ZUCCHERI

biologia

Costituiscono la fonte più immediata di energia: sono i cosiddetti idrati di carbonio.

Gli zuccheri si dividono in aldosi e chetosi

	H-C=O H-C-OH H-C-OH CH OH aldoso		CH OH C=O H-C-OH H-C-OH CH OH chetoso

 

Sono formati da tanti carboni asimmetrici (chirali) e, in base alla struttura della gliceraldeide (D e L) sono classificati come D o L.

Gli zuccheri più importanti sono quelli a 5 e 6 atomi di carbonio. Essi possono ciclizzare (sono per lo più presenti in forma ciclica) e formano emiacetali. Le forme aldeidiche idratandosi formano monoidrati, per successiva disidratazione formano cicli a 5 o a 6 C.

I glucidi si dividono in:

MONOSACCARIDI - OLIGOSACCARIDI (fino a 12 C) - POLISACCARIDI;

I triosi e tetrosi si trovano negli organismi quali prodotti di derivazione metabolica. Rilevanza nutrizionale la hanno i pentosi e gli esosi: gli aldosi più importanti sono glucosio, mannosio, galattosio;

i chetosi più importanti sono il levulosio e il sorbosio.

Il glucide per eccellenza è il glucosio, poiché si trova a concentrazione costante nel sangue, ed è presente pressoché in tutti gli organismi vegetali e animali. Il mannosio è presente nei vegetali, il galattosio è presente nelle cellule celebrali ed il sorbosio è presente solo in alcuni frutti.

Gli oligosaccaridi più importanti sono i disaccaridi:

Saccarosio (Glu + Fru) - Lattosio (Glu + Gal) - Maltosio (da idrolisi dell'amido)

Isomaltosio (da idrolisi di amido e glicogeno) - Cellobiosio (da idrolisi della cellulosa)

ESSENZIALITA' DEL GLUCOSIO

1. Il cervello ne ha bisogno
2. gli eritrociti dipendono dal glucosio, perché non hanno gli enzimi per il ciclo di Krebs. Possono quindi usare il Glu derivante dalla glicolisi per ricavare E (non possono metabolizzare proteine e lipidi!).

POLISACCARIDI

GLICOGENO

Il Glicogeno è uno zucchero usato dall'organismo come riserva, ed è così distribuito nel corpo umano:

Il tempo di esaurimento del glicogeno è molto rapido: nei muscoli e nel fegato è di circa 2 giorni (per le proteine e i lipidi è di circa 80 giorni). E' quindi necessario per l'organismo sintetizzare continuamente il glicogeno. Il glucosio è stoccato sotto forma di glicogeno per un problema di osmolarità, poiché eccessivo glucosio determinerebbe forti pressioni osmotiche a livello tissutale.

CELLULOSA

E' il più importante tra i cosiddetti "glucidi non disponibili"; è formato da residui di glucosio ma non può essere usato dal nostro organismo. Nella FIBRA ALIMENTARE è presente la cellulosa con altri polisaccaridi (emicellullosa, pectine e lignine). La cellulosa è idrolizzabile ed assimilabile solo dagli animali che posseggono l'enzima b-amilasi (ruminanti).

Ricordiamo che nel metabolismo i glucidi liberano circa 4.0 Kcal e che il coefficiente calorico per essi è di 5.07 Cal/l O . Il calore di combustione per grammo di glucide è di 3.75Kcal per i monosaccaridi, mentre per i polisaccaridi è circa 4Kcal (amido=4.2, saccarosio=4, fruttosio=3.76)

I glucidi svolgono anche una importante funzione di RISPARMIO per le proteine: se somministriamo zuccheri a persone sottoposte a digiuno notiamo una corrispondente diminuzione dell'N ureico. Pare che sia l'ormone insulina a mediare il metabolismo proteico. Se somministriamo zuccheri abbiamo un risparmio proteico a prescindere dal contenuto di insulina.

Nel FEGATO la formazione di glicogeno a partire dal fruttosio è molto più efficiente di quella a partire dal glucosio. Per questo somministrare fruttosio è vantaggioso in alcune situazioni patologiche (diabete, malattie epatiche) In situazioni di elevata GLUCONEOGENESI (dopo intensi esercizi fisici, diabete grave, quando fa freddo ecc.) i triosofosfati derivati dal fruttosio vengono convertiti in glucosio e glicogeno.

Se ci troviamo in condizioni opposte, di eccesso di zuccheri nella dieta o alto livello di insulina nei tassi ematici, i triosofosfati vengono inviati all'ossidazione.

Se la dieta è povera di glucidi possono essere alterate alcune vie metaboliche (es. chi soffre di diabete va incontro a CHETOSI, ossia accumulo di corpi chetonici derivati da esclusivo metabolismo di lipidi e proteine. Si instaura così un bilancio idrico ed elettrico negativo = danni alla persona).

Quantità di glucosio

E' stimata attorno ai 180 g/die la quantità di glucosio giornaliera da assumere, la maggior parte della quale è utilizzata dal sistema nervoso.

Dobbiamo ricordare tra gli zuccheri anche il ribosio ed il desossiribosio (costituenti di RNA e DNA), ed il Galattosio che si trova nei glicolipidi del sistema nervoso, con funzione strutturale.

I glucidi non disponibili avrebbero un'azione interessante riguardo la riduzione della colesterolemia.

Influenza dei glucidi alimentari sui lipidi del siero

Gli individui si dividono in iperlipemici (aventi alto tasso di lipidi nel sangue) e normolipemici.

Se somministriamo saccarosio e non amido, vale a dire zuccheri semplici, nelle persone iperlipemiche si ha un aumento del colesterolo, trigliceridi e fosfolipidi; invece nelle persone normolipemiche non c'è distinzione tra monosaccaridi e polisaccaridi.

Se somministriamo diete equilibrate dal punto di vista energetico, ma ricche in glucidi, avremo un lieve aumento dei lipidi ematici. Se aumentiamo l'apporto energetico (calorico) si avrà una marcata iperlipemia (o ipergliceridemia). Con una dieta ipoenergetica si ha un abbassamento della lipemia. La quantità di lipidi nel sangue dipende dall'apporto calorico della dieta, e ciò è valido soprattutto per gli iperlipemici.

Glucidi e capacità lavorativa

Le principali fonti di energia per l'attività muscolare sono glicogeno, trigliceridi e ac. Grassi liberi. Se aumenta l'attività muscolare aumenta anche l'uso di Glu (quindi una maggiore dose glucidica nella dieta migliora la prestazione muscolare).

Con il muscolo a riposo, la quantità di glicogeno aumenta sia se somministriamo Glu, sia se somministriamo Fru. Per un muscolo che è stato sottoposto a sforzo il glicogeno si forma in maggior quantità se somministriamo Glu.

Glucidi e tessuto nervoso

Il tessuto nervoso è in stretta dipendenza dal Glu: infatti il consumo energetico del cervello è circa ¼ del metabolismo di base (consumo costante) Se il glucosio non basta si attiva la gluconeogenesi (anche a carico di amminoacidi). Dopo 15 gg di carenza, emergono attività enzimatiche che riducono l'attività cerebrale Glucosio dipendente.

Glucidi e carie dentaria

Il Saccarosio è lo zucchero maggiormente incriminato; altri zuccheri (fruttosio, xilitolo ecc.) hanno potere cariogeno inferiore.

Zuccheri che devono essere presenti in una dieta

In una dieta il fabbisogno energetico di zuccheri è circa del 60% di cui il 7% di zuccheri semplici e la quota rimanente di zuccheri complessi. Nei casi di eccessivo consumo di zuccheri semplici si ha ingresso rapido nel torrente ematico, con rischio di shock per le cellule beta del pancreas (per la produzione di insulina). Conviene quindi assumere zuccheri complessi perché entrano gradualmente nel circolo ematico.

Fibra alimentare

Fibra = frazione di carboidrati non digeribile (eccezione la lignina che non è un carboidrato ma fa parte della fibra).

La fibra è formata da cellulosa (polimero del Glc degradato da batteri presenti nello stomaco dei ruminanti, che la degradano ad ac. Grassi a corta catena); emicellulose (gruppo eterogeneo di polimeri contenenti xilosio, galattosio mannosio, sono irdolilzzabili dai batteri della flora intestinale di certi animali); Lignina formato da una serie di anelli aromatici, non è un glucide ed è completamente indigeribile; sostanze pectiche: polimeri dell'acido galatturonico e altri glucidi, non sono fibrose.

Antinutrienti della fibra alimentare

Lecitine: glicoproteine capaci di lisare le cellule (dannose per l'intestino);

Saponine: stabilizzano le emulsioni lipidiche tra grassi e sali biliari, aumentano l'espulsione dei sali ed abbassano l'assorbimento lipidico;

Fitati: impediscono l'assorbimento di sali minerali;

Tannini: si legano alle proteine e ne impediscono la digeribilità;

Inibitori enzimatici: riducono l'attività propria degli enzimi coinvolti nei processi digestivi.

Quindi non sono raccomandati dosi troppo elevate di fibra nella dieta!

Proprietà fisiche della fibra alimentare

Trattenere l'acqua: è importante perché così aumenta la massa fecale facilitandone l'attraversamento nel tubo digerente ed accelera lo svuotamento gastrico.

Viscosità: mucillagini e pectine aumentano la viscosità del contenuto intestinale. Ciò riduce lo svuotamento gastrico però aumenta la velocità della massa nel tratto ileo-ciecale.

Capacità di scambiare cationi: la fibra aumenterebbe la perdita di sali biliari (positivo perché l'unica via di catabolismo del colesterolo è la riduzione di sali biliari) la fibra (pectine in particolare) ha effetto ipocolesterolizzante.

Effetti della fibra nel colon

Suscettibilità alla fermentazione batterica: gli acidi grassi a corta catena (acetico, propionico, butirrico) vengono assorbiti ma solo l'acetico raggiunge il sangue, perché il butirrico è fonte di E per la mucosa intestinale e il propionico è consumato nel fegato. Gli acidi Grassi modulerebbero la sintesi degli acidi biliari e del colesterolo a livello epatico;

Capacità di far aumentare la massa batterica;

Capacità di far aumentare l'attività degli enzimi saccarolitici batterici

Capacità di trattenere l'acqua.