Le funzioni dei carboidrati nel corpo

In questa parte della nostra recensione sui carboidrati, spieghiamo i diversi tipi e le funzioni di base dei carboidrati, compresi gli zuccheri. Per una panoramica di come il consumo di carboidrati è legato alla salute, consultare l'articolo "I carboidrati fanno bene o fanno male?".

1. Introduzione

Insieme a grassi e proteine, i carboidrati sono uno dei tre macronutrienti nella nostra dieta con la loro funzione principale di fornire energia all'organismo. Si presentano in molte forme diverse, come zuccheri e fibre alimentari, e in molti alimenti diversi, come cereali integrali, frutta e verdura. In questo articolo esploriamo la varietà di carboidrati che si trovano nella nostra dieta e le loro funzioni.

2. Cosa sono i carboidrati?

Nella loro forma più elementare, i carboidrati sono costituiti da elementi costitutivi di zuccheri e possono essere classificati in base a quante unità di zucchero sono combinate nella loro molecola. Glucosio, fruttosio e galattosio sono esempi di zuccheri monounità, noti anche come monosaccaridi. Gli zuccheri a doppia unità sono chiamati disaccaridi, tra i quali i più noti sono il saccarosio (zucchero da tavola) e il lattosio (zucchero del latte). I monosaccaridi e i disaccaridi sono generalmente indicati come carboidrati semplici. Le molecole a catena lunga, come gli amidi e le fibre alimentari, sono conosciute come carboidrati complessi. In realtà, però, ci sono differenze più nette. La tabella 1 fornisce una panoramica dei principali tipi di carboidrati nella nostra dieta.

Tabella 1. Esempi di carboidrati in base alle diverse classificazioni.

I carboidrati sono anche conosciuti con i seguenti nomi, che di solito si riferiscono a gruppi specifici di carboidrati:

• zuccheri
• Carboidrati semplici e complessi
• amido resistente
• fibre alimentari
• prebiotici
• zuccheri intrinseci e aggiunti

I diversi nomi derivano dal fatto che i carboidrati sono classificati in base alla loro struttura chimica, ma anche in base al loro ruolo, o fonte, nella nostra dieta. Anche le principali autorità sanitarie pubbliche non hanno definizioni comuni allineate per diversi gruppi di carboidrati.

3. Tipi di carboidrati

3.1. Monosaccaridi, disaccaridi e polioli

I carboidrati semplici, quelli con una o due unità di zucchero, sono anche conosciuti semplicemente come zuccheri. Esempi sono:

• Glucosio e fruttosio:monosaccaridi che si trovano in frutta, verdura, miele, ma anche in prodotti alimentari come gli sciroppi di glucosio-fruttosio
• Lo zucchero da tavola o saccarosio è un disaccaride del glucosio e del fruttosio e si trova naturalmente nella barbabietola da zucchero, nella canna da zucchero e nella frutta
• Il lattosio, un disaccaride costituito da glucosio e galattosio, è il principale carboidrato nel latte e nei latticini
• Il maltosio è un disaccaride di glucosio che si trova negli sciroppi derivati ​​dal malto e dall'amido

Gli zuccheri monosaccaridi e disaccaridi tendono ad essere aggiunti agli alimenti da produttori, cuochi e consumatori e sono indicati come "zuccheri aggiunti". Possono anche presentarsi come "zuccheri liberi" che si trovano naturalmente nel miele e nei succhi di frutta.

Anche i polioli, o cosiddetti alcoli di zucchero, sono dolci e possono essere utilizzati negli alimenti in modo simile agli zuccheri, ma hanno un contenuto calorico inferiore rispetto al normale zucchero da tavola (vedi sotto). Si trovano naturalmente, ma la maggior parte dei polioli che utilizziamo sono prodotti dalla trasformazione degli zuccheri. Il sorbitolo è il poliolo più comunemente usato negli alimenti e nelle bevande, mentre lo xilitolo è spesso usato nelle gomme da masticare e nelle mentine. L'isomalto è un poliolo prodotto dal saccarosio, spesso utilizzato in pasticceria. I polioli possono avere un effetto lassativo se assunti in quantità eccessive.

Se vuoi saperne di più sugli zuccheri in generale, leggi il nostro articolo "Zuccheri:affrontare le domande comuni", l'articolo "Rispondere alle domande comuni sui dolcificanti" o indagare sulle opportunità e le difficoltà nella sostituzione dello zucchero nei prodotti da forno e negli alimenti trasformati (' Gli zuccheri dal punto di vista della tecnologia alimentare').

3.2. Oligosaccaridi

L'Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) definisce gli oligosaccaridi come carboidrati con 3-9 unità di zucchero, sebbene altre definizioni consentano lunghezze della catena leggermente più lunghe. I più noti sono gli oligofruttani (o in termini propriamente scientifici:frutto-oligosaccaridi), che sono costituiti da un massimo di 9 unità di fruttosio e si trovano naturalmente in verdure a bassa dolcezza come carciofi e cipolle. Raffinosio e stachiosio sono altri due esempi di oligosaccaridi che si trovano in alcuni legumi, cereali, verdure e miele. La maggior parte degli oligosaccaridi non viene scomposta in monosaccaridi dagli enzimi digestivi umani e viene invece utilizzata dal microbiota intestinale (per ulteriori informazioni, vedere il nostro materiale sulle fibre alimentari).

3.3. Polisaccaridi

Per formare i polisaccaridi sono necessarie dieci o più - e talvolta anche diverse migliaia - unità di zucchero, che di solito si distinguono in due tipi:

• Amido, che è la principale riserva di energia negli ortaggi a radice come cipolle, carote, patate e cereali integrali. Ha catene di glucosio di diversa lunghezza, più o meno ramificate, e si trova in granuli le cui dimensioni e forma variano tra le piante che li contengono. Il polisaccaride corrispondente negli animali è chiamato glicogeno. Alcuni amidi possono essere digeriti solo dal microbiota intestinale piuttosto che dai meccanismi del nostro stesso organismo:questi sono noti come amidi resistenti.
• Polisaccaridi non amilacei, che fanno parte del gruppo delle fibre alimentari (sebbene alcuni oligosaccaridi come l'inulina siano anche considerati fibre alimentari). Esempi sono cellulosa, emicellulose, pectine e gomme. Le principali fonti di questi polisaccaridi sono frutta e verdura, nonché cereali integrali. Una caratteristica distintiva dei polisaccaridi non amilacei e in realtà di tutte le fibre alimentari è che gli esseri umani non possono digerirli; quindi, il loro contenuto energetico medio inferiore rispetto alla maggior parte degli altri carboidrati. Alcuni tipi di fibre possono però essere metabolizzate dai batteri intestinali, dando origine a composti benefici per il nostro organismo, come gli acidi grassi a catena corta. Scopri di più sulle fibre alimentari e sulla loro importanza per la nostra salute nel nostro articolo su "cereali integrali" e "fibra alimentare".

Da qui in poi, ci riferiremo agli "zuccheri" quando si parla di mono e disaccaridi e alle "fibre" quando si parla di polisaccaridi non amilacei.

4. Funzioni dei carboidrati nel nostro corpo

I carboidrati sono una parte essenziale della nostra dieta. Soprattutto, forniscono l'energia per le funzioni più ovvie del nostro corpo, come muoversi o pensare, ma anche per le funzioni "di sfondo" che la maggior parte delle volte non notiamo nemmeno. Durante la digestione, i carboidrati costituiti da più di uno zucchero vengono scomposti nei loro monosaccaridi dagli enzimi digestivi e quindi vengono assorbiti direttamente causando una risposta glicemica (vedi sotto). Il corpo utilizza il glucosio direttamente come fonte di energia nei muscoli, nel cervello e in altre cellule. Alcuni dei carboidrati non possono essere scomposti e vengono fermentati dai nostri batteri intestinali o transitano attraverso l'intestino senza essere modificati. È interessante notare che anche i carboidrati svolgono un ruolo importante nella struttura e nella funzione delle nostre cellule, tessuti e organi.

4.1. I carboidrati come fonte di energia e loro stoccaggio

I carboidrati scomposti principalmente in glucosio sono la fonte di energia preferita per il nostro corpo, poiché le cellule del cervello, dei muscoli e di tutti gli altri tessuti utilizzano direttamente i monosaccaridi per il loro fabbisogno energetico. A seconda del tipo, un grammo di carboidrati fornisce diverse quantità di energia:

• Gli amidi e gli zuccheri sono i principali carboidrati che forniscono energia e forniscono 4 kilocalorie (17 kilojoule) per grammo
• I polioli forniscono 2,4 kilocalorie (10 kilojoule) (l'eritritolo non viene affatto digerito e quindi fornisce 0 calorie)
• Fibra alimentare 2 kilocalorie (8 kilojoule)

I monosaccaridi vengono assorbiti direttamente dall'intestino tenue nel flusso sanguigno, dove vengono trasportati alle cellule bisognose. Anche diversi ormoni, tra cui insulina e glucagone, fanno parte del sistema digestivo. Mantengono i nostri livelli di zucchero nel sangue rimuovendo o aggiungendo glucosio al flusso sanguigno secondo necessità.

Se non utilizzato direttamente, il corpo converte il glucosio in glicogeno, un polisaccaride come l'amido, che viene immagazzinato nel fegato e nei muscoli come fonte di energia prontamente disponibile. Quando necessario, ad esempio lontano dai pasti, la sera, durante gli slanci dell'attività fisica o durante i brevi periodi di digiuno, il nostro organismo riconverte il glicogeno in glucosio per mantenere un livello costante di zucchero nel sangue.

Il cervello e i globuli rossi dipendono in particolare dal glucosio come fonte di energia e possono utilizzare altre forme di energia dai grassi in circostanze estreme, come in periodi di fame molto prolungati. È per questo motivo che la nostra glicemia deve essere costantemente mantenuta a un livello ottimale. Sono necessari circa 130 g di glucosio al giorno per coprire il fabbisogno energetico del solo cervello adulto.

4.2. La risposta glicemica e l'indice glicemico

Quando mangiamo un alimento contenente carboidrati, il livello di glucosio nel sangue aumenta e poi diminuisce, un processo noto come risposta glicemica. Riflette la velocità di digestione e assorbimento del glucosio, nonché gli effetti dell'insulina nella normalizzazione del livello di glucosio nel sangue. Numerosi fattori influenzano la velocità e la durata della risposta glicemica:

• Il cibo stesso:
  • Il tipo di zucchero(i) che forma(i) il carboidrato; per esempio. il fruttosio ha una risposta glicemica inferiore rispetto al glucosio e il saccarosio ha una risposta glicemica inferiore rispetto al maltosio
  • La struttura della molecola; per esempio. un amido con più rami è più facilmente scomposto dagli enzimi e quindi più facilmente digeribile di altri
  • I metodi di cottura e lavorazione utilizzati
  • La quantità di altri nutrienti nel cibo, come grassi, proteine ​​e fibre
• Le circostanze (metaboliche) in ogni individuo:
  • L'entità della masticazione (guasto meccanico)
  • Il tasso di svuotamento gastrico
  • Tempo di transito attraverso l'intestino tenue (che è in parte influenzato dal cibo)
  • Il metabolismo stesso
  • L'ora del giorno in cui il cibo viene ingerito

L'impatto di diversi alimenti (così come la tecnica di lavorazione degli alimenti) sulla risposta glicemica è classificato rispetto a uno standard, solitamente pane bianco o glucosio, entro due ore dal consumo. Questa misura è chiamata indice glicemico (GI). Un GI di 70 significa che il cibo o la bevanda provoca il 70% della risposta glicemica che si osserverebbe con la stessa quantità di carboidrati dal glucosio puro o dal pane bianco; tuttavia, la maggior parte delle volte i carboidrati vengono consumati come una miscela e insieme a proteine ​​e grassi che influenzano tutti il ​​GI.

Gli alimenti ad alto indice glicemico causano una risposta glicemica maggiore rispetto agli alimenti a basso indice glicemico. Allo stesso tempo, gli alimenti con un IG basso vengono digeriti e assorbiti più lentamente rispetto agli alimenti con un IG alto. Si discute molto nella comunità scientifica, ma al momento non ci sono prove sufficienti per suggerire che una dieta basata su alimenti a basso indice glicemico sia associata a un rischio ridotto di sviluppare malattie metaboliche come l'obesità e il diabete di tipo 2.

4.3. Funzione intestinale e fibra alimentare

Sebbene il nostro intestino tenue non sia in grado di digerire le fibre alimentari, le fibre aiutano a garantire una buona funzione intestinale aumentando la massa fisica nell'intestino e stimolando così il transito intestinale. Una volta che i carboidrati indigeribili passano nell'intestino crasso, alcuni tipi di fibre come gomme, pectine e oligosaccaridi vengono scomposti dalla microflora intestinale. Ciò aumenta la massa complessiva nell'intestino e ha un effetto benefico sulla composizione della nostra microflora intestinale. Porta anche alla formazione di prodotti di scarto batterici, come gli acidi grassi a catena corta, che vengono rilasciati nel colon con effetti benefici sulla nostra salute (consulta i nostri articoli sulle fibre alimentari per maggiori informazioni).

5. Riepilogo

I carboidrati sono uno dei tre macronutrienti nella nostra dieta e come tali essenziali per il corretto funzionamento dell'organismo. Si presentano in diverse forme, dagli zuccheri all'amido alle fibre alimentari e sono presenti in molti alimenti che mangiamo. Se vuoi saperne di più su come influenzano la nostra salute, leggi il nostro articolo su "I carboidrati fanno bene o fanno male?".