщение сохраняется несколько часов.

Крахмал

Это вещество не очень калорийно, но при этом имеет большую энергетическую ценность. Крахмал включают во многие диеты. А все потому, что он дает чувство сытости, которое долго сохраняется. В знаменитой диете Дюкана вы можете увидеть рецепты с применением крахмала.

Помимо этого, продукт имеет массу полезных свойств:

• нормализует обмен веществ;
• регулирует уровень глюкозы в крови;
• укрепляет иммунитет;
• снижает риск онкологии.

Больше всего крахмала содержится в буром рисе, картофеле, сое, горохе, чечевице, овсянке, гречке.

Гликоген

Это сложное вещество, которое состоит из цепочки молекул глюкозы. Помогает поддерживать нужный уровень сахара в крови. Очень полезное и нужное вещество для спортсменов, так как восстанавливает мышечную массу. Это вещество «включает» функцию синтеза белка. Через 3 часа после еды гликоген активно расходуется. Если же вы занимаетесь в спортзале, его запасы иссякнут уже через 30 минут.

Очень важно для нормальной работы мышц восполнять запас этого вещества. В привычных нам продуктах гликоген не содержится в чистом виде в достаточном количестве. Быстрее всего наш организм синтезирует его из печени животных. Плюс он есть также в рыбе.

Пектины

Около двух веков назад данный полисахарид был обнаружен во фруктовом соке учёным Браконно. Именно тогда были выявлены и описаны полезные свойства пектинов. Они способны сорбировать вредные вещества, которые поступают к нам с пищей. Считается, что регулярное употребление пектинов позволяет дольше сохранять молодость.

Пектины представляют собой густое клейкое вещество. Очень часто его используют как загуститель, гелеобразователь, стабилизатор. Основной источник пектинов – фрукты. Больше всего пектина в яблоках и апельсинах. Так же он содержится в абрикосах, сливах, груше, айве, вишне, финиках.

В промышленных масштабах вещество получают из растительного жмыха. Обозначается добавка как Е440. Пугаться ее не стоит — это полностью натуральный и полезный продукт.

Клетчатка

Полисахарид, который входит в состав большинства растительных продуктов. Наши пищеварительные ферменты не могут ее переварить. А вот микрофлора кишечника прекрасно клетчатку перерабатывает. Попутно стимулируется работа ЖКТ, способствует выводу вредного холестерина. Плюс ко всему, клетчатка дает насыщение, чувство полного желудка.

Богаты клетчаткой ржаные и пшеничные отруби, грибы, морковь, свекла, брокколи, капуста и т.д.

Зачем моно- и полисахариды нужны

Углеводы выполняют основную функцию в нашем организме — энергетическую. Около 60% энергии организм синтезирует именно благодаря поли-и моносахаридам. И только 40% приходится на белки и жиры. Теперь вы понимаете насколько важны эти вещества?

Простые углеводы очень быстро восполняют потраченную энергию. Но она также быстро расходуется и организм требует добавки. Для набора веса в рацион включают как простые, так и сложные углеводы. Также они незаменимы, если вы ведете активный образ жизни. Полисахариды или сложные углеводы снабжают организм энергией медленно. Вы дольше не испытываете чувство голода.

Соотношение полисахаридов, моносахаридов и клетчатки в рационе должно быть 70% / 25% / 5%

Т.е. больше всего ежедневно нужно употреблять сложных углеводов. Простые сахариды должны составлять 1/3 суточной нормы углеводов. У многих все наоборот, в перекус на работе пьем чай с плюшками и конфетами. Отсюда и лишний вес.

Для тех, кто хочет похудеть обязательно к прочтению моя статья — сколько углеводов нужно в день при похудении.

Польза полисахаридов для похудения

Отличить простой углевод от сложного очень легко. Все, что сладкое на вкус — быстрый моносахарид. Это враг для худеющих. Поэтому во время диет такие продукты исключаются. Для поддержания фигуры их также сводят к минимуму.

А вот полисахариды не имеют выраженного сладкого вкуса. Очень медленно переходят в энергию. Уровень сахара резко не повышается, так как организм их трансформирует в сахар постепенно.

Долгие углеводы надолго отобьют у вас аппетит, именно поэтому их не исключают из диет. Употребляя их, вы получаете чистую энергию без жира. Помимо того, что полисахарид позволяет вам долго не испытывать чувство голода он очень полезен. Продукты, содержащие полисахариды богаты витаминами и микроэлементами. Они укрепляют волосы, ногти, улучшают состояние кожи.

Важно: Полисахариды при похудении лучше употреблять в первую половину дня. Во второй половине дня отдайте предпочтение белковой пище

Обязательно обращайте внимание на гликемический индекс. Чем он выше у продукта, тем быстрее этот продукт трансформируется в глюкозу. А значит при похудении он бесполезен и даже вреден. Связь гликемического индекса с видами углеводов читайте в этой статье.

Особенно важен этот параметр для диабетиков. У медленных углеводов также может быть высокий ГИ. К таким продуктам относится картофель. Несмотря на содержание крахмала, ГИ очень высок. Употребляя картошку, вы не похудеете. Именно поэтому в диетических меню ее запрещают. Для снижения веса лучше отдавать предпочтение полисахаридам с низким гликемическим индексом.

В каких продуктах содержатся полисахариды

Чтобы вам было легче ориентироваться я собрала медленные углеводы в табличку. Ее, кстати, вы можете скачать и распечатать.

Продукты содержащие сложные углеводы

А теперь давайте пройдемся по конкретным продуктам. Рассмотрим, где есть полисахариды, а где только моносахариды. Также поговорим о том, как лучше готовить продукт.

Полисахариды в овощах и зелени

Наиболее богаты полисахаридами овощи, а также зелень. Если обратите внимание на пищевую тарелку, то увидите, что овощи составляют немалую долю. На фото это хорошо видно.

Примерно те же данные приводятся и в других пирамидах питания.

Медленные углеводы есть практически во всех овощах. Самые полезные овощи и зелень:

• томаты;
• сладкий перец;
• сельдерей;
• зеленая фасоль;
• лук порей;
• кабачки;
• капуста;
• латук;
• шпинат;
• салат листовой.

Эти овощи еще частенько называют продуктами «ноль калорий». Полезнее всего употреблять сырые продукты или готовить из них смузи. Возможна готовка на пару. А вот если варка, то до полуготовности. Не забывайте, что при варке часть полезных свойств уходит в отвар. Чем выше температура обработки и чем дольше по времени, тем меньше остается пользы.

Медленные углеводы в ягодах и фруктах

Фрукты содержат как полисахариды, так и моносахариды. Важно обращать внимание на ГИ. Ягоды и фрукты нужно употреблять сырыми. Наиболее полезными считаются: киви, персики, вишня, инжир, гранат, яблоки. Несмотря на полезные свойства бананы, манго, арбузы и ананасы имеют высокий ГИ. Поэтому увлекаться ими не стоит.

Если фрукты законсервированы в собственном соку, они сохраняют полезные свойства. Из сухофруктов полезна курага. Можно употреблять свежевыжатые соки, без добавления сахара. Это касается и варенья.

Молочка

В молочных продуктах нет полисахаридов. В основном в ее составе дисахаридные углеводы. Они быстрые, но помимо их в молоке много фосфора и кальция. Также молочные продукты содержат массу витаминов. Такая продукция обязательно должна входить в дневной рацион. Но не стоит сильно увлекаться.

Полезные каши

Все каши на основе цельного зерна очень полезны. Это гречка, овес, булгур, пшеница, бурый рис. Мюсли и манку лучше не употреблять. Что же касается приготовления, оптимально запаривать или заливать крупу кефиром. Так можно приготовить гречку и овес. Такая кашка считается диетической и очень полезной.

Зерновые и бобовые

Я думаю вы сталкивались с тем, что в диетах разрешены цельнозерновые продукты. Это не случайно, так как они богаты клетчаткой. Для поддержания себя в форме, а также для похудения она очень полезна. Это хлеб грубого помола, любые макаронные изделия из цельного зерна. А также ячменные хлопья или овсяные. Клетчатка улучшает перистальтику кишечника, очищает организм от вредных веществ. Притупляет чувство голода.

Что же касается бобовых, они не только позволяют держать углеводный баланс в организме. Они являются хорошим источником белка. В качестве бобовых отдавайте предпочтение нуту, гороху и фасоли, а также чечевице. Их, конечно, придется отваривать.

Полисахариды в напитках

Если вы используете свежевыжатый сок – там обязательно будут присутствовать медленные углеводы. Можно пить овощные коктейли и фруктовые соки. Особенно богат полисахаридами томатный сок. Конечно содержание полисахаридов в соках невелико. Но если вы худеете, на перекус лучше выпить стакан сока, чем съесть булку.

Выбирая соки, крупы и овощи конечно обращайте внимание на ккал. Лучше калорийные блюда оставлять на первую половину дня. Если вы мало двигаетесь, такие продукты следует ограничить.

Теперь вы знаете, что можно кушать из продуктов с углеводами, чтобы не поправиться. И будете во всеоружии подходить к составлению правильного рациона.

Не нужно боятся углеводов, гораздо опаснее несбалансированный рацион. Так можно обмен веществ нарушить и заработать болячку. Вот еще интересное видео про углеводы нашла:

Будьте здоровы, питайтесь правильно! Не забываем подписываться на обновления. У меня много для вас интересненького припасено. Обязательно присоединяйтесь ко мне в социальных сетях и друзей приводите. Пока-пока.

С уважением, Ольга Стешкина

Сложные углеводы список продуктов таблица для похудения

Хотя есть много горячо обсуждаемых вопросов питания, мало что вызывает столько страсти и интереса, сколько углеводы. Диеты на их основе непопулярны, но что мы знаем о них? Углеводы являются основным макроэлементом и одним из основных источников энергии для вашего организма, они бывают разные – простые и сложные, или их еще называют легкими и тяжелыми, быстрыми и медленными. Простые, или легкие углеводы не полезны для здоровья, так как дают быстрое повышение уровня глюкозы в крови и ведут к полноте. А сложные, или тяжелые углеводы полезны, потому что оказывают медленное влияние на уровень глюкозы и способствуют похудению.

Сложные углеводы – это всем нам привычные пшеница, кукуруза, рис, овес, ячмень, солод, рожь, фрукты, овощи, бобовые и многое другое. Отличие от простых заключается в том, что они состоят из множества молекул глюкозы, соединенных вместе. Поскольку структура этих молекул более сложна, чем у простых углеводов, для переваривания этих продуктов требуется намного больше времени. Углеводы состоят из трех компонентов: клетчатки, крахмала и сахара. Клетчатка и крахмал являются тяжелыми углеводами или полисахаридами, а сахар – простым (моносахаридом). В зависимости от того, сколько разных компонентов найдено в продукте, определяется качество его питательных свойств. Большую ценность для похудения представляют собой низкогликемические тяжелые углеводы, которые содержат минимальное количество сахаров в своей формуле и, следовательно, намного полезней для здоровья и фигуры.

Содержание статьи

Виды тяжелых углеводов

Углеводы встречаются в продуктах питания, включая фрукты, овощи, зерно, картофель, выпечку и конфеты и считаются предпочтительным источником энергии для органов. Углеводы являются молекулами сахара, которые являются соединением углерода, водорода и кислорода (CHO). То есть, по сути,– это одна или более молекулы сахара, которые расщепляются метаболизмом, чтобы использоваться для энергии. Сложные, или тяжелые углеводы содержат большее количество питательных веществ, чем простые (моносахариды), потому что у них больше волокна и они медленнее перевариваются. Это также делает их более сытными, что означает, что они являются хорошим вариантом для похудения. Углеводы также идеально подходят для людей с диабетом 2 типа, потому что помогают управлять уровнем сахара в крови после еды.

Клетчатка и крахмал

Эти два компонента представляют собой два типа сложноусвояемых углеводов. Клетчатка особенно важна, поскольку способствует регуляции кишечника и помогает контролировать уровень холестерина.

Основными источниками пищевых волокон являются:

• фрукты
• овощи
• орешки
• фасоль
• цельные зерна

Крахмал также содержится в некоторых продуктах, содержащих волокно. Разница в том, что некоторые продукты считаются более крахмалистыми, чем волокнистые, например, картофель.

Видео

Другие продукты с высоким содержанием крахмала:

• цельнозерновой хлеб
• пшеница
• кукуруза
• овес
• горох
• рис

Что такое сложные углеводы – это ключ к долгосрочному здоровью и похудению. Они облегчают поддержание вашего веса и могут даже помочь защитить от диабета 2 типа и сердечно-сосудистых проблем в будущем.

Мнение эксперта

Егорова Наталья Сергеевна
Врач-диетолог, г. Нижний Новгород

Автор статьи правильно предупредил насчет кетоза. Нельзя «загонять» свой организм в состояние кетоацидоза, пытаясь похудеть. Это опасно. Со мной согласятся большинство врачей, которые с опаской относятся к низкоуглеводным диетам. Конечно, такие диеты могут быть эффективны, но прибегать к ним следует лишь в крайнем случае. И то после консультации с диетологом.

Как врач отмечу, что худеть лучше всего при помощи здорового питания. Оптимальный вариант – как раз сократить употребление быстрых углеводов и продуктов с высоким гликемическим индексом. Именно они самые вредные и сильнее всего мешают похудеть. Поэтому вместо быстрых углеводов употребляйте медленные. Они усваиваются не так быстро, поэтому после их употребления не происходит резкого повышения уровня глюкозы в крови. А это очень важно, если вы худеете.

Еще я бы рекомендовала уменьшить количество употребляемых жиров. Откажитесь от свинины, баранины, жареного мяса. Кушайте больше овощей, фруктов, ягод, клетчатки. И побольше двигайтесь, а лучше начните бегать или запишитесь в тренажерный зал. Так у вас будет гораздо больше шансов похудеть.

Для чего нужны моносахариды и полисахариды

Помните, что углеводы – это только молекулы сахара, все из которых разбиты организмом на глюкозу. Глюкоза – это единственная молекула сахара, которая используется в качестве топлива клетками вашего тела из вашего мозга в мышцы.

Существует 3 типа углеводов, которые определяются количеством молекул сахара, которые они содержат:

• Моносахарид – одна молекула сахара, примеры включают глюкозу, галактозу (в молоке) и фруктозу (в фруктах).
• Дисахарид – две молекулы сахара, примеры включают сахарозу, лактозу (в молоке) и мальтозу (в пиве).
• Полисахариды – несколько молекул сахара, примеры включают крахмалистые продукты, такие как макаронные изделия или картофель, и клетчатку, которая является неудобоваримой частью растения, но способствует пищеварению.

Когда углеводы «простые», они относятся к моно и дисахаридам, которые легко всасываются в кровоток из-за их простой молекулярной структуры. Речь идет о молоке, фруктах и ​​столовом сахаре. С другой стороны, «сложные» макроэлементы являются полисахаридами, и из-за их более сложной молекулярной структуры может потребоваться больше времени, чтобы организм мог разрушить их в сахар. Имеются в виду зерна, овощи и картофель.

Обратите внимание: Любая избыточная глюкоза, которая не используется организмом для энергии, будет храниться как жир. Поэтому для похудения совмещайте тяжелые углеводные продукты с активными тренировками.

Знание того, как каждая из этих молекул вписывается в ваш ежедневный рацион, может помочь вам получить смесь полисахаридов в вашем рационе для похудения и здорового питания.

Видео

Полисахариды для похудения

Многие диетологи не используют слово «плохой» при описании продуктов, потому что, как говорится, «нет хороших или плохих продуктов, есть только хорошие или плохие диеты». С учетом сказанного, углеводы, оказывающие быстрый рост на уровень сахара в крови, обычно считаются быстрыми или легкими, тогда как те, которые поглощаются медленно и мало влияют на уровень сахара в крови, считаются медленными или тяжелыми.

Обратите внимание: Для измерения скорости превращения углеводов в глюкозу был создан гликемический индекс. Продукты с быстрым перевариванием имеют высокий индекс, который колеблется от 0 до 100, а «медленные» продукты ниже по индексу.

Это важно, потому что большие всплески уровней инсулина влияют на ваш голод (могут сделать вас еще более голодными), могут отрицательно повлиять на потерю веса и даже привести к диабету, если уровни хронически повышены от чрезмерного потребления быстрых углеводов.

В каких продуктах содержатся полисахариды

Чтобы наглядно понять, что такое сложные углеводы, посмотрите в таблицу, в ней представлен список продуктов для похудения, где ГИ – это гликемический индекс.

Продукт	ГИ
Дрожжевое тесто, фасоль	50
Горох, цельнозерновой хлеб	40
Обезжиренное молоко, яблоки	35
Сушеные бобы, макароны, свежие фрукты	30
Цельное молоко, чернослив	22
Баклажан, зеленые бобы, цветная капуста	15

В этой таблице наглядно видно, что гликемический индекс у продуктов низкий, а это значит, что эти продукты являются медленными, то есть диетическими. Можете смело есть их и худеть. Но не переусердствуйте – помните, что лишний сахар, не усвоенный в виде энергии, откладывается как жир. Распечатайте таблицу и повесьте на холодильник, чтобы ничего не перепутать.

Как увеличить прием полисахаридов

Продукты в супермаркетах в настоящее время имеют все зерновые альтернативы, поэтому не так сложно сделать их значительной частью вашего рациона:

• переключитесь с белого хлеба на хлеб из цельной/низкосортной/многозлаковой муки. Вы также можете легко найти белый хлеб из муки грубого помола, который лучше для вас;
• сделайте себе привычку употреблять в пищу продукты с высоким содержанием клетчатки и низкокалорийных злаков утром, лучший выбор – овсянка;
• попытайтесь есть коричневый рис и пасту из цельной муки чаще, чем белый рис и макароны.
• увеличивайте ежедневное потребление овощей и фруктов.

Видео

Однако ГИ не учитывает различные способы, которыми организм обрабатывает полисахариды от крахмалов, таких как коричневый рис или овсянка против простого углевода, такого как яблоко. Поэтому мы не можем использовать ГИ в качестве единственной меры, чтобы определить, будет ли углевод, который мы выбираем, помогать нам худеть или нет. Другими словами, большинство продуктов, классифицированных как полисахариды, будут иметь низкие значения ГИ, но есть исключения, например некоторые фрукты.

Итак, сколько полисахаридов нужно есть?

Количество полисахаридов, которые вы должны есть, зависит, прежде всего, от вашей генетики, веса и уровня активности.

Важно: Если вы не занимаетесь активно спортом, но хотите поддерживать вес с несколькими тренировками в неделю, хорошим эталоном для приема полисахаридов будет около 200 г в день.

Чем активнее вы, тем больше полисахаридов вы можете добавить. Выносливые спортсмены могут и должны есть около 300-400 г в день, чтобы помочь поднять свои тренировки. Минимальное РДП (рекомендуемое диетическое пособие) для медленных полисахаридов составляет 130 граммов, при этом 55% от общего количества калорий поступает из полисахаридов в качестве общей рекомендации.

С эволюционной точки зрения, полисахариды не являются существенными, а это означает, что нам не нужно потреблять их, чтобы функционировать. На самом деле, если вы вообще не питаетесь полисахаридами, ваше тело будет расщеплять жир на небольшие молекулы, называемые кетонами.

Важно: Кетоз – это процесс создания кетонов, когда наше тело использует в основном жир для энергии, что связано с потреблением полисахаридов менее 25 г (менее 100 г – когда кетоны присутствуют в крови и моче). Наши тела не только используют жир для энергии во время кетоза, но также могут превращать белок (как растительный, так и животный) в углеводы для использования в качестве топлива.

Вы можете подумать: «Мне нужно немедленно войти в состояние кетоза», учитывая очевидный потенциал сжигания жира. В то время как кетоз – вынужденная адаптация, которая может оставить вас с низкими уровнями энергии, действительно неприятным запахом изо рта, неспособностью эффективно сконцентрироваться и серьезной нехваткой витаминов и минералов. Кроме того, исследования не показывают, что потеря жира является более высокой во время кетоза по сравнению с рационом с равными калориями, но с гораздо большим количеством углеводов. Когда дело доходит до полисахаридов, используйте свой здравый смысл – несколько порций фруктов, множество овощей (которые дают немного калорий, но тонны питательных веществ), немного крахмала и зерен (или много, если вы очень активны) каждый день должны помочь вашему телу в обеспечении питательными веществами, необходимыми для оптимальной работы.

Видео

Полисахариды, которые вы должны есть больше

Если вы всерьез настроены на тяжелую углеводную диету, то вам необходимо знать какие продукты содержат сложные углеводы. Не забудьте включить их в качестве регулярной части рациона:

• Зерна – хорошие источники клетчатки, а также калия, магния и селена. Выберите менее обработанные цельные зерна, такие как гречиха и макароны из цельной пшеницы.
• Фрукты, богатые клетчаткой такие как яблоки, ягоды и бананы (избегайте консервированных фруктов, поскольку они обычно содержат добавленный сироп).
• Овощи, богатые клетчаткой. Ешьте больше любых овощей, включая брокколи, листовую зелень и морковь.
• Бобовые. Помимо клетчатки, это хорошие источники фолиевой кислоты, железа и калия.

Выбор медленных полисахаридов может занять время на пробы и ошибки. Но пытливый взгляд на этикетки покупаемых продуктов поможет вам начать делать более здоровый выбор, который активирует ваше тело и защитит его от долгосрочных осложнений.

Отзывы

Сложные углеводы — продукты. Список продуктов с большим количеством сложных углеводов

Углеводы, как белки и жиры, являются важным строительным материалом для нашего организма. Они питают наш мозг, нервную систему и органы жизненно важной энергией, а также поддерживают уровень гликогена. Но, в свою очередь, эти вещества делятся на простые (моно- и дисахариды) и, соответственно, сложные углеводы (или полисахариды). Для нормального функционирования организма необходимо правильно дозировать их потребление. Считается, что для поддержания себя в хорошей физической форме лучше употреблять в пищу не простые, а именно сложные углеводы. Продукты, список которых будет содержать самые привычные для вас наименования, можно найти в любом магазине. Но прежде чем составлять меню, необходимо учесть несколько важных моментов.

Что относится к сложным углеводам

Для активного образа жизни и бесперебойной работы органов необходимо огромное количество энергии, которая будет подпитывать нас в течение дня. Любой диетолог или врач скажет вам, что для этого в рационе здорового человека обязательно должны присутствовать сложные углеводы. «Это какие продукты?» — спросите вы. Ответ прост: практически все, что считается очень полезным, но не всегда является вкусным, можно отнести к этой категории.

Пища, богатая клетчаткой, грубыми волокнами и крахмалом, всегда содержит сложные углеводы. Продукты, список которых будет представлять собой перечень круп, злаков и зеленых овощей, всегда должны присутствовать в вашем холодильнике и составлять примерно 30-40% от суточного приема пищи. Различные каши, блюда на основе картофеля, твердые овощи (тыква, баклажаны, кабачки) не только будут источником энергии и сил, но и хорошо повлияют на состояние желудочно-кишечного тракта. Обязательно включите в свой ежедневный рацион сложные углеводы. Продукты, список которых подробнее представлен ниже, помогут вам составить вкусное и разнообразное меню. Но помните, что их предпочтительнее употреблять утром, а на крайний случай в первой половине дня.

Виды сложных углеводов

Сложные углеводы, в отличие от простых, очень медленно усваиваются организмом, не вызывают резких скачков инсулина и, соответственно, не грозят накоплением в жировой прослойке. Они очень плохо растворяются в воде, поэтому довольно долго задерживаются в организме. Сложные углеводы включают в себя крахмал, гликоген, клетчатку и пектины. В зависимости от концентрации этих компонентов в продуктах, они имеют различную пищевую ценность и гликемический индекс.

Крахмал

Крахмал является важнейшим поставщиком углеводов для организма. Наибольшая его концентрация наблюдается в пище растительного происхождения, преимущественно в злаковых. Продукты, содержащие сложные углеводы (список наиболее богатых крахмалом):

• Гречневая крупа (до 60%).
• Рис (до 70%).
• Овсяная крупа (около 49%).
• Макаронные изделия (по количеству клейковины в исходном материале могут содержать 62-68% крахмала).
• Ржаной хлеб (в зависимости от сорта используемой муки, 33-49%).
• Пшеничный хлеб (35-51%).
• Чечевица (более 40%).
• Горох (до 44%).
• Соя (3,5%).
• Картофель (в зависимости от сорта и свежести продукта, 15-18% крахмала).

Гликоген

Данный полисахарид представлен в продуктах питания в гораздо меньшем количестве. Особо велико его содержание во всех внутренних органах человека и мышечной ткани. Он является своего рода «энергетическим резервом», а также основным источником питания для мозга и нервной системы. Восполнить запас гликогена напрямую можно, употребляя в пищу мясо (преимущественно красное), говяжье сердце, печень и рыбу.

Клетчатка

Очень близка по своему составу к полисахаридам. Представляет собой грубое волокно растительного происхождения, чрезвычайно важное для нормального функционирования кишечника. Больше всего ее содержится в цельнозерновых продуктах, которые не подвергаются механической очистке и тепловой обработке. Разнообразив свой рацион подобной пищей, вы сможете легче контролировать чувство голода, так как грубые волокна обеспечивают длительное ощущение сытости. Эту функцию обеспечивают сложные углеводы. Продукты, список которых представлен ниже, содержат довольно большое количество клетчатки:

• Бобовые.
• Фрукты и овощи с семенами (виноград, яблоки, киви, гранат).
• Свежие овощи и зелень.
• Цельнозерновые крупы (не прошедшие очистку и обработку паром).
• Орехи (фундук, арахис, миндаль).

Пектины

Пектиновые волокна играют в организме роль адсорбентов. Растворяясь в воде, они превращаются в вязкую коллоидную массу, которая втягивает в себя различные токсины, канцерогены и даже тяжелые металлы. Именно пектины освобождают кишечник от шлаков и нормализуют работу ЖКТ.

Гликемический индекс продуктов

Гликемический индекс (ГИ) характеризует скорость увеличения глюкозы в крови сразу же после употребления того или иного продукта. Чем больше этот показатель, тем быстрее происходит всасывание сахара, а затем с такой же скоростью он выводится из организма. Самый высокий показатель у самой глюкозы в чистом виде, его принимают за 100. Различный гликемический индекс могут содержать одинаковые по своей природе, но по-другому приготовленные блюда и продукты. Простые и сложные углеводы в этом плане имеют свою собственную градацию.

Если вы стараетесь питаться правильно, то лучше отдавать предпочтение продуктам с высоким содержанием полисахаридов, они не только более полезны, но и помогают сбросить лишний вес. Если вас интересует, какой гликемический индекс имеют простые и сложные углеводы, список продуктов (таблица представлена ниже) поможет вам разобраться.

Гликемический индекс	Список продуктов
Менее 15	Различные виды капусты (белокочанная, брокколи, цветная, брюссельская), зеленые овощи и травы (огурцы, стручковая фасоль, цукини, спаржа, щавель, ревень, салат, шпинат, лук-порей и др.), кольраби, имбирь, репа, редис, тыква, сладкий перец, патиссоны, оливки, баклажаны, грибы, квашеная капуста, отруби.
15-29	Ягоды (клюква, вишня, черника, черешня, брусника, слива), различные орехи (особенно арахис), грейпфрут, лимон, соевые бобы и хлеб, натуральный йогурт (без сахара), кефир, тыквенные семечки, горький шоколад.
30-39	Сухофрукты (яблоки, курага, чернослив, урюк), свежие фрукты (груши, персики, яблоки), ягоды (все виды смородины, малина), бобовые (горошек, фасоль, чечевица, бобы), молочный шоколад, сельдерей, морковь, помидоры, пивные дрожжи, молочная продукция (нежирный творог и йогурт, цельное молоко).
40-49	Крупы и каши (овсяная, пшеничная, ячневая, гречневая), сушеные финики, хлеб ржаной с отрубями, макаронные изделия из муки грубого помола, напитки (пиво и квас), клубника, виноград, крыжовник, земляника, мандарины, ананас, дыня, апельсины.
50-59	Макаронные изделия из наиболее твердых сортов пшеницы, коричневый рис, печенье (овсяное, галеты), пельмени, пирожки с мясом, вареники (с различными начинками), манго, киви, консервированный горох, мюсли и несладкие хлопья, консервированные соки из яблока, винограда и груш.
60-69	Джемы и варенья, мармелад, мороженое (всех вкусов, но без наполнителей и начинок), бананы.
70-79	Белый рис, коричневый сахар, свекла, изюм, арбуз, картофель (отварной, на пару, сырой), кукуруза (в початках или зернах), выпечка (бисквит, блины, сырники, оладьи), шоколадные батончики.
80-89	Зефир, различные булочки, леденцы, мед, белый хлеб, карамель

Сложные углеводы для похудения

Большинство людей, стремящихся к снижению веса, часто становятся сторонниками низкоуглеводной диеты. Однако к планированию рациона нужно относиться правильно. Ведь резкое и долговременное отсутствие источника углеводов в организме приводит к истощению гликогенового запаса в печени, который, в свою очередь, замещается липидами. Это может привести к жировому перерождению печени и даже ее дисфункции.

Низкоуглеводная диета построена на том, что из-за отсутствия гликогена организм начинает использовать в качестве энергии жиры, усиленное распадение которых может привести к образованию свободных радикалов – кетонов. Неправильным питанием при этом можно довести организм до «закисления» вплоть до ацидотической комы. Таким образом, сложные углеводы для похудения более эффективны, чем полное исключение из рациона простых. Это объясняется тем, что они, в отличие от последних, не стимулируют постоянное и угнетающее чувство голода, а являются хорошим источником «долгой» энергии на весь день.

Полезные советы

Помните, что низкоуглеводная диета и употребление продуктов с низким гликемическим индексом — всего лишь одно звено в контроле над своим весом и уровнем глюкозы в крови. Если вы — приверженец здорового питания, вам следует придерживаться некоторых правил:

• Старайтесь питаться в одно и то же время, соблюдайте режим.
• Придерживайтесь многокомпонентного питания.
• По возможности сведите к минимуму потребление сахара и сладостей.
• Жиров в рационе должно быть не более 30%.
• Старайтесь употреблять в пищу больше клетчатки.
• Воздержитесь от кофеина, алкоголя и соли.

Сложные углеводы — плюсы и минусы. Список продуктов с полезными углеводами

Сложные углеводы в процессе пищеварения отдают свою энергию постепенно — поэтому их называют полезными. По сути, сложные углеводы состоят из длинных цепочек составных молекул, тогда как простые углеводы представляют короткие и легкоусвояемые структуры.

Большинство диет для похудения (ровно как и правила здорового питания) подразумевают максимальный отказ от продуктов с простыми углеводами и их замену на сложные. Какие именно продукты питания входят в список полезных сложных углеводов?

// Что такое сложные углеводы?

Сложные углеводы — это полисахариды, состоящие из длинных цепочек молекул. Примерами сложных углеводов являются крахмал (главный углевод растений), гликоген (основной источник энергии мышц), а также растворимая и нерастворимая пищевая клетчатка — целлюлоза, пектин и так далее.

Продукты, содержащие сложные углеводы, требуют времени (и усилий) организма для расщепления и усвоения — тогда как простые углеводы усваиваются максимально быстро. Роль играет и то, что клетчатка не переваривается в желудке человека — однако играет важную роль в процессе пищеварения.

Считается, что подобные продукты являются полезными углеводами — кроме этого, они являются пребиотиками и улучшают микрофлору кишечника. Это сказывается как на оптимизации пищеварения и повышении иммунитета, так и на снижении уровня холестерина в крови.

// Сложные углеводы:

• крахмал
• клетчатка
• мальтодекстрин
• гликоген

// Читать дальше:

Полезные и вредные углеводы

Если быстрые углеводы обладают высоким гликемическим индексом и резко повышают уровень сахара в крови, то сложные углеводы усваиваются постепенно — чем и объясняется их польза при похудении. Это помогает нормализовать аппетит, а также создает долгое чувство насыщения.

Продукты со сложными углеводами представляют из себя источники клетчатки, витаминов и минералов — в отличие от продуктов с быстрыми углеводами (сахар, белая мука, белый рис), бедные нутриентами. В конечном итоге, полезные углеводы необходимы организму для жизнедеятельности.

// Читать дальше:

Крупы — источники сложных углеводов

В список сложных углеводов входит большинство злаковых культур и получаемых из них круп. В их составе содержится как крахмал, так и клетчатка — тогда как наличие сахара минимально. Они обладают средним гликемическим индексом и усваиваются постепенно.

Помимо прочего, сложные углеводы содержатся в орехах, семенах, бобовых культурах (горох, чечевица, соя) и в оболочке зерна (отруби). Углеводов с длительным временем усвоения много в овощах — однако в сладких фруктах (бананы, персики, виноград) существенная часть углеводов приходится на быстроусвояемую фруктозу.

// Список сложных углеводов:

• овощи и некоторые фрукты
• бобы, чечевица
• орехи и семена растений
• крупы, цельнозерновая мука
• отруби

// Читать дальше:

Углеводы: простые или сложные?

Оговоримся, что не всегда сложные углеводы является исключительно полезными. Например, содержащийся в пшенице и белом рисе крахмал по своей структуре является сложным углеводом — однако организм способен достаточно быстро его усваивать. Аналогичным образом действует и мальтодекстрин.

Наиболее сложными для категоризации продуктами являются макаронные изделия из пшеницы. В зависимости от сорта, способа варки и размера порции они могут обладать как высоким гликемическим индексом, так и средним и даже низким (формально относясь к полезным углеводом долгого усвоения).

Чем больше клетчатки — тем лучше

Чем больше клетчатки содержится в конкретном углеводном продукте, тем ниже его гликемический индекс и тем с большей уверенностью он может считаться полезным сложным углеводом. Например, сто граммов сухой фасоли состоят из 60 г углеводов (четверть из которых клетчатка) и 20-25 г белков.

С другой стороны, в картофеле, который формально относится к сложным углеводам, практически нет клетчатки — большая часть его веса приходится на крахмал. Отварной картофель имеет высокий гликемический индекс и должен употребляться с осторожностью при соблюдении диеты для похудения.

Где содержатся сложные углеводы?

Определенное количество простых и сложных углеводов содержится в любом растительном продукте — лишь немногие из них состоят исключительно из углеводов одного типа. Однако если фрукты содержат больше фруктозы, чем клетчатки (относясь к простым углеводам), то крупы и зерна относятся к сложным углеводам.

В конечном итоге, необходимо учитывать гликемический индекс продукта, а не причислять его к полезным или вредным. Роль влияет и степень обработки — бурый рис намного полезнее, чем белый рис с удаленной оболочкой. Хотя в обоих случаях рис представляет из себя сложные углеводы, но наличие клетчатки уравновешивает действие крахмала.

// Читать дальше:

Сложные углеводы = тяжелые углеводы?

Иногда считается, что продукты со сложными углеводами необходимо употреблять до обеда — дескать, при употреблении вечером они создают тяжесть в желудке и мешают нормальному сну. Это мнение ошибочно. Содержащаяся в таких продуктах клетчатка не только не создает тяжести в желудке, но и помогает пищеварению.

Однако речь идет о сложных углеводах с низким гликемическим индексом — крахмал или мальтодекстрин допустимы лишь в первой половине дня (или как источник энергии после тренировки). Желающим похудеть рекомендуется отказаться от продуктов с крахмалом, заменив их на богатые клетчаткой овощи или на цельнозерновые крупы.

***

Сложные углеводы — это полисахариды с длинной цепочкой молекул. В список таких углеводов входит крахмал, гликоген и клетчатка. При этом пользу конкретного углевода определяет его гликемический индекс и то, как быстро содержащаяся в нем энергия усваивается организмом.

В продолжение темы

Простые и сложные углеводы. Польза и вред при похудении.

Хотите быстро сбросить вес на безуглеводной диете? Тогда имейте в виду, что отказ от углеводов приводит к усталости, раздражительности, сонливости и многократным «ложным» приступам голода в течение дня.

Полностью отказываться от углеводов нельзя, ведь они являются основным источником энергии для человека. Под критический взгляд диетологов попали легкоусвояемые «быстрые» (они же – простые) углеводы. Они усваиваются всего за несколько минут, не задавая работы пищеварительному тракту. Большая порция сахаров посылает быструю энергию и сигналы удовольствия в мозг, подталкивая взять ещё один кусочек. Количество таких продуктов в рационе стоит ограничить: они провоцируют набор веса.

Простые и сложные углеводы действуют на организм по-разному, и это нужно учитывать при составлении рациона. Пища с высоким содержанием крахмала, клетчатки и других углеводов со сложной структурной сеткой усваивается медленно и постепенно. Энергия высвобождается небольшими порциями в течение нескольких часов. Нет «сахарного опьянения» и сосущего чувства голода: его заменяет спокойное, ровное ощущение насыщения, предотвращающее переедание.

Читайте также:

Как рассчитать норму БЖУ для похудения →

Простые углеводы: что это и как это есть?

Быстрые углеводы состоят всего из одной или двух связанных молекул, поэтому расщепление происходит в считанные минуты после попадания в желудок. Многие такие продукты легко растворяются в воде и обладают приятным, сладким вкусом.

Усвоение большого количества сахаров приводит к резкому повышению инсулина в крови. Еда с простыми углеводами обладает высоким гликемическим индексом. Людям, страдающим от сахарного диабета, нужно употреблять их с осторожностью. Кроме того, неизрасходованная энергия переходит в жировые запасы.

Главный признак быстроуглеводных продуктов – высокое содержание сахара. Столовый сахар-рафинад и кокосовый сахар – источники быстрых углеводов в максимально чистом виде. Подсластители добавляются в выпечку из белой муки, полуфабрикаты, колбасные изделия, макароны и другие готовые продукты. В рационе современного человека сахара в сотни раз больше, чем требуется: производители добавляют сахар даже в солёную пищу, чтобы она казалась вкуснее. Таблица ниже содержит примеры натуральных (необработанных) и промышленных продуктов с простыми углеводами.

Продукт	Углеводы на 100 г	Сахара на 100 г
Красная свекла	10 г	7 г сахарозы
Виноград	17 г	16 г глюкозы
Дыня	8 г	8 г сахарозы
Конфитюр (джем)	69 г	49 г
Батон нарезной	53,3 г	3,3 г
Ванильное мороженое 16,2 % жира	22,29 г	20,65 г
Газированный напиток (Кола)	10,58 г	10,58 г

Резкий всплеск энергии от повышения сахара сопровождается усталостью, которая может показаться голодом. Употребление простых углеводов связано с постоянным риском переедания: даже если вы знаете, каким должен быть размер порции, после первого кусочка хочется тянуть в рот ещё и ещё. Злоупотребление вредными продуктами может привести к постепенному разрушению механизмов усвоения глюкозы. Это необратимое нарушение обмена веществ известно как сахарный диабет II типа.

Спортсмены относятся к простым углеводам как к быстрому источнику энергии и употребляют их перед силовыми тренировками. Вся энергия расходуется на силовые нагрузки, поэтому жировая прослойка не увеличивается. Повышенная работоспособность благоприятно влияет на рост мышц и позволяет получить больше от одного занятия. Но не спешите покупать сладкий спортивный напиток, если хотите похудеть! Когда организм берет энергию от быстрых углеводов, процесс расщепления жиров при физических нагрузках полностью останавливается.

Полезные сложные углеводы

Простые и сложные углеводы воздействуют на организм совершенно по разному. Пища со сложной углеводной сеткой даёт долгосрочное насыщение при употреблении небольших порций, улучшает пищеварение и не провоцирует выбросы инсулина. Особенно полезна клетчатка: она прочищает кишечник, благодаря чему восстанавливается нормальный обмен веществ.

Таблица продуктов со сложными углеводами содержит примеры полезной и вкусной углеводной пищи. Обратите внимание, насколько невысок уровень сахара по сравнению с быстроуглеводными продуктами.

Продукт	Углеводы на 100 г	Сахара на 100 г
Красная фасоль	60 г	2,2 г
Грунтовые томаты	5,2 г	3,5 г
Цельнозерновой хлеб	54 г	4,1 г
Овсяная крупа	67,5 г	0,9 г
Бурый рис	22,96 г	0,35 г
Кабачок	3,1 г	2,5 г
Йогурт (обезжиренный)	5,9 г	5,9 г

Основные виды сложных углеводов это клетчатка и крахмал. Хотя продукты с высоким содержанием крахмала часто попадают в список вредных, в естественном виде крахмал усваивается в течение нескольких часов. Ровный уровень энергии и ощущение сытости при малой наполненности желудка – чем не причины для включения крахмалистых продуктов в рацион? Только помните, что эти полезные свойства теряются, если пища проходит интенсивную промышленную обработку (торты, выпечка, белый хлеб и т.д.).

Нормы углеводов для похудения

Перед тем, как ограничивать количество углеводной пищи в рационе, необходимо помнить, что набору веса способствуют не углеводы, а калории. Простые и сложные углеводы по-разному влияют на фигуру из-за того, что в составе первых больше простых сахаров. Они усваивается раньше, чем организм успевает пустить энергию от расщепления в расход на двигательную активность, и переходят в жировые клетки. То же самое происходит с любой другой высококалорийной пищей, употребляемой в чрезмерном количестве.

Если вы хотите сбросить вес, диетологи рекомендуют ограничить суточную порцию углеводов 160-185 г в день для мужчин и 120-170 г в день для женщин. Границы нормы определяются по весу: если вы весите 50 кг или меньше, опирайтесь на минимальное значение. Помните, что нет ничего страшного, если вы немного превысите объём: пока вы разделяете простые и сложные углеводы и отказываетесь от первых в пользу последних, проблем с потерей веса не будет. В продуктах из «хорошей» углеводной группы много пищевых волокон и клетчатки. Это улучшает пищеварение, запускает обмен веществ и способствует быстрому похудению.

Низкоуглеводное или высокоуглеводное питание?

Если вы планируете похудеть через серьёзную перестройку питания, рано или поздно придётся делать выбор между углеводами и белками. И те, и другие используются в качестве основного источника энергии. Для быстрого похудения многие диетологи рекомендуют сократить порции продуктов с высоким содержанием одной группы элементов в пользу другой.

Исследования показали, что питание с ограничением углеводов позволяет сбросить вес быстрее и надолго закрепить результат. Почему так происходит:

• Ограничение углеводов приводит к повышенному употреблению белковой пищи, приглушающей чувство голода.
• Контролируя углеводистые продукты, худеющие ограничивают простые и сложные углеводы. Устраняются источники быстроусвояемых углеводов и пустых сахаров: они быстро превышают дневную норму и не несут пищевой ценности.
• Калорийность резко снижается за счет уменьшения ежедневных порций сахара.
• Повышается требование к качеству, в рационе становится больше полезных сложных углеводов. Бобовые, овощи и фрукты, крупы – признанные диетические продукты.

Поскольку небольшие порции сложноуглеводной пищи дают долгосрочное насыщение, вы не будете страдать от голода или чувствовать, что в рационе чего-то не хватает. Худейте с удовольствием!

Ваш путеводитель по сложным углеводам

Люди обычно воспринимают углеводы как главный барьер на пути к потере веса. И хотя слишком много углеводов (особенно из рафинированного сахара) может привести к увеличению веса, сложные углеводы (например, цельнозерновые) настоятельно рекомендуются. Но что такое полезные сложные углеводы и как их больше попадает в ваш рацион?

Углеводы 101

Прежде чем перейти к вашему основному руководству по сложным углеводам, важно дополнительно проанализировать, что такое углевод на самом деле .Углеводы являются одним из трех макроэлементов, а жир и белок — двумя дополнительными. Каждый макроэлемент отвечает за снабжение организма энергией, также известной как калории. Углеводы считаются основным источником энергии для тела и быстро усваиваются мозгом и мышцами. Углеводы, которые не используются для немедленного использования, откладываются в печени или мышцах на более позднее время.

Люди обычно считают углеводы «простыми» или «сложными». Эти две формы различаются по химической структуре, скорости переваривания и абсорбции.Простые углеводы обычно перевариваются и усваиваются быстрее, чем сложные. Структурно простые углеводы содержат одну-две молекулы сахара. Простые углеводы с одной молекулой сахара (фруктоза, глюкоза и галактоза) представляют собой моносахаридов , а две молекулы сахара (сахароза, мальтоза и лактоза) известны как дисахаридов .

Простые сахара также считаются обработанными и рафинированными сахарами. Эти сахара содержатся в кукурузных сиропах, столовом сахаре, конфетах и ​​безалкогольных напитках и по сути не содержат ничего, кроме сахара и калорий.Однако не все простые углеводы — это пустые калории, лишенные питательных веществ и клетчатки. Простой сахар также естественным образом содержится в питательных овощах, фруктах и ​​молочных продуктах.

Итак, что такое сложные углеводы?

По сравнению с простыми углеводами (моносахаридами или дисахаридами) сложные углеводы являются полисахаридами. Полисахариды содержат три или более сахара и также известны как крахмалы. Кроме того, сложные углеводы обычно перевариваются и усваиваются медленнее, чем простые.Мягкое всасывание помогает поддерживать стабильный и стабильный уровень сахара в крови, тогда как простые углеводы воспламеняют быструю энергию, которая может поднять этот уровень сахара в крови.

Поскольку сложные углеводы, как правило, целиком находятся в необработанной форме, они, как правило, являются отличным источником клетчатки. Кроме того, они содержат необходимые витамины и минералы. Поиск полезных сложных углеводов и клетчатки не должен быть препятствием, так как эти источники пищи упростят их поиск:

Цельнозерновые и сопутствующие продукты: пшеница, овес, рис, киноа, просо, рожь, ячмень, фарро, а также цельнозерновой хлеб, крупы и мука.

Фасоль и бобовые: чечевицы, соевых бобов, арахиса, нута, фасоли, включая черную, почечную и пегую.

Богатые клетчаткой фрукты: бананов, апельсинов, малины, клубники, фруктов с кожурой, таких как яблоки и груши.

Крахмалистые овощи: моркови, картофеля, сладкого картофеля, тыквы, кукурузы, тыквы, кабачков.

Овощи, богатые клетчаткой: брокколи, цветная капуста, лук, шпинат, перец, помидоры и зеленые листовые овощи, такие как капуста, шпинат и салат.

Если есть сомнения, добавленного сахара нет! Сложные углеводы, как правило, не содержат добавленных сахаров, поэтому при выборе пищевого продукта откажитесь от добавленных простых сахаров.Проверьте список ингредиентов и избегайте продуктов, содержащих сахар-сырец, коричневый сахар, кукурузный сироп и кукурузный сироп с высоким содержанием фруктозы. В качестве общего правила для сложных углеводов выбирайте продукты растительного происхождения, которые содержат цельнозерновые продукты, и избегайте обработанных пищевых продуктов.

.

Глава 5. Углеводы 1

Глава 5. Углеводы 1

---

---

1. ВВЕДЕНИЕ
2. КЛАССИФИКАЦИЯ И ХИМИЯ
3. УГЛЕВОДНЫЙ МЕТАБОЛИЗМ В РЫБЕ
4. ССЫЛКИ

---

K. W. Chow
Продовольственная и сельскохозяйственная организация
Рим, Италия

Дж. Э. Халвер
Вашингтонский университет
Сиэтл, Вашингтон

^1/ Лекцию прочитал Дж.Э. Халвер

Углеводы представляют собой широкую группу веществ, в которую входят сахара, крахмалы, камеди и целлюлозы. Общие атрибуты углеводов заключаются в том, что они содержат только элементы углерод, водород и кислород, и что при их сгорании образуется двуокись углерода плюс одна или несколько молекул воды.

Самыми простыми углеводами являются трехуглеродные сахара, которые играют важную роль в промежуточном метаболизме, а самыми сложными являются встречающиеся в природе полисахариды, в основном растительного происхождения.В рационе животных и рыбы значимы два класса полисахаридов:

(а) структурные полисахариды, усваиваемые травоядными видами: целлюлоза, лигнин, декстраны, маннаны, инулин, пентозаны, пектиновые кислоты, альгиновые кислоты, агар и хитин; и

(б) универсально усваиваемые полисахариды — в основном крахмал.

Углеводы составляют три четверти биомассы растений, но присутствуют в организме животных лишь в небольших количествах в виде гликогена, сахаров и их производных.Гликоген часто называют животным крахмалом, поскольку он отсутствует в растениях. Производные моносахариды, такие как сахарные кислоты, аминосахары и дезоксисахары, являются составными частями всех живых организмов.

---

2.1 Пентозы
2.2 Гексозы
2.3 Дисахариды
2.4 Олигосахариды
2,5 Полисахариды

---

Углеводы обычно классифицируются по степени сложности.Следовательно, свободные сахара, такие как глюкоза и фруктоза, называются моносахаридами; сахароза и мальтоза, дисахариды; а также крахмалы и целлюлозы, полисахариды. Углеводы с короткими цепями, такие как рафиноза, стахиоза и вербаскоза, которые представляют собой три, четыре и пять полимеров сахаров соответственно, классифицируются как олигосахариды.

2,1 Пентозы

Пентозы — это пятиуглеродные сахара, редко встречающиеся в природе в свободном состоянии. У растений они встречаются в полимерных формах и все вместе известны как пентозаны.Таким образом, ксилоза и арабиноза входят в состав пентозанов, присутствующих в растительных волокнах и растительных камедях, соответственно. Поскольку сахарные фрагменты в нуклеиновых кислотах и ​​рибофлавине, рибоза и дезоксирибоза являются незаменимыми составляющими жизненного процесса. D-рибоза имеет следующую химическую структуру:

D-рибоза

2.2 Гексозы

Гексозы составляют большую группу сахаров.Основные из них: глюкоза, фруктоза, галактоза и манноза. В то время как глюкоза и фруктоза в природе свободны, галактоза и манноза встречаются только в комбинированной форме. Гексозы делятся на альдозы и кетозы в зависимости от того, имеют ли они альдегидные или кетоновые группы. Таким образом, глюкоза — это альдо-сахар, а фруктоза — кетосахар. Присутствие асимметричных центров во всех сахарах с тремя или более атомами углерода приводит к стереоизомерам. Галактоза и манноза представляют собой стереоизомеры глюкозы, которая теоретически является только одним из 16 стереоизомеров.Поскольку кетогексозы имеют только три асимметричных центра, фруктоза является одним из восьми стереоизомеров. Химические конфигурации четырех упомянутых гексоз следующие:

D-глюкоза	D-галактоза	D-манноза	D-фруктоза

Общее явление, известное как мутаротация, наблюдается в различных пентозах и гексозах, а также в некоторых дисахаридах.Например, было установлено, что существуют два изомера D-глюкозы, следовательно, требуется дополнительный асимметричный центр в этом сахаре. Стало очевидно, что D-глюкоза и большинство других сахаров имеют циклическую структуру. Положение гидроксильной группы по отношению к кольцевому кислороду характеризует эту дополнительную конфигурацию модификации. По соглашению, расположение гидроксильной группы на атоме углерода 1 на той же стороне структуры, что и кислородное кольцо, описывает -модификацию; и расположение той же гидроксильной группы на противоположной стороне кольцевого кислорода описывает b-модификацию.

a -D-глюкоза	b -D-глюкоза

Карбогидразы, которые катализируют гидролиз гликозидных связей простых гликозидов, олигосахаридов и полисахаридов, часто проявляют специфичность в отношении конфигурации субстрата. Как мы увидим позже, специфичность ферментативного гидролиза некоторых олигосахаридов помогает объяснить плохое использование этого класса углеводов в питании рыб.

Сахара, содержащие альдо- или кетогруппу, способны восстанавливать медь в щелочных растворах (раствор Фелинга) с образованием кирпично-красного цвета ионов одновалентной меди. Эти сахара называются восстанавливающими сахарами, и реакция, хотя и не специфична для восстанавливающих сахаров, может использоваться как для качественного, так и для количественного определения.

Глюкоза широко распространена в небольших количествах во фруктах, растительных соках и меде. Он коммерчески производится путем кислотного или ферментативного гидролиза зерновых и корневых крахмалов.Глюкоза представляет особый интерес для питания, потому что это конечный продукт переваривания углеводов у всех нежвачных животных, включая рыбу.

Фруктоза — единственная важная кетогексоза, которая в свободном состоянии находится вместе с глюкозой в созревающих фруктах и ​​меде. В сочетании с глюкозой образует сахарозу. Фруктоза несколько слаще, чем сахароза, и ее в промышленных масштабах производят в возрастающих количествах в качестве подсластителя.

Галактоза содержится в молоке в сочетании с глюкозой.Он также присутствует в олигосахаридах растительного происхождения в сочетании с глюкозой и фруктозой.

Манноза присутствует в некоторых полисахаридах растений, которые собирательно называются маннанами.

2.3 Дисахариды

Дисахариды — это продукты конденсации двух молекул моносахаридов. Сахароза — преобладающий дисахарид, встречающийся в свободной форме, и основное вещество сахарного тростника и сахарной свеклы. Также он образуется при прорастании семян бобовых.Другие распространенные дисахариды — мальтоза и лактоза. Мальтоза — это димер глюкозы, а лактоза — сополимер галактозы и глюкозы. Две молекулы глюкозы в мальтозе удерживаются вместе в гликозидной связи a -1,4, тогда как две гексозные составляющие галактозы связаны в положении b -1,4. В сахарозе глюкоза и фруктоза объединены в связь -1,2. Сокращенное название сахарозы — D-Glu- (a, 1® 2) -D-Fru.

a -Мальтоза

b -Лактоза

Сахароза

2.4 Олигосахариды

Олигосахариды рафиноза, стахиоза и вербаскоза присутствуют в значительных количествах в семенах бобовых. Рафиноза, которая является наиболее распространенной из трех, состоит из одной молекулы глюкозы, связанной с молекулой сахарозы в положении a -1,6. Его сокращенное химическое название — a -D-Gal (1® 6) -a — D -Glu — (1® 2) — b -D-Fru. Дальнейшее удлинение цепи на конце галактозы с другой молекулой галактозы приведет к образованию стахиозы. Все эти связи галактоза-галактоза находятся в положении a-l, 6, и переваривание этих олигосахаридов животными требует высокоспецифического фермента, вырабатываемого не самими животными, а некоторыми бактериями, присутствующими в кишечнике животных.Постепенное исчезновение олигосахаридов из котелидонов семян бобовых во время прорастания является частью сложного процесса, начинающегося с поглощения воды семенами. Это поглощение влаги высвобождает гибберелловую кислоту, которая, в свою очередь, активирует ДНК в семенах, тем самым запуская жизненный цикл растения. ДНК направляет производство -галактозидазы, которая необходима для гидролиза этих олигосахаридов. Любое вмешательство в процесс транскрипции ДНК блокирует выработку ферментов и будет подтверждаться продолжающимся старением семян и сохранением олигосахаридов в семенных котелидонах.

2,5 Полисахариды

Полисахариды представляют собой большую группу сложных углеводов, которые являются продуктами конденсации неопределенного числа молекул сахара. Различные подгруппы довольно плохо определены, и нет согласия по их классификации. Большинство полисахаридов нерастворимы в воде. При гидролизе кислотами или ферментами они в конечном итоге дают составляющие их моносахариды.

Крахмал представляет собой высокомолекулярный полимер D-глюкозы и является основным резервным углеводом в растениях.Большинство крахмалов состоят из смеси двух типов полимеров, а именно; амилоза и амилопектин. Пропорция амилозы и амилопектина обычно составляет одну часть амилозы и три части амилопектина. Ферменты, способные катализировать гидролиз крахмала , присутствуют в пищеварительном секрете животных и рыб внутри их клеток. Α-амилазы, которые обнаруживаются практически во всех живых клетках, случайным образом расщепляют связи a -D- (1® 4) и в конечном итоге вызывают полное превращение молекулы крахмала в восстанавливающие сахара.Основные α-амилазы животного происхождения — это те, которые вырабатываются слюнной железой и поджелудочной железой. Крахмал нерастворим в воде и окрашивается йодом в синий цвет.

Гликоген — единственный сложный углевод животного происхождения. Он присутствует в ограниченных количествах в печени и мышцах и действует как легкодоступный источник энергии.

Декстрины представляют собой промежуточные соединения, образующиеся в результате неполного гидролиза или переваривания крахмала. Присутствие -D- (1® 6) связей в амилопектине и неспособность -амилазы расщеплять эти связи приводят к образованию низкомолекулярных углеводных сегментов, называемых предельными декстринами.На эти остатки действуют прежде всего ацидофильные бактерии пищеварительного тракта.

Целлюлоза состоит из длинных цепей глюкозных единиц, удерживаемых вместе связями b -D- (1® 4). Ферменты, которые расщепляют эти связи, обычно не присутствуют в пищеварительном секрете животных и рыб, хотя считается, что некоторые виды моллюсков вырабатывают целлюлазу, фермент, катализирующий гидролиз целлюлозы. Микроорганизмы, продуцирующие целлюлазу, присутствующие в кишечнике травоядных животных и рыб, придают своим животным-хозяевам способность использовать в качестве пищи трудноусвояемую целлюлозу.

Другими широко распространенными сложными полисахаридами являются гемицеллюлозы и пентозаны. Гемицеллюлоза представляет собой группу углеводов, включая арабан, ксилан, некоторые гексозаны и полиурониды. Эти вещества, как правило, менее устойчивы к химической обработке и подвергаются некоторой степени ферментативному гидролизу во время нормальных пищеварительных процессов. Пентозаны представляют собой полимеры ксилозы или арабинозы в составе структурного материала растений и растительных камедей соответственно.

---

3.1 Пищеварение, абсорбция и склад
3.2 Другие факторы Влияет на метаболизм
3.3 Преобразование энергии

---

Большая часть углеводов, которые входят в рацион животных, включая рыбу, имеют растительное происхождение. Таким образом, хищные рыбы, такие как атлантический лосось и желтохвост японская, содержат мало углеводов. Действительно, эксперименты показали, что эти виды плохо приспособлены для обработки значительных количеств сырых углеводов в своем рационе.С другой стороны, всеядные животные, такие как карп и канальный сом, способны переваривать изрядное количество углеводов в своем рационе. Белый амур, травоядное животное, питается в основном вегетарианской диетой.

3.1 Пищеварение, абсорбция и хранение

Способность животных усваивать крахмал зависит от их способности вырабатывать амилазу. Было показано, что все виды рыб секретируют -амилазу. Также было продемонстрировано, что активность этого фермента была наибольшей у травоядных животных.У плотоядных, таких как радужная форель и морской окунь, амилаза в основном имеет панкреатическое происхождение, тогда как у травоядных этот фермент широко распространен по всему пищеварительному тракту. У Tilapia mossambica было показано, что поджелудочная железа является местом наибольшей активности амилазы, за которым следует верхний отдел кишечника. Хотя было показано, что переваривание крахмала и декстрина плотоядной радужной форелью постепенно снижается по мере того, как уровни углеводов превышают 20-процентный уровень, рыба может эффективно использовать до 60 процентов глюкозы, сахарозы или лактозы в рационе.Это демонстрирует, что вопреки более раннему мнению, плотоядные рыбы способны эффективно использовать простые углеводы в качестве основного источника энергии.

Кристаллическая структура крахмала, по-видимому, также влияет на его атаку амилазой, о чем свидетельствует двукратное увеличение содержания метаболизируемой энергии в полностью приготовленной (желатинизированной) кукурузе при испытаниях кормления канальным сомом. Также было показано, что радужная форель имеет более высокую толерантность к углеводам (присутствующим в виде пшеничного крахмала) в рационе при приготовлении.Процесс желатинизации включает в себя тепло и воду. Если водную суспензию крахмала нагреть, гранулы не изменят внешний вид, пока не будет достигнута определенная критическая температура. В этот момент некоторые гранулы крахмала набухают и одновременно теряют свою кристалличность. Критическая температура — это температура, при которой водородные связи молекулы крахмала ослабляются, чтобы обеспечить полную гидратацию, что приводит к явлению, известному как «набухание».

Альфа-амилаза способствует более или менее случайной фрагментации молекулы крахмала путем гидролиза по глюкозидным связям a -D- (l® 4) во внутренней и внешней цепях соединения.Результатом полного гидролиза амилозного компонента являются мальтоза и D-глюкоза, в то время как амилопектиновый компонент восстанавливается до мальтозы, D-глюкозы и разветвленных предельных декстринов. Вследствие этих паттернов действия α-амилазы на крахмал необходимы другие ферменты для полного гидролиза крахмала до D-глюкозы у рыб. В связи с этим было продемонстрировано, что даже плотоядный морской лещ обладает способностью переваривать мальтозу. С другой стороны, не было показано, что целлюлаза и -галактозидаза секретируются рыбами, хотя целлюлаза бактериального происхождения присутствует в кишечнике большинства видов карпов.Недостаток α-галактозидазы может частично объяснять плохую реакцию рыбы на диетический соевый шрот, который содержит значительные уровни галактозидных олигосахаридов рафинозы и стахиозы. Как указывалось ранее, эти олигосахариды действительно подвергаются ферментативному гидролизу в процессе прорастания с образованием галактозы и сахарозы. Следовательно, может показаться, что пищевая ценность соевого шрота будет увеличена, если сначала преобразовать большую часть этого неперевариваемого крахмала. Этого можно достичь, замачивая бобы на 48 часов перед переработкой для производства муки.Следует также отметить, что питательная ценность бобовых и других семян бобовых также может быть улучшена для рыбы, поскольку олигосахариды составляют большую часть углеводов в семенах бобовых.

Данных о всасывании глюкозы рыбами немного. Работа с золотыми рыбками показала, что активный транспорт глюкозы связан с транспортом Na ⁺ , как и у большинства млекопитающих. Обычно считается, что всасывание происходит на поверхности слизистой оболочки кишечных клеток. Моносахариды, образующиеся в результате переваривания углеводов, состоят в основном из глюкозы, фруктозы, галактозы, маннозы, ксилозы и арабинозы.Хотя скорость поглощения этих сахаров была определена для многих наземных млекопитающих, аналогичная информация для рыб отсутствует.

Глюкоза, по-видимому, не является лучшим источником энергии для рыбы по сравнению с белком или жиром, хотя легкоусвояемые углеводы экономят белок для построения тканей. Кроме того, в отличие от млекопитающих, гликоген не является значительным хранилищем энергии, несмотря на свидетельства активного и обратимого пути Эмдена-Мейерхоффа у рыб. Более эффективный метаболизм аминокислот по сравнению с глюкозой для получения энергии может быть связан со способностью рыб выводить азотсодержащие отходы в виде аммиака из своих жабр без высоких затрат энергии на преобразование отходов в мочевину.

3.2 Другие факторы, влияющие на метаболизм

Помимо генетической адаптации, климатические факторы также играют важную роль в углеводном обмене у рыб. Акклимация рыб, по сути, отражает акклиматизацию ферментов, поскольку способность животного к выживанию во многом зависит от его способности выполнять нормальные метаболические функции. Некоторые ферменты метаболической акклиматизации хорошо компенсируются, а другие нет. Ферменты, связанные с высвобождением энергии (ферменты гликолиза, пентозного шунта, цикла трикарбоновых кислот, транспорта электронов и окисления жирных кислот), демонстрируют температурную компенсацию, тогда как те ферменты, которые в основном связаны с деградацией продуктов метаболизма, демонстрируют плохую или обратную компенсацию (см. Таблицу 1). .

Таблица 1 Ферменты, подлежащие метаболической акклиматизации ^1/

Ферменты с компенсацией	Ферменты с обратной компенсацией или без нее
фосфофруктокиназа	каталаза
альдолаза	пероксидаза
лактодегидрогеназа	кислая фосфатаза
6-фосфоглюконатдегидрогеназа	оксидаза D-аминокислот
янтарная дегидрогеназа	Mg-ATP азе
яблочная дегидрогеназа	холинацетилтрансфераза
цитохромоксидаза	ацетилхолинэстераза
сукцинат-цитохром С редуктаза	щелочная фосфатаза
НАД-цитохром С редуктаза	аллантоиназа
аминоацилтрансфераза	уриказа
Na-K-АТФаза	амилаза
протеаза	липаза
	яблочный фермент
	глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа

^1/ Взято из: Сравнительная физиология животных, под редакцией К.Л. Проссер, 1973

Интересно отметить, что два ключевых фермента, участвующих в метаболизме углеводов, амилаза и глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа, вместе с ферментом, участвующим в переваривании жиров, липазой, не имеют температурной компенсации. Неизвестно, связано ли это каким-либо образом с прекращением кормления рыб при низких температурах. Молекулярный механизм термической акклиматизации не совсем понятен и может состоять из изменений в синтезе или количествах данного фермента.Различия в кинетике, изменения в пропорции изоферментов, подходящих для определенных температур, и изменения кофакторов, таких как липиды, коферменты, или других факторов, таких как pH и ионы, могут иметь важное значение для адаптации животного к изменениям температуры.

3.3 Преобразование энергии

Несмотря на межвидовые различия в переносимости пищевых углеводов, обычно считается, что основной конечный продукт переваривания углеводов, глюкоза, метаболизируется в порядке, преобладающем во всех клетках, т.е.е., через , обратимый путь Эмдена-Мейерхоффа. На этом пути глюкоза имеет только одну главную судьбу: фосфорилирование до глюкозо-6-фосфата. Основные метаболические превращения изображены следующим образом:

Обратимые стрелки показывают стадию или стадии реакции, катализируемые теми же ферментами в в обоих направлениях.

Пунктирные стрелки показывают реакции на многих промежуточных этапах.

Парные сплошные стрелки показывают разные ферменты, участвующие в двух направлениях. реакции.

(по материалам: Principles of Biochemistry, A. White, et al. , al ., 1978)

Все превращения происходят с потерей свободной энергии. Таким образом, образование двух молей лактата из глюкозо-6-фосфата происходит при изменении свободной энергии D G ^o = -22000 кал / моль. Конечный результат — образование четырех молекул АТФ. Функциональное обращение этой трансформации может происходить только через другой последовательности, требующей ввода шести молекул АТФ на моль извлеченного глюкозо-6-фосфата.

Клетки не хранят глюкозу или глюкозо-6-фосфат. Легко доступная форма хранения — это гликоген, который производится из глюкозо-1-фосфата одним путем и возвращается другим. Хотя в клетках млекопитающих глюкозо-6-фосфат трансформируется в жирные кислоты, такое превращение, по-видимому, не происходит у рыб. Исследования с карпом показывают, что предшественником липогенеза является цитрат, образующийся, когда аминокислоты активно метаболизируются в цикле трикарбоновых кислот.

Основной формой полезной энергии во всех клетках является АТФ. В большинстве клеток эта валюта энергии генерируется окислением НАДН митохондриальными системами транспорта электронов. Восстановители NAD ⁺ для этого процесса представляют собой промежуточные продукты, полученные из цикла TCA и жирных кислот. Энергетический выход глюкозы в дыхательной системе можно суммировать в следующей последовательности реакций:

Реакция		Выход ATP
1.глюкоза® фруктозо-1,6-дифосфат		-2
2. 2-триозофосфат® 2,3-фосфоглицериновый кислота		+2
3. 2 НАД + ® 2 НАДН® 2 NAD +		+6
4.2 фосфоенолпируват® 2 пировиноградная кислота		+2
5. 2 пировиноградная кислота® 2 ацетил-КоА + 2 CO 2
	2 НАД + ® 2 НАДН® 2 NAD 2	+6
6.2 Ацетил CoA® 4 CO 2		+24
Всего:
	C 6 H 12 O 6 + 6O 2 ® 6 CO 2 + 6 H 2 O	+38

Проссер, К.Л. (ред.), 1973 г. Сравнительная физиология животных. Филадельфия, W.B. Компания Saunders, 1011 стр. 3-е изд.

White, A., et al. , al. ., 1978 г., Принципы биохимии. Нью-Йорк, McGraw-Hill Book Company, 1492 стр. 6-е изд.

---

.Структура и классификация

— StudiousGuy

Углеводы — один из важнейших компонентов биологического мира, а также один из самых распространенных классов биологических молекул. Слово «углевод» происходит от греческого слова « sakcharon », означающего « сахар ». Углеводы — это не что иное, как соединения альдегидов или кетонов с несколькими гидроксильными группами. Буквальное значение углеводов — «гидраты углерода» , что связано с их химическим составом.Химический состав углеводов или сахаридов (CH ₂ O) n, где n> 3 или n = 3.

Основные функции углеводов

1. Запасы энергии : Углеводы составляют запасы энергии, топливо и промежуточные продукты метаболизма.
2. Структурный каркас генетического материала : Сахара рибоза и дезоксирибоза являются частью структурного каркаса генетического материала РНК и ДНК.
3. Структурный элемент клеточной стенки : Полисахариды являются структурными элементами клеточной стенки бактерий и растений.
4. Целлюлоза , полисахарид и основной компонент клеточной стенки трусов, является одним из наиболее распространенных органических соединений в биосфере.
5. Конъюгат с липидами и белками : Углеводы — это сильно связанные молекулы белков и липидов. Эти гликопротеины и гликолипиды имеют решающее значение для управления взаимодействиями между клетками и другими биологическими элементами.

Классификация углеводов

Углеводы можно разделить на 2 категории —

1. моно-, олиго- и полисахариды и
2. редуцирующие и невосстанавливающие сахара

Углеводы классифицируются в зависимости от того, подвергаются ли они гидролизу или нет, и если да, то по количеству образующихся продуктов:

1. Моносахариды : Моносахариды являются простейшими Они не могут быть гидролизованы дальше до гидроксилальдегида и кетона.

2. Олигосахариды : Олигосахариды — это полимеры, содержащие от двух до десяти моносахаридных звеньев. Отдельные моносахаридные звенья соединены вместе гликозидными связями . Они часто присутствуют в сочетании с белками ( гликопротеина ) и липидами ( гликолипидов ). Эти два конъюгата углеводов с белками и липидами вместе называются гликоконъюгатами . В зависимости от присутствующей моносахаридной единицы олигосахариды подразделяются на:

• Дисахариды — с двумя моносахаридными звеньями.
• Трисахариды — с тремя моносахаридными звеньями.
• Тетрасахариды — с четырьмя моносахаридными звеньями.
• Пентасахариды — с пятью моносахаридными звеньями.

3. Полисахариды : Полисахариды имеют сотни и даже тысячи моносахаридных единиц , ковалентно связанных . Молекулярная масса этих полимеров измеряется миллионами дальтон. Они играют решающую роль в поддержании структурной целостности живых организмов. Целлюлоза является основным структурным полисахаридом растений. Крахмал в растениях и гликоген в случае животных являются основными пищевыми резервами.

Моносахариды или простые сахара

Моносахариды представляют собой простейшие производные альдегидов или кетонов, которые не могут подвергаться дальнейшему гидролизу; например, D-глюкоза и D-рибулоза не могут подвергаться дальнейшему гидролизу.

Моносахариды делятся на две подгруппы в зависимости от

• Число присутствующих атомов углерода : наименьший моносахарид — это моносахарид с тремя атомами углерода, известный как триозы .Поэтому моносахариды с четырьмя, пятью, шестью или семью атомами углерода называются тетрозами, пентозами, гексозами и гептозами
• Химическая природа их карбонильной группы или присутствие альдегида или кетона : если карбонильная группа представляет собой альдегид по природе, моносахарид называется альдозой . Если карбонильная группа представляет собой кетон , то моносахарид называется кетозой .

Моносахарид , глюкоза , следовательно, может быть обозначен как « альдогексоза» .Это означает, что это шестиуглеродный моносахарид с карбонильной группой, которая является альдегидной по природе. Аналогичным образом, фруктоза представляет собой « кетогексозу» , содержащую шестиуглеродный моносахарид и кетоновую группу.

Наименьшие моносахариды или триозы (n = 3) — это дигидроксиацетон , D- и L-глицеральдегид .

Глицеральдегид с атомом C-2 имеет хиральных или асимметричных по природе, в дальнейшем существует два стереоизомера этого сахара.Хиральные соединения, такие как глицеральдегид, обычно существуют в двух формах, которые представляют собой неперекрывающихся зеркальных отражений друг друга. Эти не накладываемые друг на друга зеркальные изображения известны как энантиомеры . Часто они представлены как проекции Фишера . В проекциях Фишера атомы, которые связаны с асимметричным атомом углерода горизонтальными связями, находятся перед плоскостью страницы, тогда как атомы, связанные с асимметричным атомом углерода вертикальными связями, находятся позади.В случае глицеральдегида, когда гидроксильная группа, которая присоединена к асимметричному атому углерода, присутствует слева от выступа Фишера, конфигурация обозначается как ‘L’ , а когда гидроксильная группа присутствует справа, конфигурация ‘ D’ .

Поскольку другие полимеры содержат более одного хирального или асимметричного углерода, они обычно существуют в виде диастереоизомеров . Диастереоизомеры не являются зеркальным отображением друг друга. Соединение с «n» хиральными атомами углерода будет иметь максимум 2 ⁿ стереоизомеров .Принимая во внимание глюкозы , мы видим, что 4 из 6 атомов углерода в ней хиральные. Исходя из общей формулы для расчета количества стереоизомеров, 2 ⁿ , могут возникнуть 16 возможных стереоизомеров , включающих все возможные альдогексозы. Однако абсолютная конфигурация моносахаридов, содержащих несколько хиральных атомов углерода, определяется путем сравнения конфигурации хирального углерода с самым высоким номером с конфигурацией одного хирального углерода глицеральдегида.За исключением дигидроксиацетона, все моносахариды находятся в оптически активных изомерных формах.

Эпимеры — сахара, которые отличаются от только на одиночный асимметричный или хиральный углерод, называются эпимерами. Например, D-глюкоза и D-манноза различаются только по C-2. В дополнение к этому, даже D-глюкоза и D-галактоза различаются по C-4.

Циклические формы — пентозы и гексозы циклизуются с образованием кольцевой структуры пиранозы и фуранозы

Моносахарид Полимеры, такие как глюкоза, фруктоза и другие , не существуют в виде открытых цепей в растворе .Открытые цепи этих простых сахаров циклизуются с образованием колец . Альдегидные и кетоновые группы легко реагируют со спиртами с образованием полуацеталей и гемикеталей соответственно. В альдогексозах, таких как глюкоза, альдегид на C-1 в открытой цепи глюкозы реагирует с гидроксильной группой на C-5, давая полуацеталь. Результатом этого процесса является циклическая структура из шести атомов углерода, известная как пираноза .

Аналогичным образом кетон реагирует со спиртом с образованием гемикеталя.В форме кетогексозы с открытой цепью, например фруктозе, кетогруппа в C-2 реагирует либо с гидроксильной группой в C-6 с образованием шестичленного циклического полукеталя, либо с гидроксильной группой в C-5 с образованием пятичленного циклический гемикетал. Образовавшееся пятичленное циклическое кольцо называется фуран .

Весь процесс образования пиранозы и фуранозы описывается следующим образом. Изображения глюкопиранозы и фруктофуранозы упоминаются как проекции Ховарта .В процессе образования циклического полуацеталя создается дополнительный асимметричный центр. C-1 в случае разомкнутой цепи глюкозы становится асимметричным центром. Конечным продуктом является образование двух кольцевых структур: α — D-глюкопираноза и β — D-глюкопираноза. В случае D-сахаров, представленных в виде проекций Ховарта, символ α означает, что гидроксильная группа C-1 находится ниже плоскости кольца; β означает, что та же гидроксильная группа находится выше плоскости кольца.Эти два диастереоизомера называются аномерами . Аналогичный процесс происходит при образовании фуранозного кольца фруктозы. Единственное отличие состоит в том, что гидроксильная группа присоединена к атому углерода C-2.

Формы α и β взаимно преобразуются через форму с открытой цепью, давая равновесную смесь. Этот процесс взаимного преобразования обычно называют мутаротацией . Смесь глюкозы в равновесии содержит приблизительно одну треть α-аномера, две трети β-аномера и менее 1% открытой цепи.

Конформации форм пиранозы и фуранозы

Форма пиранозы может легко принять две формы: кресло и лодка . Заместители в случае формы кресла имеют две ориентации: аксиальную и экваториальную . Осевые группы , которые плотно прилегают к , обычно проходят параллельно оси вращения кольца третьего порядка. Если им удастся выйти из одной и той же стороны кольца, они будут стерически мешать друг другу. Экваториальная ориентация обычно на меньше по сравнению с осевыми заместителями. В случае глюкозы кресельная форма β — D-глюкопиранозы преобладает и более стабильна только потому, что все аксиальные позиции заняты атомами водорода.

Фураноза кольца не планарные . Четыре атома примерно на копланарных , поэтому конформация может быть сморщенной . Просто потому, что эта конкретная форма напоминает раскрытый конверт, она называется envelope form .Скажем, например, фрагмент рибозы имеет либо С-2, либо С-3 вне плоскости и на той же самой стороне, что и С-5. Эти конформации, в частности, называются C2-endo и C3-endo, соответственно.

Моносахариды и их производные

Моносахариды легко реагируют со спиртами и аминами с образованием модифицированных продуктов, называемых аддуктами . Спирты реагируют с полуацеталями с образованием ацеталей , и когда они реагируют с полуацеталем сахаров с образованием ацеталя, его обычно называют гликозидом .Когда глюкоза представляет собой полуацеталь, результатом является образование глюкозида , если галактоза, то галактозида . Уабаин — наиболее распространенный гликозид. В частности, он подавляет действие ферментов, которые качают Na ⁺ и K ⁺ через мембраны биологических клеток. Антибиотики, такие как стрептомицин , также являются гликозидами.

Скажем, например, метанол реагирует через кислотно-катализируемый процесс с D-глюкозой.В результате реакции между аномерным углеродом и гидроксильной группой метанола образуются два продукта: метил α -D-глюкопиранозид и метил β -D-глюкопиранозид.

Вот некоторые другие модифицированные сахара:

Сложные сахара образуются гликозидной связью между моносахаридами

Моносахариды легко образуют гликозидные связи из-за наличия нескольких гидроксильных групп. Дисахаридные сахара являются результатом 2 моносахаридов, связанных O-гликозидной связью , а олигосахариды образуются путем присоединения 2 или более моносахаридов посредством O- гликозидной связи.

В этом примере две молекулы связаны гликозидной связью O- с образованием дисахарида, мальтозы.

Дисахариды и гликозидная связь

Когда образуется дисахарид, два моносахарида соединяются друг с другом посредством образования гликозида или ацеталя . Потеря молекулы воды происходит, когда полуацеталь -ОН одного моносахарида и -ОН второго моносахарида взаимодействуют с образованием гликозидной связи.Следовательно, можно сказать, что гликозидная связь возникает из-за реакции между аномерным углеродом и алкокси кислородом . Следуя условию, гликозидные связи читаются слева направо.

Самыми распространенными дисахаридами являются лактоза , мальтоза и сахароза (обычный столовый сахар).

Сахароза , которая имеется в продаже, получается из тростника или свеклы и является результатом реакции между α-аномерным углеродом остатка глюкозы (C1) и β-аномерным углеродом остатка фруктозы (C2).Следовательно, остатки глюкозы и фруктозы соединены посредством α1-2β гликозидной связи . Конфигурация всегда α для глюкозы и β для фруктозы. Сахароза, в свою очередь, может быть расщеплена на составляющие ее моносахариды под действием сахарозы . Гидролиз сахарозы часто сопровождается изменением оптического вращения с правого на левое. Следовательно, сахароза также известна как инвертный сахар или инвертоза . Этот процесс катализируется ферментом под названием инвертаза или β-D-фруктофуранозидаза.

Мальтоза — дисахарид глюкозы. Гликозидная связь образуется между α-аномерным С-1 одной глюкозы и гидроксильным атомом С-4 соседнего остатка глюкозы . Следовательно, такая связь известна как α-1,4-гликозидная связь .

Дисахарид молока, лактоза , представляет собой связь галактозы с глюкозой через β- 1,4-гликозидную связь .Лактоза расщепляется лактазой у человека и β-галактозидазой у бактерий.

Полисахариды

Множественные моносахариды связываются с образованием крупных полимерных олигосахаридов, называемых полисахаридами , , которые также известны как гликаны . Полисахариды универсальны по своим функциям. Они подразделяются на две группы: гомополисахаридов (которые содержат только один тип мономерной единицы) и гетерополисахаридов (которые содержат более одного или различных типов мономерных единиц).

Гомополисахарид

Ветвь D-глюкозы единиц дает крахмала . Крахмал — это основная форма хранения глюкозы в растениях. Он содержит амилозы и амилопектина. Амилопектин представляет собой разветвленную структуру, состоящую из α-D-глюкозы с α1-4 гликозидными связями и точками ветвления α1-6. Эти точки ветвления встречаются примерно с интервалами от 25 до 30 остатков α-D-глюкозы. Амилоза представляет собой неразветвленный линейный полимер из единиц α-D-глюкозы с повторяющейся последовательностью из α1-4 гликозидных связей. Йодный тест широко используется для обнаружения крахмала . Темно-синий цвет, который образуется в присутствии йода, возникает из-за присутствия амилозы в крахмале.

Основной формой хранения углеводов у животных является гликоген . Он находится в печени и мышцах. Этот большой разветвленный полимер глюкозы имеет глюкозных остатков, связанных α-1,4-гликозидными связями. ветвей представляют около один раз на 10 единиц. образованы α-1,6-гликозидными связями .

Другой линейный неразветвленный гомополисахарид D-глюкозы — это целлюлоза . Отдельные остатки глюкозы в целлюлозе соединены β-1,4-гликозидными связями . Это важно для поддержания структурной целостности растительных клеток. Ферментные системы человека не способны гидролизовать целлюлозу. Целлюлоза известна как одно из самых распространенных органических соединений в биосфере.

Следует отметить, что прямые цепи более предпочтительны для β-1,4-связей. Они оптимальны для структурных целей, тогда как α-1,4-связи благоприятствуют изогнутой структуре. Гнутые конструкции очень удобны для хранения.

Хитин — еще один гомополисахарид, состоящий из остатков N-ацетил-D-глюкозамина. Эти остатки соединены β-1,4-гликозидной связью . Это очень важно для сохранения структурной целостности экзоскелета насекомых и ракообразных.

Гетерополисахариды

Гилкозаминогликаны — это полисахаридов, неразветвленных, а также отрицательно заряженные гетерополисахариды. Эти гетерополисахариды состоят из повторяющихся диссахаридных единиц, [Кислый сахар — аминосахар] _{n .} . Аминосахара в большинстве случаев либо N-ацетилглюкозамин, либо N-ацетилгалактозамин , а кислый сахар является производным уроновой кислоты , в основном глюкуроновой кислотой.

Одним из простейших гетерополисахаридов является гиалурон или гиалуроновая кислота . Он содержит чередующиеся остатки D-глюкуроновой кислоты и N-ацетилглюкозамина . Другие основные гликозаминогликаны — это хондроитинсульфат, кератинсульфат, гепарин, гепарансульфат, дерматансульфат и гиалуронат. Эти полисахариды уникальны в том смысле, что их присутствие ограничено только бактериями и животными.

Гликозаминогликаны обычно связываются с белками с образованием протеогликанов, за исключением гиалуроновой кислоты.Сайт для сборки полисахаридов является коровым белком в тельцах Гольджи. Определенное звено тетрасахарида первоначально собирается на остатке серина. Только после сборки на остатке серина цепь GAG синтезируется с добавлением единственного остатка сахара за один раз. Образование O-гликозидной связи происходит между остатком Ser белка и остатком сахара ксилозы связующего тетрасахарида.

Пептидогликан или муреин широко присутствует в стенке бактериальной клетки.Это гетерополимер, состоящий из чередующихся (β1-4) связанных звеньев N-ацетилглюкозамина (NAG) и единиц N-ацетилмурамовой кислоты (NAM). Лизосим гидролизует эту связь и, следовательно, разрушает клеточную стенку.

Восстанавливающие и невосстанавливающие сахара

Восстанавливающие сахара — это сахара, которые способны восстанавливать ионов железа или меди . Восстанавливающие сахара всегда имеют свободных альдегидных групп , что позволяет им действовать как восстановители.Интересно отметить, что все моносахаридов (альдозы или кетозы) в их полукетальной или полуацетальной форме представляют собой редуцирующих сахаров . свободный аномерный углерод диссахаридной или полисахаридной цепи, который не участвует в гликозидной связи, обычно обозначается как восстанавливающий конец цепи.

Кроме того, все диссахридов , за исключением сахарозы и трегалозы, представляют собой восстанавливающих сахаров. Все сахара, которые действуют как восстановители, подвергаются мутаротации в водном растворе.Поскольку сахароза и трегалоза не способны восстанавливать ионы трехвалентного или двухвалентного железа, их обычно называют невосстанавливающими сахарами . Два невосстанавливающих сахара имеют аномерный углерод, связанный с гликозидной связью, и поэтому не имеют свободных восстанавливающих концов.

Формация осазона

Известный немецкий химик Эмиль Фишер в 1875 году получил фенилгидразин (PhNHNH ₂ ) восстановлением соли фенилдиазония. Это соединение фенилгидразин было широко популярно для исследования стереохимии глюкозы .

альдогексозы , а именно D-глюкоза 1 и D-манноза 3 , и D-кетогексоза , D-фруктоза 2 в присутствии гидроксида кальция взаимно превращаются друг в друга. Эта реакция, в которой участвует свободная карбонильная группа (восстанавливающий конец), протекает в присутствии избытка фенилгидразина при температуре кипения, не изменяет стереохимию при C ₃ , C ₄ и C ₅ . Следовательно, можно легко сказать, что осазонов представляют собой не что иное, как производных углеводов , которые образуются только тогда, когда сахаров реагируют с фенилгидразином (присутствующим в избытке).Осазоны образуются из всех редуцирующих сахаров. Сахароза не может образовывать кристаллы осазона, так как это невосстанавливающий сахар.

При окислении гидроксиметильной группы альфа-углерода (атом углерода рядом с хиральным углеродом) также образуется пара фенилгидразоновой группы. Происходит енолизация, которая приводит к образованию промежуточного продукта в этом процессе, ендиола 4. Процесс известен как перегруппировка Лобри де Брюн-Альберда ван Экштейна.

Образование осазона важно, потому что он помогает в идентификации моносахаридов .Этот процесс происходит в два этапа. Во-первых, фенилгидразин и глюкоза взаимодействуют друг с другом с образованием глюкозофенилгидразона одновременно с удалением молекулы воды из функциональной группы. На втором этапе один эквивалент глюкозефенилгидразона реагирует с двумя эквивалентами фенилгидразина (присутствующего в избытке). Первый фенилгидразин первоначально окисляет альфа углерод до карбонильной группы, а второй фенилгидразин удаляет одну молекулу воды с недавно образованной карбонильной группой ранее окисленного углерода.Это дает связь углерод-азот . Альфа-углерод, участвующий в этой реакции, намного более активен, чем другие атомы углерода.

Осазоны легко обнаружить, поскольку они имеют яркий цвет и кристаллическую природу. Каждый сахар образует отличительную кристаллическую форму осазона.

• Мальтоза образует кристаллы в форме лепестков.
• Лактоза образует пуховидные кристаллы.
• Галактоза образует кристаллы в форме ромбических пластинок.
• Глюкоза, фруктоза и манноза образуют метловидные или игольчатые кристаллы.

.

Структура и функции — Биохимия

00:01 Не все углеводы являются простыми сахарами. Диетологи скажите нам, что употребление сложных углеводов является неотъемлемой частью нашего ежедневного рациона. В этом поговорим, я расскажу о некоторых простых модификации, которые происходят с углеводами, и структуры высшего порядка комплекса углеводы.Обсуждаю ссылки углеводов к липидам и, наконец, к белкам связаны со сложными углеводами. 00:26 Теперь я начинаю разговор о гликозидах, гликозиды — это модифицированные сахара, как можно видеть Вот. Итак, в первую очередь я начинаю с бета-D-глюкозы, простой сахар.Если я возьму аномерный гидроксиид бета-глюкозы, который показан на правая часть молекулы и я совмещаю это с 10 угольным спиртом, я могу создать в этом случае, гликозид, известный как бета-D-децилглюкоза. 00:50 Гликозид — это сахар, который был модифицирован его аномерный гидроксид.01:00 Сахароза — хороший пример гликозида. Также это необычный пример гликозида. в том, что это дисахарид, на самом деле имеет две гликозидные связи, я имею в виду к нему как дигликозид. Мы видим этих двоих гликозидные связи в структуре сахарозы как показано здесь.Теперь сахароза состоит из одна молекула глюкозы связана с одной молекулой фруктозы. Связь между атомами углерода один и два, что вызывает некоторые забавные вещи в отношении структуры, как мы увидим. Глюкоза пронумерована от одного до шести по часовой стрелке. мода, как вы можете видеть здесь. Фруктоза обычно пронумерованные от одного до шести по часовой стрелке, но чтобы она поместилась на слайде, фруктоза был перевернут, поэтому структура была видна Вот.Тем не менее аномерный углерод номер два был связан с аномерным гидроксидом на углероде номер один глюкозы, чтобы сделать дигликозид. Большинство дисахаридных сахаров, которые гликозиды не имеют двух гликолитических облигации соединяются друг с другом. Теперь я нарисовал эту структуру другим способом, чтобы вы могли увидеть гликозидную природу этого взаимодействия немного лучше.В этом случае вы можете увидеть альфа-связь глюкозы, связанную с бета-связь фруктозы, чтобы сделать сахар известный как сахароза. 02:21 Как я уже сказал, у большинства дисахаридов нет две гликозидные связи, это гораздо чаще что у них будет только один.Это показано на следующем слайде мы рассмотрим два распространенных сахара, которые содержатся в нашем рационе. Лактоза сахар, состоящий из глюкозы и галактозы как видно здесь, лактоза также известна как молочный сахар. Мальтоза представляет собой дисахарид, состоящий из двух молекул глюкозы. Теперь, когда мы смотрим на гликозидных связях, которые существуют между в случае лактозы мы видим, что гликозидная связь находится между гидроксилом на первой позиции, что был аномерный углерод лактозы, связанной с гидроксидом позиции четыре по глюкозе.Поместите один из глюкозы, где находился аномерный гидроксид, был без изменений. Этот дисахарид содержит только одна гликозидная связь. Мальтоза также имеет связь между альфа-конфигурацией глюкозы слева до гидроксида позиция глюкозы номер четыре справа. Опять же, аномерный гидроксид справа молекулы мальтозы не изменяется.

.

No related posts.