Полисахариды — сложные углеводы, играющие важную роль в организме. Они служат источником энергии и выполняют функции, такие как поддержание клеточной структуры, участие в обмене веществ и укрепление иммунной системы. В статье рассмотрим виды полисахаридов, их значение для здоровья и развеем мифы о несъедобности некоторых из них. Понимание этих веществ поможет лучше ориентироваться в питании и заботе о здоровье.
Что такое полисахариды
С полисахаридами ассоциируются такие термины, как «сложные» и «долгие», и это не случайно. Они медленно перевариваются и редко приводят к резкому увеличению уровня глюкозы в крови. Это происходит потому, что полисахариды представляют собой цепочки, состоящие из трех и более молекул простых углеводов. Для их расщепления организму требуется время и энергия.
Полисахариды не только являются источником энергии, необходимой для жизни (углеводы составляют 60% от общего рациона), но и выполняют множество других полезных функций. Они могут быть кофакторами, запасаться, служить опорой, удерживать влагу, обеспечивать структурную поддержку и защищать организм.
Однако это еще не все, что стоит знать о полисахаридах. Эти важные соединения делятся на две категории: усвояемые и неусвояемые. К усвояемым относятся крахмал, инулин и гликоген, которые организм может легко переработать. Неусвояемые полисахариды, известные как клетчатка, включают пектин, целлюлозу, камедь, лигнин и множество других веществ.
Полисахариды представляют собой сложные углеводы, состоящие из длинных цепочек моносахаридов. Эксперты отмечают, что они играют ключевую роль в организме, выполняя множество функций. Во-первых, полисахариды служат основным источником энергии. Например, крахмал, содержащийся в растениях, легко расщепляется на глюкозу, которая затем используется клетками для получения энергии. Во-вторых, они участвуют в структурной поддержке клеток. Целлюлоза, входящая в состав растительных клеток, обеспечивает прочность и устойчивость. Кроме того, некоторые полисахариды, такие как гликозаминогликаны, важны для поддержания здоровья суставов и кожи. Эксперты подчеркивают, что разнообразие полисахаридов и их функции делают их незаменимыми для нормального функционирования организма.
Усваиваемые полисахариды
| Полисахарид | Химическая структура/Источник | Функции в организме |
|---|---|---|
| Крахмал | Полимер глюкозы (α-1,4 и α-1,6 связи); растения (зерна, клубни) | Запасное питательное вещество у растений; источник энергии для животных |
| Гликоген | Разветвленный полимер глюкозы (α-1,4 и α-1,6 связи); животные (печень, мышцы) | Запасное питательное вещество у животных; источник энергии |
| Целлюлоза | Полимер глюкозы (β-1,4 связи); клеточные стенки растений | Структурный компонент клеточных стенок растений; обеспечивает прочность и жесткость; пищевые волокна у животных |
| Хитин | Полимер N-ацетилглюкозамина; экзоскелеты членистоногих, клеточные стенки грибов | Структурный компонент экзоскелетов членистоногих и клеточных стенок грибов; обеспечивает прочность и защиту |
| Пектин | Сложный полисахарид; клеточные стенки растений | Образует гели, регулирует вязкость, способствует пищеварению |
| Гепарин | Сложный полисахарид; печень, легкие, другие ткани | Антикоагулянт, предотвращает свертывание крови |
Интересные факты
Вот несколько интересных фактов о полисахаридах и их функциях в организме:
-
Энергетический резерв: Полисахариды, такие как гликоген у животных и крахмал у растений, служат основными формами хранения энергии. Гликоген накапливается в печени и мышцах, и при необходимости может быстро расщепляться на глюкозу для обеспечения организма энергией.
-
Структурная функция: Некоторые полисахариды, такие как целлюлоза, являются важными компонентами клеточных стенок растений. Они придают прочность и устойчивость клеткам, а также играют ключевую роль в поддержании структуры растений. У человека целлюлоза не переваривается, но выполняет важную функцию в пищеварении, действуя как клетчатка.
-
Участие в иммунной защите: Полисахариды также могут играть роль в иммунной системе. Например, некоторые полисахариды, содержащиеся в клеточных стенках бактерий и грибов, могут действовать как антигены, стимулируя иммунный ответ организма. Это делает их важными для разработки вакцин и иммуностимуляторов.
Крахмал
Это знакомое всем вещество ты, безусловно, знаешь. Когда ты очищаешь картошку и оставляешь ее на некоторое время в воде, она становится мутной. Это происходит из-за крахмала. Кристаллы крахмала оседают в холодной воде, а в горячей воде они разбухают, превращая жидкость в желе. При измельчении порошка можно услышать характерный хруст.
Уникальность этого вещества заключается в том, что под воздействием кислот в организме и тепла крахмал высвобождает энергию, распадаясь на глюкозу.
В течение дня тебе необходимо потреблять от 330 до 450 граммов крахмала. Этот компонент можно найти в картофеле, различных крупах, горохе, кукурузе и макаронах.
Гликоген
Этот полисахарид формируется из молекул глюкозы и часто называется «животным» углеводом. Это связано с тем, что он синтезируется исключительно в организмах животных и человека.
Основная функция гликогена заключается в накоплении энергии на случай необходимости. Если вы потребляете достаточное количество глюкозы, гликоген не используется. Однако в период голодания организм начинает задействовать этот запас.
Наибольшее количество гликогена содержится в печени, где его доля может достигать 7-8% от общего объема веществ. В других органах этот показатель составляет всего 1-1,5%.
Классификация углеводов: моносахариды, дисахариды, полисахариды
Специалисты рекомендуют употреблять не менее 100 граммов гликогена в день. Вы можете найти его в таких продуктах, как инжир, сахар, мед, шоколад, пряники, бананы, арбуз и хурма. Однако не стоит чрезмерно увлекаться этими продуктами.
Инулин
Это соединение известно как растворимая клетчатка благодаря своему скрабирующему эффекту в кишечнике. Инулин часто недооценен, а некоторые люди даже не имеют о нем представления. А зря. Достаточное количество этого вещества может значительно улучшить пищеварение, снизить вероятность развития диабета II типа, предотвратить сердечно-сосудистые заболевания, поддерживать здоровье костей и способствовать снижению веса.
Инулин можно найти в корнях цикория, топинамбура, чеснока, лука, спаржи и джимоки. Рекомендуемая суточная норма составляет не менее 25 граммов этого вещества. Однако если продукты, содержащие инулин, тебе не знакомы, не стоит резко увеличивать их количество в рационе. Начни с небольших порций инулина, а затем, когда твой организм адаптируется, постепенно увеличивай дозу.
Неусваеваемые полисахариды
Арабиноксиланы (зерновые камеди)
Хотя ты можешь не знать о них много, они прекрасно осведомлены о тебе. Эти вещества присутствуют в семенах злаковых культур, и, следовательно, если ты употребляешь каши или любые мучные изделия, то зерновые камеди уже находились в твоем организме.
Польза арабиноксиланов не так широко исследована, как других полисахаридов, но уже установлено, что эти вещества приносят значительную пользу для твоего здоровья. Если ты будешь чаще включать в свой рацион продукты, содержащие арабиноксилан, уровень глюкозы в крови будет более стабильным, а пищеварительная система будет работать более эффективно. Кроме того, арабиноксилан способствует борьбе с избыточным весом.
Пектин
Считается, что полисахарид, о котором идет речь, существует всего 200 лет, однако человечество знакомо с ним значительно дольше. В древнеегипетских текстах можно найти упоминание о «фруктовом льде, который не тает даже под палящим солнцем». Ученые предполагают, что желе, образующееся из пектина в кислой или сладкой среде, и было тем самым «фруктовым льдом».
Пектин не усваивается организмом, как и другие неусвояемые полисахариды, но он приносит значительную пользу для кишечной микрофлоры. Кроме того, пектин способствует улучшению кровообращения, помогает выводить шлаки и токсины, снижает уровень вредного холестерина, нормализует артериальное давление, уменьшает воспалительные процессы, активизирует обмен веществ и многое другое.
Этот полезный полисахарид можно найти в яблоках, абрикосах, апельсинах, персиках, дынях, сливах, мандаринах, тыквах, картофеле, капусте и томатах. Рекомендуется употреблять не более 15 граммов пектина в день. Не стоит чрезмерно увлекаться овощами и фруктами, содержащими пектин, так как это может привести к нежелательным последствиям.
Целлюлоза
Этот полисахарид известен всему миру и также используется в качестве пищевой добавки. Возможно, название этого вещества вызывает у вас ассоциации с чем-то несъедобным, но на самом деле это вполне съедобное соединение, которое вы часто встречаете в составе различных продуктов.
Например, целлюлоза содержится в продуктах из цельного зерна, моркови, бобовых, сухофруктах и пшенице. Эти продукты очень полезны, и целлюлоза играет в этом важную роль. Она функционирует в кишечнике как своего рода скраб, очищая стенки от остатков пищи. Таким образом, целлюлоза способствует улучшению перистальтики кишечника и помогает выводить из организма вредные и даже опасные вещества.
Хитин
Из школьного курса биологии тебе, вероятно, известно, что панцири ракообразных и насекомых состоят из определенного вещества. Однако, возможно, ты не догадывался, что это же вещество необходимо и твоему организму для его нормального функционирования.
Помимо обитателей водоемов и насекомых, хитин также содержится в грибах и бактериях. Белые грибы, польские моховики, японские грибы, грузди, сыроежки, шампиньоны и дрожжи – все они являются источниками этого полезного для тебя хитина.
Хитин выполняет функции, схожие с клетчаткой и другими неусвояемыми полисахаридами: он очищает кишечник, способствует улучшению перистальтики и в целом положительно влияет на пищеварение. Максимальная доза этого вещества, которую способен усвоить твой организм, составляет 3000 миллиграммов в день.
Полисахариды – это углеводы, которые медленно перевариваются и дольше обеспечивают чувство насыщения. Если ты уменьшишь потребление быстрых углеводов и начнешь обращать внимание на «долгоиграющие», то сможешь заметить положительные изменения. Лишние килограммы начнут исчезать, а общее состояние здоровья улучшится.
Свойства и применение
К органическим соединениям, необходимым для полноценного функционирования организма, относятся углеводы. Их можно классифицировать по структуре молекул, выделяя следующие группы:
- простые – моносахариды;
- сложные – дисахариды и полисахариды.
Полисахариды, также известные как полиозы, представляют собой природные высокомолекулярные соединения, которые не имеют сахароподобной структуры. Их молекулы формируются из соединенных гликозидными связями остатков более простых моносахаридов, таких как глюкоза, гексоза и фруктоза. Количество мономеров в полисахаридах может варьироваться от десятков до сотен или даже тысяч. Структура молекул полисахаридов может быть как линейной, так и разветвленной.
Полисахариды делятся на гомополисахариды, состоящие из одинаковых простых остатков (например, крахмал, амилоза, амилопектин, гликоген, целлюлоза, хитин, инулин, клетчатка), и гетерополисахариды, которые включают единицы различных типов, часто имеющие животное или бактериальное происхождение (например, гепарин, камеди, слизи).
Физические свойства
Большинство полисахаридов представляют собой аморфные вещества, которые либо не растворяются в воде, либо растворяются лишь частично. Эти полимеры, как правило, имеют бесцветный или желтоватый оттенок. В большинстве случаев они не имеют запаха и обладают легкой сладковатостью на вкус.
Химические свойства
Полиозы, содержащиеся в продуктах питания, попадая в желудочно-кишечный тракт, расщепляются под воздействием ферментов, однако не усваиваются человеческим организмом.
Данная группа соединений подвержена гидролизу (разложению при контакте с водой), который происходит под влиянием веществ, ускоряющих этот процесс. В результате этого распадаются звенья соединения на его структурные компоненты.
Эти биополимеры способны взаимодействовать с кислотами, образуя производные формы.
Биологическая роль
Этот класс химических веществ, попадая в клетку, способен выполнять множество значимых функций:
- защитная функция, обеспечивающая механическую прочность и предотвращающая проникновение различных бактерий;
- структурная функция, входящая в состав клеточных стенок живых организмов (растений, грибов, а также в желудке, кишечнике и печени человека), являясь компонентами клеточных мембран;
- резервная или энергетическая функция, так как они служат важным запасом глюкозы, крахмала или гликогена (например, в мышечных тканях), которые организм использует по мере необходимости для восстановления уровня энергии, расщепляя цепочки углеводов на моносахариды и далее окисляя их до углекислого газа и воды.
Применение полисахаридов
Благодаря своим положительным свойствам, эти вещества находят широкое применение в различных отраслях промышленности. Основной метод получения большинства сложных соединений – это лабораторный, который осуществляется через полимеризацию простых углеводов. К наиболее распространенным веществам можно отнести крахмал, целлюлозу, декстрин и агар-агар.
В сфере медицины активно получают и используют множество полезных полисахаридов:
- гликаны, которые способны образовывать комплексы с белками крови, предотвращая прикрепление холестерина к стенкам сосудов. Это свойство активно применяется для профилактики атеросклероза;
- инулин, единственный из своей категории, который также используется в пищевой промышленности, так как легко усваивается, что позволяет заменять сахар для людей с диабетом;
- продукты, содержащие пектины, выполняют множество функций, включая стимуляцию клеточного заживления, что особенно важно при лечении ран и остановке кровотечений. Они также снижают негативное воздействие лекарств и улучшают их эффективность. Кроме того, полимерные соединения помогают уменьшить гликемический индекс после еды и связывают тяжелые металлы и токсины, выводя их из организма;
- камеди и слизи входят в состав обволакивающих растворов, которые уменьшают раздражение при приеме некоторых медикаментов.
Хотя полисахариды являются углеводами, они не способствуют накоплению жира на боках. Напротив, они являются важной и полезной частью рациона, обладая множеством полезных функций.
Чтобы обеспечить необходимое количество пищевых волокон, ежедневный рацион должен включать 200 г хлеба из муки грубого помола, 200 г картофеля, 250 г овощей и 250 г фруктов. Однако благодаря тому, что сложные углеводы присутствуют во многих фруктах, овощах, кашах, зерновых, бобовых и молочных продуктах, можно легко адаптировать питание, сделав его комфортным для каждого человека.
Источники полисахаридов в рационе
Полисахариды являются важной частью нашего рациона, и их источники разнообразны. Они встречаются как в растительных, так и в животных продуктах, однако наибольшее количество полисахаридов содержится именно в растениях. Основные источники полисахаридов включают злаковые, бобовые, овощи, фрукты и некоторые виды грибов.
Злаковые культуры, такие как пшеница, рис, овес и кукуруза, являются одними из самых богатых источников полисахаридов. В них содержится крахмал, который представляет собой полимер глюкозы и служит основным источником энергии для человека. Крахмал в злаках может быть как быстро усваиваемым, так и медленно, в зависимости от способа обработки и приготовления.
Бобовые, такие как фасоль, горох и чечевица, также содержат значительное количество полисахаридов, в частности, клетчатки и олигосахаридов. Эти вещества способствуют улучшению пищеварения и поддержанию здоровья кишечника, а также помогают контролировать уровень сахара в крови.
Овощи и фрукты являются еще одним важным источником полисахаридов. Например, морковь, свекла, картофель и капуста содержат клетчатку, которая играет ключевую роль в поддержании нормальной работы пищеварительной системы. Фрукты, такие как яблоки и груши, также богаты пектином — полисахаридом, который помогает снижать уровень холестерина и улучшает работу кишечника.
Некоторые виды грибов, такие как шиитаке и рейши, содержат полисахариды, известные как бета-глюканы, которые обладают иммуностимулирующими свойствами и могут способствовать укреплению иммунной системы.
Важно отметить, что полисахариды, содержащиеся в растительных продуктах, часто сопровождаются другими полезными веществами, такими как витамины, минералы и антиоксиданты, что делает их незаменимыми для сбалансированного питания. Употребление разнообразных источников полисахаридов в рационе способствует не только получению энергии, но и поддержанию общего здоровья организма.
Вопрос-ответ
Что такое полисахариды и как они образуются?
Полисахариды – это сложные углеводы, состоящие из длинных цепочек молекул сахаров (моносахаридов). Они образуются в результате процесса полимеризации, когда несколько моносахаридов соединяются между собой через гликозидные связи. Примеры полисахаридов включают крахмал, целлюлозу и гликоген.
Каковы основные функции полисахаридов в организме человека?
Полисахариды выполняют несколько ключевых функций в организме. Они служат основным источником энергии (например, крахмал), участвуют в структурной поддержке клеток (целлюлоза в растениях) и играют важную роль в запасании энергии (гликоген в печени и мышцах). Кроме того, некоторые полисахариды, такие как хитин, выполняют защитные функции.
Как полисахариды влияют на пищеварение?
Полисахариды, особенно клетчатка, играют важную роль в пищеварении. Они не перевариваются в тонком кишечнике, но способствуют нормализации работы кишечника, увеличивая объем стула и улучшая перистальтику. Это помогает предотвратить запоры и поддерживать здоровье кишечной флоры.
Советы
СОВЕТ №1
Изучите источники полисахаридов в вашем рационе. Включите в свое питание продукты, богатые клетчаткой, такие как овощи, фрукты, бобовые и цельнозерновые продукты, чтобы поддерживать здоровье пищеварительной системы.
СОВЕТ №2
Обратите внимание на баланс между простыми и сложными углеводами. Полисахариды, как сложные углеводы, обеспечивают длительное чувство сытости и стабильный уровень энергии, поэтому старайтесь выбирать их в качестве основного источника углеводов.
СОВЕТ №3
Не забывайте о роли полисахаридов в поддержании иммунной системы. Некоторые полисахариды, такие как бета-глюканы, могут помочь укрепить иммунный ответ, поэтому рассмотрите возможность добавления в рацион продуктов, содержащих эти вещества, например, грибов или овса.
СОВЕТ №4
Следите за потреблением обработанных продуктов, так как они часто содержат мало полисахаридов и много простых сахаров. Старайтесь выбирать натуральные и минимально обработанные продукты для получения максимальной пользы от полисахаридов.
