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I carboidrati costituiscono la fonte di energia principale per lo svolgimento di tutte le funzioni organiche (mantenimento della temperatura corporea, battito cardiaco, funzioni cerebrali, digestione, l’assorbimento degli altri fattori nutritivi, etc.) e la contrazione muscolare.
La caratteristica principale dei carboidrati è fornire calorie immediatamente disponibili per i processi energetici. Producono calorie dalla reazione tra carbonio e ossigeno.
I carboidrati rappresentano la fonte della più consistente quantità di energia in quasi tutte le diete.
In natura sono più abbondanti e meno costosi da ottenere, perché hanno una origine soprattutto vegetale, rispetto agli alimenti più ricchi in proteine e grassi, che hanno prevalente origine animale.
I carboidrati vengono "bruciati" durante le reazioni della respirazione cellulare (la glicolisi ed il ciclo di Krebs) ottenendo energia che viene immagazzinata nelle molecole di Adenosintrifosfato (ATP), anidride carbonica e acqua.
A livello della loro struttura chimica, come i grassi, anche i carboidrati sono composti ternari, formati cioè da tre molecole:
- carbonio (C);
- idrogeno (H);
- ossigeno (O).
Questo consente ai carboidrati di potere essere trasformati in grassi, e costituire una riserva energetica di lungo periodo, e ai grassi di essere trasformati in carboidrati. Per quanto riguarda le proteine composte, oltre che da C, H, O, anche da azoto N, non è possibile ricavarle da carboidrati e grassi proprio per la mancanza dell'azoto. Mentre è possibile trasformare le proteine in grassi e carboidrati.
I tre differenti tipi di carboidrati
Vi sono tre tipi di carboidrati, differenti ciascuno dall'altro per la lunghezza e complessità delle loro strutture chimiche. Abbiamo quindi:
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monosaccaridi.
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disaccaridi.
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polisaccaridi.
Monosaccaridi
Sono anche chiamati zuccheri semplici, e sono:
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glucosio: è il monosaccaride fondamentale;
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fruttosio, presente sopratutto nella frutta, nei vegetali e nel miele;
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galattosio, non si trova negli alimenti come tale, ma come componente del lattosio (zucchero del latte) o di alcuni polisaccaridi.
Oligosaccaridi
Sono formati da un numero variabile, da 2 fino a 12 unità di monosaccaridi.
Solo i disaccaridi (due molecole di glucosio) sono presenti in discreta quantità negli alimenti. Ed importanti disaccaridi alimentari sono:
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saccarosio;
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lattosio;
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maltosio.
Ciascuno di questi disaccaridi ha nella propria struttura il glucosio:
- SACCAROSIO = glucosio + fruttosio (il saccarosio è lo zucchero da cucina).
Nell'alimentazione umana può anche rappresentare il 15 - 25% della quota glucidica;
- LATTOSIO = glucosio + galattosio (è presente sopratutto nei latticini);
E' presente solamente nel latte, e nell'alimentazione dell'adulto può rappresentare fino al 5 - 10% sul totale dei glucidi assunti.
- MALTOSIO = glucosio + glucosio.
E' presente solo nei semi germinali, di conseguenza ha un significato alimentare molto limitato. Risulta però rilevante far notare che il maltosio si forma nell'intestino durante la digestione del polisaccaride amido, come risultato della rottura dei legami della struttura dell'amido appunto.
I disaccaridi non hanno ruoli metabolici ben definiti all'interno della cellula animale perché sono zuccheri troppo grandi per riuscire a passare attraverso le membrane cellulari e, come tali devono essere trasformati in monosaccaridi.
Solo il lattosio è un disaccaride con una certa rilevanza per l'essere umano, in quanto la sua sintesi costituisce una funzione altamente specializzata della ghiandola mammaria.
Polisaccaridi
Detti anche carboidrati complessi, sono formati da catene composte da numerosi monosaccaridi.
E' possibile fare una distinzione in polisaccaridi di deposito e polisaccaridi strutturali.
Polisaccaridi di deposito
Sono due:
L'AMIDO
- Costituisce la riserva di carboidrati delle piante.
E' un carboidrato molto importante dal punto di vista dell'alimentazione umana perché presente in molti cibi.
A seconda della complessità della struttura, si distinguono due tipi di amido: l'amilosio e l'amilopectina;
- l'amilosio è facilmente digeribile, grazie alla sua semplice struttura chimica;
- l'amilopectina ha una struttura più complessa. Per questo è più difficile da digerire per l'organismo umano;
- Viene scisso in glucosio nel canale gastroenterico e poi utilizzato dall'organismo come fonte energetica.
Le principali fonti di amido sono rappresentate dai cereali. I legumi rappresentano anch'essi una buona fonte di amido ma comunque minore rispetto ai cereali perché i legumi hanno un contenuto di proteine maggiore rispetto ai cereali e, se freschi, i legumi hanno un alto contenuto di acqua.
Nella seguente tabella riportiamo gli alimenti più ricchi di amido e il relativo quantitativo
| Alimenti |
Contenuto di amido (su 100 gr. di parte edibile) |
- Riso brillato
- Farina di mais
- Pasta
- Farina di riso
- Crackers
- Pane
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IL GLICOGENO
- E' il polisaccaride di deposito degli organismi animali.
- Analogamente all'amido, è costituito dal legame di molte molecole di glucosio. La sua struttura chimica è simile a quella dell'amilopectina, ma meno complessa.
- Nell'organismo umano, non è molto il glicogeno accumulato: circa 400 grammi (quantità variabile soggettivamente, sopratutto in funzione della massa muscolare dell'individuo). Ma, non è una grande quantità, se paragonata alle riserve di lipidi. Tanto che nelle performance di durata oltre l'ora e mezza, se non vengono reintegrati carboidrati con prodotti adeguati, le riserve di glicogeno si esauriscono completamente, la macchina umana ricava l'energia per funzionare dal metabolismo dei grassi con il risultato che la performance cala drasticamente.
- Di questa quantità, i 2/3 sono depositati nei muscoli, formano il glicogeno muscolare (7 grammi per ogni kg di tessuto fresco), 1/3 è depositato nel fegato e forma il glicogeno epatico (60 grammi per ogni kg di tessuto fresco).
- Il glicogeno depositato nel fegato è importante ai fini del mantenimento della glicemia.
Nel muscolo il glicogeno viene degradato a glucosio per fornire combustibile al muscolo.
- Quando i depositi di glicogeno muscolare sono esauriti, è la volta del glicogeno epatico che viene degradato in glucosio, riversato nella circolazione sanguigna e raggiungere le massa muscolare.
- Il glicogeno è una molecola di importanza pressoché irrilevante dal punto di vista alimentare: quando gli animali vengono uccisi, il glicogeno presente nel loro organismo va incontro a rapida degradazione metabolica al punto che, al momento del consumo della carne (o del pesce), non è più presente.
I polisaccaridi devono essere prima digeriti: con la digestione si rompono i legami che tengono unite le loro molecole di glucosio. Diventano così dei monosaccaridi, utili all'organismo come combustibile per i suoi bisogni energetici.
Polisaccaridi strutturali
Il piiù importante polisaccaridi strutturale, è la cellulosa.
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