Sacharidy

V druhém díle našeho minikurzu biochemie se zaměříme na informace spojené se sacharidy, nepřesně cukry, jako jednou ze tří hlavních živin ve výživě člověka.

Sacharidy se někdy nepřesně označují jako cukry. Někdy stále používané označení jako uhlovodany či karbohydráty je chybné a nemělo by se nepoužívat.

Sacharidy jsou látky převážně rostlinného původu (cukry, škroby, celulóza, lignin aj.). V rostlinách vznikají biochemickým procesem zvaným fotosyntéza. Principem je využití světelného záření a tepla k tvorbě energeticky bohatých organických sloučenin (cukrů) z jednoduchých anorganických látek, a to z oxidu uhličitého (CO2) a vody (H2O). Molekuly sacharidů jsou tedy složeny z atomů uhlíku, vodíku a kyslíku.

Dělení sacharidů

Základní stavební jednotkou sacharidů je tzv. monosacharidová jednotka. Podle počtu základních jednotek lze sacharidy dělit na monosacharidy, disacharidy, oligosacharidy a polysacharidy.

Monosacharidy

Jsou tzv. jednoduché sacharidy (ty se mohou označovat za cukry, jejich společná vlastnost je sladká chuť) složené z jedné monosacharidové jednoty. Mezi monosacharidy patří:

  • Glukóza (hroznový cukr) – nachází se přirozeně v ovoci, medu a v některých cibulovinách, je hlavním zdrojem energie pro buňky lidského těla, ke kterým je dopravována krví.
  • Fruktóza (ovocný cukr) – je obsažena v medu a ve šťávách z ovoce a rostlin. Ze všech sacharidů je nejsladší.
  • Galaktóza – nachází se v mléce společně s glukózou.

Glukóza, fruktóza a galaktóza mají stejné chemické složení, liší se však postavením atomů v molekule.

Oligosacharidy

Jsou látky obsahující 2-10 monosacharidových jednotek. Nejvýznamnější skupinou jsou disacharidy.
Disacharidy jsou složené ze dvou monosacharidových jednotek. Mezi disacharidy patří:

  • Sacharóza (řepný cukr) – získává se ze třtiny a z cukrové řepy, je tvořena glukózou a fruktózou, jedná se o nejčastěji používané sladidlo (běžně používaný cukr v domácnostech).
  • Laktóza (mléčný cukr) – nachází se v mléce všech savců, má nejméně sladkou chuť, je tvořena glukózou a galaktózou.
  • Maltóza (sladový cukr) – nachází se v obilných klíčcích a produktech sladu, je tvořena dvěmi molekulami glukózy.

Polysacharidy

Se řadí už mezi tzv. složené sacharidy (ne cukry). Navzájem se velmi liší chemickým složením, neboť obsahují rozdílný počet a rozdílné uspořádání monosacharidových jednotek (více než 100). V potravinách se nejčastěji nacházejí škroby a celulóza, hemicelulóza a pektin.

  • Škrob – je polymer obsahující nejméně 3000 molekul glukózy, je složen ze dvou různých polysacharidů – amylózy a amylopektinu. Narozdíl od glukózy nejsou sladké, netvoří krystalické struktury a nerozpouštějí se ve studené vodě.
  • Celulóza – je komplex rozvětvených řetězců asi 5000 molekul monosacharidů nacházející se ve stěnách rostlinných buněk. Je tvořena vlákny nerozpustnými ve vodě a není štěpitelná lidskými trávicími enzymy, přesto má velmi důležitý význam ve výživě.
  • Glykogen – je zásobní polysacharid živočichů, zásoby glykogenu jsou uloženy v játrech, která postupným uvolňováním glukózových jednotek do krevního oběhu zajišťuje stálou hladinu cukru v krvi (glykémii), glykogen se vyskytuje také ve svalech, kde je zdrojem energie pro svalovou činnost.

Mezi polysacharidy se řadí i vláknina.

Vláknina

Pojem vláknina označuje nestravitelné části rostlinné potravy. Chemicky se jedná o neškrobové polysacharidy, celulózu, lignin, vosky, pektiny, chitin, beta-glukany, oligosacharidy aj. Ve střevě vláknina absorbuje vodu, čímž zvětšuje střevní obsah a urychluje tím jeho pohyb ve střevech.

Preventivně tak působí proti zácpě, vzniku střevních výchlipek a hemeroidů, je potravou pro mikroflóru střeva, váže na sebe toxické látky, žlučové kyseliny a má řadu dalších blahodárných účinků. Proto teď se jen zmíníme, že je vhodné ji konzumovat v množství 25 – 30 g/den, pořádně ji zapít a zbytek si můžete přečíst v článku, který se jí více věnuje.

Sacharidy ve výživě

Sacharidy jsou pro organismus hlavní zdrojem energie (17 kJ/g). Polysacharidy, oligosacharidy i disacharidy se pomocí trávicích enzymů štěpí na monosacharidy, které vstupují do buněk, a tím jim zajišťují výživu a energii.

Aby se z cukrů přijatých potravou získala energie, musí se tedy rozštěpit pomocí trávicích enzymů na monosacharid glukózu. Ta se následně dostává do buněk, kde je metabolickou dráhou zvanou glykolýza přeměna na dvě molekuly pyruvátu za vzniku čistého výtěžku dvou molekul ATP (= energie pro buňku) a dvou molekul NADH (ty se dále přeměňují v dýchacím řetězci a získává se tak další množství energie). Pyruvát je následně dekarboxylován a vstupuje do citrátového cyklu, kde vznikají další molekuly NADH, a tím další energie.

Jak je vidět ze schématu, tak proces glykolýzy je značně složitý a vyžaduje celou řadu enzymů (= biokatalyzátorů). Nám postačí si zapamatovat, že glykolýzou buňka získává energii a že přes pyruvát může vznikat ze sacharidů tuk.

Ze sacharidů by mělo pocházet přibližně 50 – 55 % celkového denního příjmu energie. A není vhodné tuto potravinovou skupinu vynechávat. Preferovat bychom zhlediska zdraví měli rozhodně sacharidy složené (brambory, těstoviny, rýže) před jednoduchými (cukr, sladkosti, buchty, čokoláda). Kde se navíc často vyskytuje vysoké množství tuku.

K pojmům vyskytujících se často v souvislosti se sacharidy patří glykemickém indexu a glykemická nálož. Tomuto tématu je věnován článek – Glykemický index a glykemická nálož.