Kolhydraternas funktioner i kroppen

I den här delen av vår recension om kolhydrater förklarar vi de olika typerna och grundläggande funktionerna hos kolhydrater inklusive socker. För en översikt över hur konsumtion av kolhydrater är kopplat till hälsa, se artikeln om "Är kolhydrater bra eller dåligt för dig?".

1. Inledning

Vid sidan av fett och protein är kolhydrater en av de tre makronäringsämnena i vår kost med deras huvudsakliga funktion att ge energi till kroppen. De förekommer i många olika former, som sockerarter och kostfibrer, och i många olika livsmedel, såsom fullkorn, frukt och grönsaker. I den här artikeln utforskar vi mängden kolhydrater som förekommer i vår kost och deras funktioner.

2. Vad är kolhydrater?

Som mest basalt är kolhydrater gjorda av byggstenar av sockerarter, och kan klassificeras efter hur många sockerenheter som är kombinerade i deras molekyl. Glukos, fruktos och galaktos är exempel på sockerarter i en enhet, även kända som monosackarider. Sockerarter med dubbla enheter kallas disackarider, bland vilka sackaros (bordssocker) och laktos (mjölksocker) är mest kända. Monosackarider och disackarider brukar kallas enkla kolhydrater. Långkedjiga molekyler, såsom stärkelse och kostfibrer, är kända som komplexa kolhydrater. I verkligheten finns det dock mer tydliga skillnader. Tabell 1 ger en översikt över de viktigaste typerna av kolhydrater i vår kost.

Tabell 1. Exempel på kolhydrater utifrån de olika klassificeringarna.

Kolhydrater är också kända under följande namn, som vanligtvis hänvisar till specifika grupper av kolhydrater:

• socker
• enkla och komplexa kolhydrater
• resistent stärkelse
• kostfibrer
• prebiotika
• inneboende och tillsatta sockerarter

De olika namnen kommer av att kolhydrater klassificeras beroende på deras kemiska struktur, men också utifrån deras roll, eller källa i vår kost. Inte ens ledande folkhälsomyndigheter har några enhetliga gemensamma definitioner för olika grupper av kolhydrater.

3. Typer av kolhydrater

3.1. Monosackarider, disackarider och polyoler

Enkla kolhydrater – de med en eller två sockerenheter – kallas också helt enkelt sockerarter. Exempel är:

• Glukos och fruktos:monosackarider som finns i frukt, grönsaker, honung, men också i livsmedelsprodukter som glukos-fruktossirap
• Bordssocker eller sackaros är en disackarid av glukos och fruktos och förekommer naturligt i sockerbetor, sockerrör och frukt
• Laktos, en disackarid som består av glukos och galaktos, är den huvudsakliga kolhydraten i mjölk och mejeriprodukter
• Maltos är en glukosdisackarid som finns i siraper från malt och stärkelse

Monosackarid- och disackaridsocker tenderar att tillsättas i livsmedel av tillverkare, kockar och konsumenter och kallas för "tillsatta sockerarter". De kan också förekomma som "fria sockerarter" som finns naturligt i honung och fruktjuicer.

Polyoler, eller så kallade sockeralkoholer, är också söta och kan användas i livsmedel på liknande sätt som sockerarter, men har ett lägre kaloriinnehåll jämfört med vanligt bordssocker (se nedan). De förekommer naturligt, men de flesta polyoler som vi använder tillverkas genom omvandling av sockerarter. Sorbitol är den vanligaste polyolen i mat och dryck, medan xylitol ofta används i tuggummin och mynta. Isomalt är en polyol framställd av sackaros, som ofta används i konfektyr. Polyoler kan ha en laxerande effekt när de äts i för stora mängder.

Om du vill veta mer om socker i allmänhet, läs vår artikel "Sockerarter:att ta itu med vanliga frågor", artikeln "Att hantera vanliga frågor om sötningsmedel", eller undersök möjligheterna och svårigheterna med att ersätta socker i bakverk och bearbetade livsmedel (' Socker ur ett livsmedelstekniskt perspektiv').

3.2. Oligosackarider

Världshälsoorganisationen (WHO) definierar oligosackarider som kolhydrater med 3-9 sockerenheter, även om andra definitioner tillåter lite längre kedjelängder. De mest kända är oligofruktaner (eller i korrekta vetenskapliga termer:frukto-oligosackarider), som består av upp till 9 fruktosenheter och naturligt förekommer i grönsaker med låg sötma som kronärtskockor och lök. Raffinos och stachyose är två andra exempel på oligosackarider som finns i vissa baljväxter, spannmål, grönsaker och honung. De flesta av oligosackariderna bryts inte ner till monosackarider av mänskliga matsmältningsenzymer utan utnyttjas av tarmmikrobiotan istället (se vårt material om kostfibrer för mer information).

3.3. Polysackarider

Tio eller fler – och ibland till och med upp till flera tusen – sockerenheter behövs för att bilda polysackarider, som vanligtvis särskiljs i två typer:

• Stärkelse, som är den huvudsakliga energireserven i rotfrukter som lök, morötter, potatis och fullkorn. Den har olika långa kedjor av glukos, mer eller mindre grenade, och förekommer i granulat vars storlek och form varierar mellan de växter som innehåller dem. Motsvarande polysackarid hos djur kallas glykogen. Vissa stärkelser kan bara smältas av tarmmikrobiotan snarare än vår egen kropps mekanismer:dessa kallas resistenta stärkelser.
• Icke-stärkelsepolysackarider, som ingår i dietfibergruppen (även om ett fåtal oligosackarider som inulin också anses vara kostfiber). Exempel är cellulosa, hemicellulosa, pektiner och gummin. De huvudsakliga källorna till dessa polysackarider är grönsaker och frukter, såväl som fullkorn. Ett kännetecken för icke-stärkelsepolysackarider och faktiskt alla kostfibrer är att människor inte kan smälta dem; därmed deras lägre genomsnittliga energiinnehåll jämfört med de flesta andra kolhydrater. Vissa typer av fibrer kan dock metaboliseras av tarmbakterier, vilket ger upphov till föreningar som är fördelaktiga för vår kropp, såsom kortkedjiga fettsyror. Läs mer om kostfibrer och deras betydelse för vår hälsa i vår artikel om "fullkorn" och "kostfiber".

Från och med nu kommer vi att hänvisa till "socker" när vi talar om mono- och disackarider, och "fibrer" när vi talar om icke-stärkelsepolysackarider.

4. Funktioner av kolhydrater i vår kropp

Kolhydrater är en viktig del av vår kost. Viktigast av allt är att de ger energi till de mest uppenbara funktionerna i vår kropp, som att röra sig eller tänka, men också för "bakgrundsfunktionerna" som vi oftast inte ens lägger märke till. Under matsmältningen bryts kolhydrater som består av mer än ett socker ned till sina monosackarider av matsmältningsenzymer och absorberas sedan direkt och orsakar en glykemisk reaktion (se nedan). Kroppen använder glukos direkt som energikälla i muskler, hjärna och andra celler. En del av kolhydraterna kan inte brytas ner och de jäses antingen av våra tarmbakterier eller så passerar de genom tarmen utan att förändras. Intressant nog spelar kolhydrater också en viktig roll i strukturen och funktionen hos våra celler, vävnader och organ.

4.1. Kolhydrater som energikälla och deras lagring

Kolhydrater nedbrutna till huvudsakligen glukos är den föredragna energikällan för vår kropp, eftersom celler i vår hjärna, muskler och alla andra vävnader direkt använder monosackarider för sina energibehov. Beroende på typ ger ett gram kolhydrater olika mängder energi:

• Stärkelse och sockerarter är de huvudsakliga energigivande kolhydraterna och ger 4 kilokalorier (17 kilojoule) per gram
• Polyoler ger 2,4 kilokalorier (10 kilojoule) (erytritol smälts inte alls och ger därför 0 kalorier)
• Kostfiber 2 kilokalorier (8 kilojoule)

Monosackarider absorberas direkt av tunntarmen in i blodomloppet, där de transporteras till de celler som behöver. Flera hormoner, inklusive insulin och glukagon, är också en del av matsmältningssystemet. De upprätthåller våra blodsockernivåer genom att ta bort eller lägga till glukos till blodomloppet efter behov.

Om den inte används direkt, omvandlar kroppen glukos till glykogen, en polysackaridliknande stärkelse, som lagras i levern och musklerna som en lättillgänglig energikälla. När det behövs, till exempel mellan måltider, på natten, under sporrar av fysisk aktivitet eller under korta fastaperioder, omvandlar vår kropp glykogen tillbaka till glukos för att bibehålla en konstant blodsockernivå.

Hjärnan och de röda blodkropparna är särskilt beroende av glukos som energikälla och kan använda andra former av energi från fetter under extrema omständigheter, som under mycket långa svältperioder. Det är av denna anledning som vårt blodsocker ständigt måste hållas på en optimal nivå. Cirka 130 g glukos behövs per dag för att enbart täcka energibehovet i den vuxna hjärnan.

4.2. Det glykemiska svaret och glykemiskt index

När vi äter en mat som innehåller kolhydrater, stiger blodsockernivån och sjunker sedan, en process som kallas det glykemiska svaret. Det återspeglar hastigheten för matsmältningen och absorptionen av glukos, såväl som insulinets effekter på att normalisera blodsockernivån. Ett antal faktorer påverkar hastigheten och varaktigheten av det glykemiska svaret:

• Maten själv:
  • Typen av socker som bildar kolhydrater; t.ex. fruktos har ett lägre glykemiskt svar än glukos, och sackaros har ett lägre glykemiskt svar än maltos
  • Molekylens struktur; t.ex. en stärkelse med fler grenar bryts lättare ned av enzymer och därför mer lättsmält än andra
  • De använda tillagnings- och bearbetningsmetoderna
  • Mängden andra näringsämnen i maten, som fett, protein och fibrer
• De (metaboliska) omständigheterna hos varje individ:
  • Omfattningen av tuggning (mekanisk nedbrytning)
  • Tömningshastigheten för magsäcken
  • Transittid genom tunntarmen (som delvis påverkas av maten)
  • Själv ämnesomsättning
  • Den tid på dagen maten intas

Inverkan av olika livsmedel (liksom matens bearbetningsteknik) på det glykemiska svaret klassificeras i förhållande till en standard, vanligtvis vitt bröd eller glukos, inom två timmar efter att ha ätit. Denna mätning kallas glykemiskt index (GI). Ett GI på 70 betyder att maten eller drycken orsakar 70 % av blodsockerresponsen som skulle observeras med samma mängd kolhydrater från ren glukos eller vitt bröd; Men för det mesta äts kolhydrater som en blandning och tillsammans med proteiner och fetter som alla påverkar GI.

Mat med högt GI orsakar ett större blodsockersvar än mat med lågt GI. Samtidigt smälts och absorberas livsmedel med lågt GI långsammare än livsmedel som har högt GI. Det finns en hel del diskussioner inom forskarvärlden, men för närvarande är det inte tillräckligt med bevis för att en diet baserad på livsmedel med lågt GI är associerad med en minskad risk att utveckla metabola sjukdomar som fetma och typ 2-diabetes.

4.3. Tarmfunktion och kostfiber

Även om vår tunntarm inte kan smälta kostfibrer, hjälper fibrer till att säkerställa en bra tarmfunktion genom att öka den fysiska bulken i tarmen och därigenom stimulera tarmpassagen. När de svårsmältbara kolhydraterna passerar in i tjocktarmen bryts vissa typer av fibrer som tandkött, pektiner och oligosackarider ner av tarmens mikroflora. Detta ökar den totala massan i tarmen och har en gynnsam effekt på sammansättningen av vår tarmmikroflora. Det leder också till bildning av bakteriella avfallsprodukter, som de kortkedjiga fettsyrorna, som frigörs i tjocktarmen med positiva effekter på vår hälsa (se våra kostfiberartiklar för mer information).

5. Sammanfattning

Kolhydrater är en av de tre makronäringsämnena i vår kost, och som sådan avgörande för att kroppen ska fungera korrekt. De finns i olika former, allt från sockerarter över stärkelse till kostfiber, och finns i många livsmedel vi äter. Om du vill veta mer om hur de påverkar vår hälsa, läs vår artikel om "Är kolhydrater bra eller dåligt för dig?".