UGLJENIHIDRATI

UGLJIKOHIDRATI

UGLJIKOHIDRATI Ugljenihidrati su hemijski konstituenti hrane koji imaju vanu energetsku ulogu u biolokom sistemu ishrane. Predstavljaju veliku grupu hemijskih spojeva i zajedno sa lipidima i proteinima ine osnovne nutritivne komponente koje se svakodnevno unose hranom. Vrednuju se kao energetske i bioloki aktivne komponente ishrane. Sa energetskog aspekta, ugljikohidrati predstavljaju najznaajniju komponentu u hrani. UGLJIKOHIDRATI To su najistije gorivo i najefikasniji izvor energije za ljudsko tijelo, gdje se apsorbuju u obliku prostih eera (glukoza, fruktoza i galaktoza), mada se unose i sloenije forme. Ako se unese koliina dovoljna za zadovoljenje potreba, biohemijski se stvaraju rezerve kao sloeniji oblici (glikogen) koji se po potrebi mobiliu. Pri sagorijevanju za sobom ostavljaju, kao nusprodukte, samo vodu i ugljendioksid koji se potom eliminiu.

UGLJIKOHIDRATI Ugljeni hidrati su najrasprostranjenija jedinjenja u ivom svijetu. Opta formula im je Cn(H2O)n. Odnos H i O je kao u vodi 2:1, a preme C 1:1 odakle i naziv ugljenihidrati. Dijele se na: a) Monosaharide,b) Disaharide c) Oligosaharide id) PolisaharideUGLJIKOHIDRATI Monosaharidi su prosti eeri.Prema broju C atoma monosaharidi se dijele na:Trioze (3C),Tetroze (4C),Pentoze (5C) - riboza (ulazi u sastav ribonukleinske kiseline-RNK) i dezoksiriboza (izgrauje DNK).Heksoze (6C) glukoza (groani eer, ima je u vou i u krvi, glavni je izvor energije), fruktoza (voni eer) i galaktoza (ima je u mlijeku i gradi laktozu).Heptoze (7C).UGLJIKOHIDRATI Disaharidi se sastoje od 2 monosaharida gdje spadaju:Maltoza,Laktoza (mlijeni eer) i Saharoza (eer dobijen iz trske ili eerne repe). Oligosaharidi graeni su od 3 do 10 monosaharidnih jedinica.

Rafinoza (trisaharid)UGLJIKOHIDRATI Polisaharidi su sloeni eeri. Dijele se na strukturne i rezervne. Strukturni su celuloza (glavni sastojak elijskog zida kod biljaka, koristi se za dobijanje papira) i agar (imaju ga alge). Rezervni su skrob (kod biljaka) i glikogen (kod ivotinja).

UGLJIKOHIDRATI Po hemijskoj definiciji ugljenihidrati su aldehidni ili ketonski derivati polihidroksilnih alkohola i njihovih kondenzacioni proizvodi. Pod djelovanjem mineralnih kiselina dolazi do hidrolize ugljenih hidrata ito:Monosaharidi se ne hidroliziraju Sloeni saharidi potpunom hidrolizom daju:Disaharisdi dvije molekule monosaharidaOligosaharidi 3 10 monosaharidnih jedinicaPolisaharidi veliki broj monosaharida

UGLJIKOHIDRATI Ugljnihidrati sadre energiju koja na indirektan nain potie od Sunca. Biljke proizvode ugljenehidrate i kiseonik procesom fotosinteze koristei ugljen dioksid iz vazduha, vodu iz zemljita i sunevu energiju. Stvaraju se u zelenim biljkama asimiliranjem ugljik-dioksida (CO2) i vode procesom fotosinteze u kojoj se iskoritava Suneva energija po reakciji:6 CO2 + 6 H2O C6H12O6 + 6 O2UGLJIKOHIDRATI Ugljenihidrati su najzastupljenije biomolekule na Zemlji. Godinje se fotosintezom u celulozu i druge biljne proizvode prevede vie od 100 milijardi tona CO2 i H2O. Oni su strukturalne komponente (celuloza), sainjavaju energetske rezerve (biljni skrob), imaju esencijalne funkcije kao komponente nukleinskih kiselina (riboza i dezoksiriboza) i kao komponente vitamina (riboza i riboflavin).

MONOSAHARIDI Monosaharidi (gr. monos = sam, jedan) su najjednostavniji ili osnovni saharidi. Ne mogu se cijepati na manje molekule izuzev metabolikih procesa stvaranja energije u organizmima i sagorijevanja u prirodi. Monosaharidi, glukoza, fruktoza i galaktoza zbog jednostavne hemijske strukture brzo se apsorbuju u probavnom traktu i naglo poveavaju nivo eera u krvi (naroito glukoza).

MONOSAHARIDI Po hemijskom sastavu monosaharidi su polihidroksilni aldehidi i ketoni. Dijele se na: aldoze i ketoze

MONOSAHARIDI Najznaajni monosaharidi su: Pentoze koje sadre pet atoma ugljika i pet molekula vode (C5H10O5) i Heksoze sa est atoma C i est molekula vode (C6H12O6) aldopentoza:

ketoheksoza: MONOSAHARIDI Vanije pentoze su arabinoza i ksiloza, dok je riboza sastavni dio nukleinskih kiselina i koenzima koji se nalaze u svim elijama, ali u vrlo malim koliinama. Arabinoza se nalazi u slobodnom obliku, ali u relativno malim koliinama u nekim vrstama voa i gomolja odnosno lukovica, npr. u ljivi, vinji, luku. Ksiloza se u manjim koliinama nalazi slobodna u nekim vrstama voa (npr. u marelici).MONOSAHARIDI

MONOSAHARIDI Heksoze su najvaniji i u prirodi najraireniji eeri. Nalaze se kao slobodni ili kao vezani spojevi. To su glukoza, galaktoza i fruktoza, te za ishranu manje vane manoza, ramnoza i sorboza.

glukozafruktozaMONOSAHARIDI Za monosaharide je izuzetno znaaj poloaj OH grupe na pedposljednjem C atomu (hiralni). Svi monosaharidi kod kojih je hidroksilna grupa na hiralnom atomu ugljika (koji je oznaen najveim brojem, u ovom sluaju C-5) smjetena na desnoj strani se nazivaju D-monosaharidi, a ako je OH skupina na lijevoj strani onda su to L-monosaharidi. L-eeri su manje rasprostranjeni u prirodi u odnosu na D oblike, ali ipak imaju vanu bioloku ulogu.

MONOSAHARIDI

MONOSAHARIDI Pripadnost nekog monosaharida L ili D-seriji je odreena poloajem OH-grupe na pretposljednjem ugljikovom atomu, gdje numerisanje poinje od aldehidne, odnosno keto grupe. Monosaharidi, koji na pretposljednjem C atomu imaju OH-grupu s desne strane, pripadaju D-seriji optikih izomera, bez obzira da li polariziranu svjetlost zakreu udesno ili ulijevo, a ako se ta OH-grupa nalazi na lijevoj strani, monosaharid pripada L-seriji. MONOSAHARIDI Zakretanje ravni polarizirane svjetlosti oznaava sa (+) u desno i sa (-) u lijevo. Npr. D(-) fruktoza znai da D-fruktoza zakree ravan polarizirane svjetlosti ulijevo, a po konfiguraciji pripada D-seriji. Za neku supstancu se kae da je optiki aktivna ako ima osobinu da obre ravan polarizovane svjetlosti koja se proputa kroz tu supstancu. Ravan se obre za neki ugao koji moe biti u smjeru kazaljke na satu ili suprotnom smjeru. MONOSAHARIDI Ugljenikov atom za koji u vezane etiri razliita atoma ili atomske grupe se naziva hiralni ili asimetrini C-atom.

glukoza

Desna serija aldoza=>

D-(+)-gliceraldehidD-(-)-eritrozaD-(-)-treozaD-(-)-ribozaD-(-)-arabinozaD-(+)-ksiozaD-(-)-liksozaD-(+)-alozaD-(+)-altozaD-(+)-glukozaD-(+)-manozaD-(-)-gulozaD-(-)-idozaD-(+)-galaktozaD-(+)-talozaNastajanje hemiacetala i hemiketalaAldehid reagira s alkoholom pri emu nastaje hemiacetal. Reakcijom ketona i alkohola nastaje hemiketal.

aldehid alkohol hemiacetal keton alkohol hemiketalCiklike strukture glukozeGlukoza cikliki hemiacetal nastao reakcijom CHO sa - OH na C-5 poloaju.

D-glukopiranoza

Fischerova projekcija dozvoljena rotacija CH2OH iznad ravnine Haworthova projekcija Konformacija stolca svi supstituenti ekvatorijalni Konformacija stolca OH na C-1 aksijalan

Ciklina struktura monosaharida se esto predstavlja Haworth-ovim formulama.Intermolekularnim formiranjem hemiacetala nastaju optiki izomeri koji se oznaavaju sa i . izomer ima glikozidnu OH-grupu na desnoj strani, a u Haworthovoj formuli ispod piranoznog prstena, dok izomer ima tu OH- grupu iznad prstena.

Cikliki hemiketal nastao reakcijom C=O na C-2 poloaju sa -OH na C-5 poloaju.

=>D-fruktofuranozaD-fruktoza cikliki oblik

CIKLINE FORME FRUKTOZE MONOSAHARIDI Glukoza (C6H12O6) je groani eer, obilno prisutna u vou, a zove se i dekstroza. Ime groani eer ne znai da on postoji samo u grou. Najprisutniji je eer u prirodi. U slobodnom obliku nalazi se u vou, povru, kukuruznom sladu i medu. Glukoza predstavlja najvaniji eer za ivu eliju kod velike veine organizama. MONOSAHARIDI Ona ini najvei udio od ugljikohidrata koji se koriste u ishrani ovjeka, domaih ivotinja, kao i u metabolizmu biljaka. Hrani daje srednje sladak okus, gdje obino ne postoji kao monosaharid ve ulazi u sastav ostalih eera formirajui disaharide, skrob i dijetalna vlakna. Glukoza ini najmanje jednu od dvije molekule koje vezivanjem daju disaharide.

MONOSAHARIDI Fruktoza (prema lat. fructus: plod) ili voni eer (C6H12O6) je monosaharid slian glukozi, ali umjesto aldehidne, sadri keto-skupinu. Fruktoza je ketoheksoza koja obino postoji u L-piranoznom obliku (levuloza).

MONOSAHARIDI To je vrlo sladak eer koji je dobro topiv u vodi. U prirodi se nalazi zajedno s glukozom u slatkom vou i medu. S glukozom tvori saharozu gdje se nalazi u D-furanoznom obliku. Slobodna fruktoza esta je u vou, a vezana na glukozu ini disaharid saharozu. Fosfatni esteri fruktoze vani su meuprodukti u procesu glikoze.MONOSAHARIDI Najslaa je od svih monosaharida, iako slatkoa varira ovisno o formi. U kristalnom obliku dva puta je slaa od glukoze, a 1,73 puta od saharoze (obinog kuanskog eera). Ukoliko se otopi u tekuini, slatkoa se smanjuje. U tkivu se razgrauje bre od glukoze (pa je zato i vrlo popularna u sportskim napitcima ili kod ljudi oboljelih od dijabetesa).

MONOSAHARIDI Fruktoza uglavnom putuje prema jetri i tamo se moe iskoristiti bez inzulina. U nedostatku inzulina, fruktoza ima sposobnost konvertiranja u glukozu u jetri i na taj nain doprinosi rastu glukoze u krvi umjesto da se skladiti kao glikogen. Za razliku od saharoze i glukoze koji uzrokuju nagle promjene u nivou glukoze u krvi, to kod dijabetiara moe uzrokovati ometanje metabolike kontrole, fruktoza se apsorbira mnogo sporije i uzrokuje samo manje promjene u nivou glukoze u krvi.

MONOSAHARIDI Fruktoza se koristi kao zaslaiva kod eerne bolesti jer njeno uzimanje ne dovodi do naglog porasta eera u krvi kao to je to sluaj sa glukozom. Prema najnovijim studijama, fruktoza je povezana s rizikom od obolijevanja od eerne bolesti tipa 2. Upotreba fruktoznog sirupa (komercijalno proizvedenog iz kukuruza) u sveprisutnim napitcima smatra se jednim od uzroka epidemije gojaznosti.DISAHARIDI Disaharidi su oligosaharidi graeni od dvije jedinice monosaharida. Za organizam ovjeka najvaniji disaharidi su: maltoza, laktoza, celobioza i saharoza.

maltoza

laktoza

celobioza

saharozaDISAHARIDI Prema nainu vezanja monosaharida u molekuli disaharida dijele se na disaharide maltoznog i trehaloznog tipa. U maltoznom tipu reaguje poluacetalna grupa jednog monosaharida sa nepoluacetalnom grupom drugog monosaharida. Pri tome jedna poluacetalna OH-grupa ostaje slobodna, pa ovakvi disaharidi imaju reducirajue djelovanje, tj. daju pozitivnu reakciju na Fehlingov reagens i druge kvalitativne testove. DISAHARIDI eeri koji nemaju slobodnu poluacetalnu OH-grupu su nereducirajui. U reducirajue eere spadaju: maltoza, laktoza i celobioza, a u nereducirajue izomaltoza, trehaloza i saharoza.

DISAHARIDI Najvaniji disaharidi u ishrani ovjeka su saharoza, laktoza i maltoza. Nastaju meusobnim povezivanjem dviju jednakih ili razliitih molekula monosaharida pomou O-glikozidne veze uz gubitak jedne molekule vode. Saharoza (C12H22O11) nastaje meusobnim povezivanjem jedne molekule glukoze i jedne molekule fruktoze. Kiselom hidrolizom ili djelovanjem enzima disaharidaza, disaharidi se razlau na monosaharide od kojih su nastali.

DISAHARIDI Saharoze najvie ima u eernoj repi (16-20 %) i u eernoj trsci (14-26%), pa je zbog toga jo dobila ime trani ili repin eer. To je bijela supstanca koja kristalie u vidu sitnih bezbojnih kristala, vrlo slatkog okusa. Ona se hidrolizom raspada na glukozu i fruktozu. Hidroliza se vri u prisustvu katalizatora, kiseline ili enzima invertaze. Hidrolizom saharoze nastaje invertni eer. Invertni eer je ekvimolarna smijesa glukoze i fruktoze i javlja u obliku sirupa.

Hidroliza saharozeglukoza + fruktoza = saharoza + vodaDISAHARIDI Saharoza je poznata kao stoni ili kuhinjski eer. Proizvoai koriste proces rafinisanja da izoluju saharozu iz eerne trske i eerne repe. Bijeli eer i eer u prahu su visoko rafinisani i sadre 100% saharoze. Kada na etiketi namirnice pie da sadri eer, to znai da sadri saharozu.

DISAHARIDI Laktoza mlijeni eer je disaharid izgraen od glukoze i galaktoze. Nalazi se u mlijeku svih sisara. Dobija se kao sporedni proizvod kod proizvodnje sira. To je redukujui disaharid, koji kiselom ili enzimatskom hidrolizom daje glukozu i galaktozu. Empirijska formula je C12H22O11. Nije zastupljena u vou i povru. Laktoza se u prirodnom obliku nalazi u mlijeku i mlijenim proizvodima.

LaktozaDISAHARIDI Ponekad se dodaje u jela kako bi se poboljao okus ili kao aditiv. Mlijeku i mlijenim proizvodima daje neznatnu slatkou. Majino mlijeko sadri veu koncentraciju laktoze u odnosu na kravlje mlijeko pa je zato slae. Laktoza u mlijeku i mlijenim proizvodima, osim energijske vrijednosti, ima viestruku ulogu u ishrani.

DISAHARIDI Laktoza podstie peristaltiku crijeva te je lako probavljiva, a pogodna je i za dijabetiare. Olakava apsorpciju kalcija u probavnom sistemu. Ona uspostavlja blago kiselu reakciju u crijevima pa ujedno sprjeava rast i razmnoavanje tetnih bakterija. Laktoza je vana u sintezi nekih vitamina, osigurava optimalni nivo magnezija i poboljava iskoritavanje mlijene masti u ljudskom organizmu.

DISAHARIDI U svijetu postoji velik broj ljudi (arapi, crnci) koji su preosjetljivi na mlijeni eer (laktozu) pa ne mogu piti mlijeko ako prethodno nije preraeno na nain da je sadraj laktoze bitno smanjen. Takve osobe meutim mogu konzumirati fermentirane mlijene proizvode jer je u njima laktoza djelomino razgraena.

DISAHARIDI Kod djece postoji i problem alergije na proteine mlijeka pa u takvim sluajevima treba koristiti razne supstitute kao to je sojino, sezamovo ili kokosovo mlijeko. Alergija na proteine mlijeka se kasnije gubi pa se preporuuje ponovno koritenje mlijeka i preraevina.Stepen slatkoe razliitih prirodnih hemijskih spojevaeeriRelativna slatkoaKsiloza0,7Glukoza0,5 0,8Fruktoza1,2 1,5Galaktoza0,6Manoza0,4Laktoza0,2Maltoza0,5Saharoza1,0DISAHARIDI Maltoza (C12H22O11) je produkt koji nastaje tokom proizvodnje slada. Sastoji se od dvije molekule glukoze. Sintetie se meusobnim povezivanjem dvije molekule glukoze, gdje su monomeri glukoze povezani sa (14) vezama. Maltoza se moe proizvesti i iz skroba (na primjer krompirovog) ili itarica dijelovanjem fermenta dijastaze. Hidrolizom maltoze u kiseloj sredini nastaje D-glukoza.

DISAHARIDI Maltoza nastaje procesom fermentacije piva, pa se zato ponekad naziva i slad. Najpoznatiji sladovi od itarica, kao to su penini slad, kukuruzni i jemeni slad, sadre velike koliine maltoze. Rijetko je prirodni sastojak hrane, ali nastaje kada se raskinu veze izmeu dugih molekula skroba. Probavni enzimi u ustima (ptijalin) i crijevima (pankreasna amilaza) razlau skrob do maltoze. Kada se vae komad svjeeg hljeba u ustima, skrob se razloi do maltoze i tada se osjeti sladak okus. DISAHARIDI Trehaloza je prisutna u gljivama i insektima. Nastaje meusobnim povezivanjem dvije molekule glukoze, gdje su monomeri glukoze povezani sa (11)vezama. Celobioza disaharid, sastavljen je iz dvije glukoze, gdje su monomeri glukoze povezani sa (14) vezama. Nastaje djelominim cijepanjem celuloze. Nema veeg praktinog znaenja za ljudski organizam, a nalazi se u pamuku i papiru.

OLIGOSAHARIDI Oligosaharidi se sastoje od odreenog broja (3 do 10) molekula monosaharida. Oligo znai malo. Oligosaharidi nastaju razgradnjom skroba. Oni su prelazna faza pri preradi skroba u glukozu, kao finalni proizvod. Sladovi, osim maltoze, sadre i dekstrine. Od praktine je vanosti rafinoza koja se nalazi u melasi eerne repe kao i stahioza u sojinom mlijeku.

OLIGOSAHARIDI Majino mlijeko sadri vie od stotinu razliitih oligosaharida, koji variraju u zavisnosti od trajanja trudnoe, duine dojenja i genetske predispozicije. Ono to su dijetalna vlakna za odrasle, to su oligosaharidi za dojenad, jer omoguavaju lake formiranje stolice. Oligosaharidi takoe imaju zatitnu ulogu, tj. tite dojene od uzronika nekih bolesti, tako to se veu za njih i omoguuju izbacivanje iz organizma.

OLIGOSAHARIDI Oligosaharidi iz majinog mlijeka takoe obezbjeuju sijalinsku kiselinu koja je esencijalna za razvoj mozga. Trisaharidi i tetrasaharidi su oligosaharidi s tri odnosno etiri molekule monosaharida. Od praktine je vanosti rafinoza koja se nalazi u melasi eerne repe (meuproizvod pri proizvodnji eera) kao i stahioza u sojinom mlijeku. Rafinoza je trisaharid koji je sastavljen od galaktoze, glukoze i fruktoze.

stahiozaOLIGOSAHARIDI Stahioza se sastoji od dvije molekule galaktoze, jedne molekule glukoze i jedne molekule fruktoze. Namirnice koje sadre stahiozu, rafinozu, verbaskozu (gal-gal-gal-fru) u debelom crijevu podlijeu bakterijskom razlaganju uz stvaranje plinova (vodik, metan). To su: ljive, grah, soja, rotkvica, luk. Za ove polisaharide u crijevima ne postoje adekvatni enzimi zbog ega stvaraju plinove.POLISAHARIDI Kompleksni ili sloeni ugljenihidrati se nalaze u itaricama (penica, kukuruz, ria i dr) i povru (krompir, soja, grah i graak). Dugi ugljikovodonini lanci su poznati kao polisaharidi jer se sastoje od deset i vie molekula monosaharida i nastaju njihovim udruivanjem u visokomolekulski spoj, uz izdvajanje vode. Sporije se razlau tokom probave i obezbjeuju organizmu konstantan dotok energije tokom vie sati.POLISAHARIDI Mogu sadravati stotine i ak do hiljade monosaharidnih jedinica. Neki polisaharidi imaju prave lance dok su drugi razgranati. Ove strukturne razlike utiu na ponaanje polisaharida u vodi i prilikom zagrijavanja. Nain na koji su monosaharidi povezani u polisaharide ini ih probavljivim kao to je skrob ili neprobavljivim kao to su vlakna. Polisaharidi se dijele na: homoglikane i heteroglikane.POLISAHARIDI Meu homoglikane spadaju:

mukopolisaharidi, gume i pektini skrob, glikogen i celuloza, a u heteroglikane:POLISAHARIDI Od velikog praktinog znaenja su skrob i celuloza. Svi spomenuti spojevi slue kao rezerve ugljikohidratne energije (skrob) ili izgrauju vrste elijske strukture, tvorei kostur elije (celuloza).POLISAHARIDI Skrob se stvara u zelenim dijelovima biljaka kao primarni proizvod fotosinteze. Najvie ga ima u krompiru i itaricama. Najvanija je ugljikohidratna hrana ovjeka. Velika se molekula skroba sastoji od glukoznih ostataka. Skrob se stvara se u sjemenu i krtolama u formi karakteristinih skrobnih granula. Prema porijeklu razlikuje se skrob penice, rie, krompira, kukuruza i drugih biljaka. U biljkama se deponuje u plodovima, korijenu i slui kao rezervna hrana.POLISAHARIDI Namirnice bogate skrobom su: penica, ria, kukuruz, zob, proso i jeam. Leguminoze, graak, grah, lea, krompir, yam (tropska biljka) i cassava su takoe bogate skrobom. Skrob daje hrani vlanu i elatinoznu teksturu. Skrob moe biti u probavljivoj i neprobavljivoj formi. Neprobavljive vrste skroba su prisutne u mnogom sjemenju i zrnju itarica i drugih namirnica koje sadre skrob.

skrobcelulozaPOLISAHARIDI Neprobavljivi oblik skroba organizam uglavnom izlui stolicom neiskoriteno. To je najee skrob iz namirnica koje se jedu sirove. Tako je npr. skrob u bananama vrlo otporan na probavu, pa je ak i brano pripravljeno od banana i krompira jako otporno na probavu.POLISAHARIDI Za prehranu i ostale svrhe skrob se dobija od kukuruza. Od skroba se dobijaju razni proizvodi kao to je glukoza, glukozni sirup, bombonski sirup, maltozni sirup, modifikovani skrobovi, itd. Pri enzimskoj ili pri kiseloj razgradnji skroba stvaraju se meuproizvodi dekstrini. Hidrolizati skroba zovu se maltodekstrini i oni su iroko rasprostranjeni u proizvodnji hrane. Proizvode se iz kukuruznog skroba, ali mogu se proizvesti od riinog skroba i skroba tapioke.

POLISAHARIDI Koriste se kao nosai aroma, tvari za postizanje volumena i teksture, pomone tvari pri suenju rasprivanjem, za tvorbu filmova, kontrolu zamrzavanja, sprjeavanje kristalizacije i kao zamjene za masti ili tvari za postizanje eljene nutritivne vrijednosti. Mjera za kvalitet je dekstrozni ekvivalent (DE) koji pokazuje stepen hidrolize molekule skroba. Vii DE znai da je vii udio monosaharida od kratkolananih polimera. Znai da DE izraava postotak reducirajuih eera (raunato kao D- glukoza na suhu tvar).POLISAHARIDI Zrnca skroba sastoje se od dviju frakcija razliite grae: amiloze (oko 10-20%) i amilopektina (80-90%). To znai da amilopektina ima u biljkama 3 do 4 puta vie nego amiloze, mada ova proporcija moe da varira. Amiloza je linearni polimer glukoze. Moe biti izgraen od nekoliko hiljada glukoznih jedinica.

Struktura amilozePOLISAHARIDI Amilopektin je visoko molekularni polimer s razgranatim lancima izgraenim od jedinica D-glukoze. Glukozni monomeri su povezanih (14) glikozidnim vezama u strukturu ravnog lanca, zatim (16) glikozidnim vezama na mjestima grananja i ponekom (13) glikozidnom vezom, to amilopektinu daje veoma razgranat oblik. U biljkama nastaje u organelama zvanim amiloplasti. Ljudi i ivotinje koji jedu biljnu hranu imaju enzime za hidrolizu amilopektina.

Struktura amilopektinaPOLISAHARIDI Amiloza se nalazi u srobnom zrncu, a amilopektin u njegovu povrinskom sloju. U organizmu ovjeka, amilopektin se razlae bre nego amiloza. Iako se skrob lako probavlja u organizmu ovjeka, male koliine mogu izbjei digestiju u tankom crijevu i to je neprobavljivi skrob. POLISAHARIDI Neke leguminoze kao to je grah, sadre velike koliine neprobavljivog skroba. Prema vrsti ugljenihidrata koje sadre, namirnice se mogu podijeliti na 5 grupa u zavisnosti od toga kojom brzinom raste nivo eera u krvi njihovim konzumiranjem.

POLISAHARIDI Glikogen je rezervni ugljikohidrat ili forma skroba u elijama sisara. Glavna mjesta skladitenja glikogena u organizmu su jetra i skeletni miii, ali je prisutan i u drugim tkivima. Glikogen odloen u jetri slui za odranje koncentracije glukoze u krvi. Glikogen ini oko 10% mase jetre i 2% mase miia.

POLISAHARIDI Glikogen je glavni izvor glukoze u krvi u periodima izmeu obroka. Molekule glukoze koje su pohranjene u obliku glikogena, fosforolizom se oslobaaju iz glikogena kada u ilijama nestane energije. Pohranjivanje zaliha glukoze u obliku glikogena obavlja enzim glikogen-sintetaza. Razgradnja glikogena unutar elije odvija se djelovanjem enzima glikogen fosforilaze.Struktura glikogena

POLISAHARIDI Glikogen je veoma vaan rezervoar energije u organizmu jer miii ne mogu mobilizirati masne rezerve tako brzo kao glikogenske, a masne kiseline se ne mogu metabolizirati anaerobno i ne mogu posluiti za sintezu glukoze. Organizam pohranjuje glikogen na dva mjesta u jetri i miiima. Tek se oko 5 grama glukoze nalazi u krvi. POLISAHARIDI U jetri je pohranjeno oko 75 100 grama glikogena. Jedan sat aerobnog vjebanja potroi otprilike polovicu sadraja glikogena u jetri. U miiima je pohranjeno oko 360 grama ili 1.440 kcal. Ukoliko u ishrani nema dovoljno ugljikohidrata, prazne se rezerve jetrenog i miinog glikogena kod aktivnih osoba. POLISAHARIDI Kompleksni ugljikohidrati u ishrani se smatraju najboljim izvorom za obnovu zaliha glikogena, i u naelu imaju prednost pred jednostavnim eerima. Ipak, jednostavni eeri su efikasniji u obnavljanju zaliha glikogena budui da imaju veu brzinu apsorpcije i bolji inzulinski odgovor, to je naroito vano nakon vjebanja.

POLISAHARIDI Glikogen koji je pohranjen u nekom miiu, kao energetski izvor je na raspolaganju iskljuivo tom miiu. Miii mogu apsorbovati glukozu bez pomoi inzulina, to ini vjebanje kao dobrim nainom prevencije dijabetesa.

SIROVA BILJNA VLAKNA Biljnim vlaknima bogate su itarice a naroito integralni proizvodi od penice, kukuruza, jema, rai, itd. Vrlo bogate sirovim netopivim biljnim vlaknima su mekinje. Biljna vlakna se u raznim omjerima i razliitim vrstama kriju u svim namirnicama koje rastu nad zemljom, pod zemljom i u zemlji. Sirovim vlaknima bogato je svjee i osueno voe i povre. Namirnice bogate biljnim vlaknima ne daju mnogo kalorija.

SIROVA BILJNA VLAKNA Biljna vlakna mogu se podijeliti na dvije velike skupine, u vodi topiva i u vodi netopiva vlakna. U vodi su topivi pektini, gume, sluzi kao i amilopektin iz skroba. U vodi netopivi su celuloza, hemiceluloza, inulin i drugi.SIROVA BILJNA VLAKNA Celuloza je kvantitativno najzastupljeniji ugljikohidrat u prirodi. Nalazi se iskljuivo u biljkama gdje ini grau celularnog kostura. Glavni je sastojak elijskih membrana biljki, a nalazi se u kori i sjemenkama. Ljudski organizam ne sadri enzim celulazu koji razgrauje celulozu, te stoga ne moe iskoristiti celulozu kao energetski izvor. Svi biljoderi imaju celulazu, pa je za njih celuloza vaan izvor ugljikohidratne hrane. SIROVA BILJNA VLAKNA Bakterije prisutne u debelom crijevu ovjeka imaju znaajnu ulogu u konanoj razgradnji neprobavljenih ostataka hrane, ali tek neznatnu ulogu u razgradnji celuloze. Celuloza je vrlo stabilan ugljikohidrat, netopiv u vodi. Ipak, apsorbuje vodu, tvori glavnu masu neprobavljene hrane i pospjeuje pranjenje crijeva. Povoljno djeluje na dijabetine bolesnike, omoguavajui posredno bolju utilizaciju ugljikohidrata.SIROVA BILJNA VLAKNA Neke vanije osobine celuloze i hemiceluloze su: primarno ine strukturu i odravaju konfiguraciju biljnih listova i zelenih dijelova biljke, nerastvorljivi su u toploj i hladnoj vodi, nisu probavljivi u ljudskom organizmu i ne daju energetski prinos u njemu i to su tzv. biljna vlakna i imaju funkciju u stvaranju balasta u crijevima.

SIROVA BILJNA VLAKNA Celuloza se sastoji od jedinica glukoze meusobno povezanih -glikozidnim vezama. Jedna molekula celuloze moe imati ak do 10.000 jedinica glukoze. Molekula -glukoze graena je slino molekuli -glukoze i razlikuje se od nje samo po tome, to je OH-skupina na prvom C-atomu (anomernom) kod -glukoze iznad, a kod -glukoze ispod ravnine prstena. Vezivanjem dviju molekula -glukoze dobiva se celobioza, koja s obzirom na svoj disaharidski karakter odgovara maltozi (disaharidu skroba).

SIROVA BILJNA VLAKNA Daljnjim povezivanjem ostataka -glukoze nastaje sitasta makromolekula celuloze. Iako se skrob i celuloza sastoje od istih monomernih jedinica, kod njihove razgradnje uestvuju razliiti enzimi. Kao intermedijer u razgradnji skroba nastaje maltoza koja se sporije razgrauje od drugih disaharida kao to su saharoza i laktoza. Tako se celuloza razgrauje na celobiozu pomou enzima celulaze, a celobioza se dalje pomou enzima celobiaze cijepa na dvije molekule -glukoze.SIROVA BILJNA VLAKNA Celuloza ima izgled finih tankih niti. Hemijski je vrlo slabo reaktivna, to je posljedica njezinih fizikih osobina. Celuloze najvie ima u mekinjama peninog brana, u punozrnatim itaricama, u kori voa i povra.

SIROVA BILJNA VLAKNA Pektini su heterosaharidi koji se nalaze u elijskom zidu biljka. Samo ime pektin potjee od grke rijei pektos to u prevodu znai eliran, ukruen. Pektinske materije predstavljaju visokomolekularna jedinjenja ugljikohidratne prirode, vrlo sloene strukture. Pektinske supstance nalaze se samo u biljkama i to skoro u svim njihovim dijelovima: stablo, krtola, korijen, plod, jagodasti plodovi gdje imaju vanu biohemijsku i fizioloku funkciju.

SIROVA BILJNA VLAKNA Pektini se sintetiziraju u biljnoj eliji. Vaan su dio elijskog zida, a razlau se do pektinske kiseline. Za vrijeme razlaganja voe poinje bivati meke, a elijski zid se deformie. Pektin je heterosaharidni polimer koji se sastoji od galakturonske kiseline kao osnovnog monomera. Glavni lanac polimera moe biti kombiniran i sa ramnoznim grupama. SIROVA BILJNA VLAKNA Karboksilne grupe galakturonske kiseline mogu biti esterificirane ili amidirane. Openito pektin kao polimer galakturonske kiseline moe sadravati tri glavna polisaharidna tipa:poligalakturonan, koji je polimeriziran od ponovljenih D-galakturonskih kiselina kao monosaharidne podjediniceramnogalakturonan I koji je alternativno sastavljen od L-ramnoze i D- galakturonske kiseline kao podmonomernih jedinicaramnogalakturonan II koji je kompleks visoko razgranatih polisahrida

SIROVA BILJNA VLAKNA Pektini imaju izvanredno iroku primjenu u prehrambenoj industriji, farmaciji, medicini, proizvodnji emulgatora i u drugim granama. Pektinski koloidni rastvori imaju sposobnost obrazovanja vrstih gelova (ele) u prisustvu nekog dehidratacionog agensa. Obrazovanje pektinskih gelova odvija se najbolje pri pH intervalu od 3,1 do 3,5, a kao dehidratacioni agens koristi se eer. SIROVA BILJNA VLAKNA ele se obrazuje pri koncentraciji eera od 65-70% saharoze ili heksoze, ija koncentracija odgovara priblino zasienom rastvoru saharoze. Vrijednost pH-intervala je vrlo vaan za obrazovanje dobrog elea. Tako pri snienom pH dolazi do pojave vrstog gela, a u alkalnoj sredini obrazuju se slabi gelovi. Koliina pektina koja uestvuje u obrazovanju gela kree se od 0,2 do 1,5 %. Kvalitet elea zavisi od kvaliteta pektinskog preparata, njegovog porijekla i naina ekstrakcije.

SIROVA BILJNA VLAKNA Molekulska masa pektina zavisi od njihovog porijekla i naina ekstrakcije i dosta je razliita. Tako pektini iz eerne repe imaju molekulsku masu od 20.000 do 25.000; iz jabuka od 90.000 do 300.000, a iz citrusa 150.000 do 400.000.

SIROVA BILJNA VLAKNA Gume su ugljikohidratni spojevi koji imaju osnovnu funkciju odranja konzistencije biljnog tkiva. To su u vodi topivi viskozni, gusti polisaharidi. Sadre 10.000 do ak 30.000 jedinica glukoze, galaktoze, manoze, arabinoze, ramnoze i njihove kiseline. Industrija hrane ekstrahira ih iz prirodnih izvora. Takva je na primjer, arapska guma koju stvara stablo akacije Robinia pseudoacaci.

SIROVA BILJNA VLAKNA Takoe su poznate tragakant guma iz nekih vrsta stabala, zatim guar guma koja se dobiva iz indijske mahunarke (Cyamopsis tetragonolobus) i guma iz dalmatinskog rogaa. Iz njih se prave emulzije, stabiliziraju razne namirnice i zgunjavaju sirovine pri industrijskoj obradi raznih vrsta hrane. Razlikuju se gume koje se stvaraju na stablima i gume koje se mogu ekstrahovati iz brana. SIROVA BILJNA VLAKNA Od guma koje se dobivaju iz zdrobljenih zrnaca poznatija je guma guar. Prah koji se dobija iz guar gume karakterie kristalna koloidna struktura koja se danas upotrebljava u prehrambenoj industriji kao hidrokoloid. Prehrambena industrija koristi slijedee biljne gume: arapsku gumu, guar gumu, xantham gumu.SIROVA BILJNA VLAKNA Sluzi su takoer polimeri ugljikohidrata. Prirodni im je izvor sjemenje i korijenje u kojima slui biljkama kao sredstvo koje sprjeava isuivanje. Sluzi su u najveoj koliini koncentrisane u biljkama kao kisele i neutralne sluzi. Lokalizovane su u raznim dijelovima biljaka u obliku membranske sluzi (nagomilane na elijskim zidovima), sekundarnih zadebljanja ili elijske sluzi (bezobline mase u eliji). U prirodi ih najvie ima u algama i morskoj travi.

SIROVA BILJNA VLAKNA Sluzi su prirodni, biljni heteropolisaharidi i predstavljaju rezerve ugljenih hidrata i vode u biljci. Izgraeni su od linearnih ili ravastih lanaca pentoza, heksoza i uronskih kiselina, njihovih soli i estara. Prehrambena industrija koristi ih kao stabilizatore i uguivae u raznim jelima i to za zgunjavanje, stabiliziranje i poboljavanje teksture hrane kao to su pudinzi, filovi, slatkii, sosevi i sokovi.

SIROVA BILJNA VLAKNA Vrsta sluzi psyllium je glavna komponenta laksativa Metamucil i dodaje se nekim itaricama koje se uglavnom jedu za doruak. Sluzi sa linearnim nizovima grade vodene rastvore velike viskoznosti i male stabilnosti. Pri promjeni temperature dolazi do kidanja vodikovih veza i do taloenja. Sluzi sa ravastim lancima polisaharida sa vodom formiraju gelove, stabilne sisteme.SIROVA BILJNA VLAKNA Lignini, beta glukani, hitin i hitosan. Lignini su neprobavljive supstance koje ine drvenaste dijelove povra kao to su mrkve, brokule i sjeme voa kao to su jagode. Ne spadaju u ugljine hidrate. Beta glukani su polisaharidi razgranatih glukozih jednica.

SIROVA BILJNA VLAKNA Ova vlakna se nalaze u velikim koliinama u prosu i jemu. Vlakna beta glukana su naroito efikasna u sniavanju nivoa holesterola u krvi. Hitin i hitosan su polisaharidi koji se nalaze u egzoskeletu rakova i u elijskom zidu veine gljiva. Hitin i hitosan se prvenstveno konzumiraju kao dodatak ishrani. Smatra se da su korisni za kontrolu teine. Saplementi hitosana mogu oslabiti apsorpciju vitamina topivih u masti i nekih minerala.

Hitin DNEVNE POTREBE Dnevne potrebe u ugljenim hidratima zavise od fizikog optereenja; to je miini rad vei treba vie ugljenih hidrata. U prosjeku ugljeni hidrati treba da daju 50-60% energije u ukupnom dnevnom obroku. Ugljeni hidrati predstavljaju osnovnu materiju za dobijanje energije u ogranizmu. Predstavljaju osnovni energens pri bavljenju sportom i drugim fizikim naporima. U metabolizam se ukljuuju u obliku glikoze a deponuju u obliku glikogena te predstavljaju pokreta akivnosti miia u energetskom smislu.

DNEVNE POTREBE Glukoza se u jetri moe dobijati i iz procesa glukoneogeneze. To je proces nastajanja glukoze iz neugljenohidratnih izvora. Dugotrajna fizika aktivnost dovodi do potronje ugljenohidratnih izvora u obliku glikogena to se manifestuje padom nivoa glukoze u krvi (hipoglikemije).Hipoglikemija stimulie pojaano troenje masnih kiselina iz masnih depoa kao izvor energije. Ovaj proces je izuzetno znaajan pri redukciji tjelesne mase.

DNEVNE POTREBE Za gubitak tjelesnih masti je naravno pored fizike aktivnosti potrebno i redukovati ugljene hidrate. Najbolje je kada se redukcija odvija zajedno sa poveanom aktivnosti. Redukcija ugljenih hidrata mora biti umjerena i pod nadzorom kvalifikovanog strunjaka.

EMBED ChemDraw.Document.4.5

_991123640.cdx

_991123901.cdx