Cukry proste i cukry złożone to związki organiczne, należące do grupy węglowodanów, które mogą stanowić pokarmowe źródło, niezbędnej do prawidłowego funkcjonowania człowieka, energii.
Jak odróżnić cukry proste od cukrów złożonych? Gdzie występują? Jaka jest ich rola w organizmie?
Spis treści
Czym są węglowodany?
Węglowodany to związki organiczne, które są zbudowane z atomów węgla, wodoru i tlenu. Powszechnie występują w przyrodzie. Stanowią jeden z podstawowych składników odżywczych i mogą zapewniać energię niezbędną do funkcjonowania organizmu człowieka. Mogą pełnić również szereg innych, istotnych funkcji w ustroju.
W zależności od liczby jednostek cukrowych w cząsteczce, węglowodany można podzielić na:
- Cukry proste,
- cukry złożone.
Co to są cukry proste?
Cukry proste to grupa związków chemicznych, zaliczana do węglowodanów. Związki określane są również mianem monosacharydów, gdyż nie mogą być hydrolizowane do mniejszych cząsteczek.
Monosacharydy mogą zawierać od 3 do 7 atomów węgla w cząsteczce i mogą pełnić wiele istotnych funkcji w organizmie. Wśród cukrów prostych można wyróżnić:
- Triozy, które mogą zawierać 3 atomy węgla. Do tej grupy można zaliczyć aldehyd glicerynowy i jego izomer.
- Tetrozy, zawierające 4 atomy węgla, wśród których można wyróżnić erytrozę, która zwykle występuje w postaci estru fosforanowego.
- Pentozy, które mają 5 atomów węgla, a wśród nich można znaleźć np. rybozę, deoksyrybozę, rybulozę czy ksylozę i ksylulozę.
- Heksozy, zawierające 6 atomów węgla, do których można zaliczyć glukozę, galaktozę, mannozę, fruktozę i fukozę.
- Heptozy, które mają 7 atomów węgla. Wśród nich można wyodrębnić np. sedoheptulozę.
Cukry proste mogą zawierać grupę ketonową lub aldehydową i minimum dwie grupy hydroksylowe. Dlatego też monosacharydy można podzielić również ze względu na rodzaj grupy karboksylowej na:
- Ketozy - zawierają grupę ketonową =CO. Do grona ketoz można zaliczyć związki, których nazwy zawierają końcówkę "-uloza", np. rybuloza. Wyjątkiem jest jedynie fruktoza, która również zaliczana jest do ketoz, mimo iż zawiera inną końcówkę.
- Aldozy - zawierają grupę aldehydową -CHO. Wśród nich można wyróżnić cukry proste zawierające końcówkę "-oza" np. glukoza.
Polecane produkty
Właściwości cukrów prostych
Cukry proste to bezbarwne ciała stałe o krystalicznej budowie. Mogą mieć słodki smak i dobrze rozpuszczać się w wodzie. Jednocześnie mogą słabo krystalizować się z roztworów.
Co ciekawe, mimo że kryształki różnych cukrów prostych wydają się białe, jest to jedynie efekt optyczny związany z załamaniem światła na ich ściankach. Im większy kryształ cukru, tym lepiej widać, że tak naprawdę jest on bezbarwny.
Cukry proste – przykłady
Najbardziej znanym cukrem prostym jest glukoza. Jest to jednocześnie przykład najważniejszego cukru prostego niezbędnego do funkcjonowania organizmu.
Cukry proste takie jak glukoza i fruktoza, mogą występować w żywności w stanie wolnym, jednak podobnie jak inne monosacharydy, zdecydowanie częściej stanowią składnik większych cząsteczek w połączeniu z innymi cukrami i białkami – oligosacharydów, polisacharydów czy glikoprotein.
Cukry proste najważniejsze dla człowieka
Do cukrów prostych można zaliczyć m.in. związki takie jak:
- Glukoza, zwana również cukrem gronowym - może być składnikiem owoców i soków owocowych, miodu i sacharozy (cukru stołowego). To składnik, do którego postaci rozkładane są wszystkie węglowodany złożone dostarczane do organizmu wraz z pożywieniem. To właśnie glukoza wchłaniana z przewodu pokarmowego do krwi może stanowić podstawowe źródło energii dla wszystkich komórek ciała, w tym również dla mózgu.
- Fruktoza – w stanie wolnym może stanowić składnik miodu i niektórych owoców; czysta fruktoza może być dwa razy słodsza od glukozy, a w połączeniu z cząsteczką glukozy może tworzyć sacharozę. Fruktoza może być metabolizowana w wątrobie i jelitach do glukozy i następnie wykorzystywana jako źródło energii. Jej nadmierne spożycie może przyczyniać się do otłuszczenia wątroby.
- Ryboza i deoksyryboza to związki, które mogą stanowić składniki strukturalne kwasów nukleinowych tworzących DNA oraz RNA.
- Galaktoza to związek, który nie występuje w artykułach spożywczych w stanie wolnym. Może stanowić składnik cukru mlecznego, gdyż razem z glukozą może tworzyć laktozę. Dlatego też galaktozę można znaleźć w mleku i produktach mlecznych.
Cukry proste - gdzie występują? Produkty z cukrami prostymi
Cukry proste naturalnie mogą występować w owocach, a także w miodzie i niektórych warzywach. Ponadto za źródła węglowodanów prostych można uznać również biały ryż, drobne kasze, jasne pieczywo czy makaron pszenny.
Monosacharydy można znaleźć także w wyrobach przemysłowych o słodki smaku, np. w ciastkach, czekoladach, żelkach, słodkich napojach, lodach czy kremach.
Cukier prosty może występować również w produktach, w których byśmy się go nie spodziewali. Składnik często dodawany jest do ketchupu, pieczywa, a także do warzyw i owoców w puszkach.
Czy cukry proste są zdrowe?
Cukry proste często uznawane są za "złe" węglowodany. Z czego to wynika?
Ich jednocząsteczkowa budowa sprawia, że monosacharydy są łatwo przyswajalne przez organizm. To wysokoenergetyczny składnik, który może zapewnić szybki i gwałtowny wzrost poziomu glukozy i tym samym energii, jednak równie szybko po spożyciu monosacharydów można odczuć jej spadek.
Ponadto nadmierna podaż cukrów prostych może zwiększać ryzyko rozwoju nadwagi i otyłości, a także schorzeń takich jak np. insulinooporność, cukrzyca typu II, zespół metaboliczny czy choroby układu sercowo-naczyniowego. Zbyt częste sięganie po produkty będące źródłem monosacharydów może zwiększać także ryzyko rozwoju próchnicy.
Dlatego też rekomenduje się, aby dobowa podaż cukrów prostych nie przekraczała 10% ogólnego zapotrzebowania energetycznego. Im niższy będzie udział cukrów prostych w codziennej diecie, tym lepiej.
Cukry złożone - co to takiego?
Cukry złożone, czyli węglowodany złożone, to cząsteczki zbudowane z wielu, połączonych ze sobą, jednostek monosacharydów. Ze względu na znacznie większe wymiary, cukry złożone mogą wykazywać inne właściwości niż cukry proste. Większość węglowodanów złożonych jest nierozpuszczalna w wodzie. Związki te nie mają zwykle budowy krystalicznej i nie wyróżniają się słodkim smakiem.
W roślinach cukry złożone mogą pełnić funkcje magazynu energii i stanowić szkielet strukturalny. Tak jak cukry proste, mogą być źródłem energii dla człowieka, jednak wyróżniają się tym, iż mogą być znacznie dużej trawione. Ponadto nie przyczyniają się do szybkiego wzrostu stężenia glukozy we krwi i mogą zapewniać uczucie sytości na dłuższy czas.
Ponieważ nie każdy cukier złożony może być trawiony w przewodzie pokarmowym człowieka, węglowodany złożone można podzielić na:
- Przyswajalne - w tej grupie można wyróżnić skrobię,
- Nieprzyswajalne - zaliczyć można do nich błonnik pokarmowy.
Cukry złożone czyli jakie?
Wśród węglowodanów złożonych można wyróżnić:
- Oligosacharydy - w ich cząsteczce można wyodrębnić od dwóch do dziesięciu cząsteczek monosacharydów, które połączone są między sobą wiązaniem glikozydowym. Najprostszymi oligosacharydami mogą być disacharydy złożone z dwóch cząsteczek takich samych lub różnych cukrów prostych. Do oligosacharydów można więc zaliczyć związki takie jak np. laktoza, sacharoza, rafinoza czy maltoza.
- Polisacharydy, czyli wielocukry, które mogą być zbudowane z wielu jednakowych cukrów prostych lub z różnych cukrów prostych. Mogą występować w postaci prostych, nierozgałęzionych łańcuchów, w których wiązanie glikozydowe może znajdować się pomiędzy pierwszym atomem węgla i czwartym atomem węgla, jak np. w celulozie czy amylozie. Niekiedy, np. w glikogenie, czy w amylopektynie, może występować jeszcze dodatkowe wiązanie glikozydowe przy szóstym atomie węgla. Tym samym łańcuchy polisacharydów mogą być rozwidlone i rozgałęzione.
Cukry złożone – przykłady
Skrobia – zapasowy roślinny cukier złożony
Najważniejszym cukrem złożonym, z żywieniowego punktu widzenia, może być skrobia. Skrobia może stanowić materiał zapasowy roślin, który jednocześnie dla człowieka może być źródłem energii pozyskiwanej z pożywienia.
Skrobia może występować w postaci ziaren o różnym kształcie i wielkości. Jest białym proszkiem bez smaku, który nie rozpuszcza się w zimnej wodzie, natomiast w ciepłej wodzie może tworzyć kisiel. Skrobia to mieszanina dwóch cukrów złożonych – amylozy i amylopektyny. Oba te cukry zbudowane są z połączonych ze sobą pierścieni glukozy.
Skrobia może być trudna do strawienia, dlatego przed spożyciem musi być poddana obróbce termicznej. Podwyższona temperatura może powodować rozpad amylozy i amylopektyny do dekstryn, które mogą być łatwo trawione w przewodzie pokarmowym.
Skrobia może występować przede wszystkim w ziarnach zbóż i ziemniakach, a w mniejszych ilościach także w marchewce, pietruszce, pasternaku, dyni i nasionach roślin strączkowych (fasoli, grochu, soczewicy, ciecierzycy).
Glikogen – cukier złożony w organizmach zwierząt
Cukry złożone są wielokrotnie bardziej powszechne w organizmach roślinnych niż zwierzęcych, ale w niewielkich ilościach mogą występować także wśród zwierząt.
Zwierzęcym cukrem zapasowym jest glikogen, który może stanowić źródło energii w momencie wyczerpania się glukozy. Człowiek może magazynować 350-400 g glikogenu głównie w mięśniach i wątrobie. Glikogen może być zbudowany z około 30 tysięcy jednostek glukozy i może mieć rozgałęzioną postać.
Błonnik pokarmowy – niestrawne cukry złożone
Cukry złożone oporne na działanie enzymów trawiennych można zaliczyć do składników błonnika pokarmowego. Wyróżnić można wśród nich celulozy, hemicelulozy i pektyny, a także skrobię oporną.
Nietrawione cukry złożone w połączeniu z innymi różnorodnymi substancjami wchodzącymi w skład błonnika mogą wspomagać procesy trawienne, regulować rytm wypróżnień, przyspieszać wydalanie toksyn z organizmu, spowalniać wchłanianie glukozy do krwi, wspomagać wzrost mikrobiomu jelit i pełni wiele innych funkcji w organizmie korzystnych dla zdrowia.
Cukry złożone - przykłady produktów
Węglowodany złożone można znaleźć przede wszystkim w pełnoziarnistych produktach zbożowych, takich jak np. płatki owsiane, pieczywo żytnie, ryż brązowy, razowy makaron czy grube kasze, takie jak kasza gryczana.
Dodatkowo do źródeł cukrów złożonych można zaliczyć także niektóre warzywa i suche nasiona roślin strączkowych, takie jak groch, fasolę, bób, soczewicę, soję.
Dlaczego warto spożywać cukry złożone?
Węglowodany złożone mogą być dłużej trawione w organizmie, a tym samym mogą zapewniać uczucie sytości na dłuższy czas. Jednocześnie związki mogą korzystnie wpływać na gospodarkę energetyczną ustroju, zapewniając energię do pracy organizmu i wykonywania codziennych obowiązków.
Cukry złożone mogą także wspierać zachowanie prawidłowej masy ciała, korzystnie wpływać na mikroflorę jelitową i pracę przewodu pokarmowego oraz na koncentrację i funkcjonowanie mózgu.
Dlatego też węglowodany złożone wydają się lepszym wyborem w codziennej diecie niż cukry proste.
Zapotrzebowanie na węglowodany
W zdrowej, zbilansowanej diecie węglowodany powinny pokrywać 55-70% dobowego zapotrzebowania energetycznego.
Odpowiednia podaż węglowodanów może być zależna od wieku, aktywności ruchowej, jak również od stanu zdrowia.
Minimalna ilość węglowodanów, która powinna być uwzględniona w codziennym jadłospisie wynosi 130 g i jest związana z zaspokojeniem potrzeb energetycznych mózgu.
Warto pamiętać, aby tak bilansować dietę, by przeważały w niej cukry złożone, a cukry proste nie stanowiły więcej niż 10% energii ogółem. Przewaga cukrów złożonych w jadłospisie może korzystnie wpłynąć nie tylko na zdrowie, ale również na samopoczucie.
Bibliografia:
- https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29342109/
- https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24493081/
- https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28976929/
- https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33992508/
Data ostatniej aktualizacji: 18.01.2023
