Vloga in uporaba ogljikovih hidratov. Uporaba ogljikovih hidratov v medicini

Ogljikovi hidrati - bistvena sestavina celic in tkiv vsakega živega organizma, pa naj bo to rastlina, žival ali človek. Ti predstavljajo osnovni znesek organske snovi na planetu Zemlja. Ogljikovi hidrati - obsežen razred spojin. Med njimi lahko najdete različne snovi na lastnosti. Hvala za to funkcijo, ogljikovih hidratov funkcije so zelo široka. Danes bomo razpravljali o osnovnih lastnosti, fiziološko vlogo in uporabo ogljikovih hidratov v različnih smereh hrano (in ne samo) industriji.

vir ogljikovih hidratov

Glavni vir ogljikovih hidratov - živila rastlinskega izvora. Namreč, kruh, žita, zelenjava, sadje in jagode. Kot je za živalske proizvode, nekateri izmed njih so prav tako bogata z ogljikovimi hidrati. To je, najprej, mleko, ki vsebuje tako imenovano mlečni sladkor.

Prehrambeni izdelki, lahko vsebujejo različne ogljikove hidrate. Zato je vrednost, uporaba ogljikovih hidratov in njihova funkcija je zelo obsežna. V žita in krompirjev škrob - kompleksen ogljikov hidrat je netopen v vodi, ki je razdeljen v enostavnih sladkorjev z delovanjem prebavnih sokov. V sadju, so zelenjava in jagode iz teh snovi, ki so v obliki enostavnih sladkorjev: sadje, pese, sladkornega trsa, grozdja in tako naprej. So vodotopni in dobro absorbira v telo. Sladkor, vodotopni, se hitro absorbirajo v krvni obtok.

Uživanje ogljikovih hidratov

Menijo, da bi morala biti večina ogljikovih hidratov porabljene v obliki kompleksa, in le 20-25% v preprost. To prispeva k postopni vstop sladkorjev v tkivu. Če oseba dobi iz hrane zadostno količino ogljikovih hidratov, so deponirani v jetrih in mišicah v obliki "živalski škrob" glikogena. Ob pomanjkanju ogljikovih hidratov, se glikogen rezerva cepimo v glukozo in se uporabljajo za potrebe organizma (moči celic in tkiv). Če telo dobi svoj presežek, se spremenijo v maščobo. Mimogrede, se nanaša na ogljikovih hidratov kot maščob, kar je bistvenega pomena za pravilno prebavo.

Ogljikovi hidrati - bistvene sestavine prehrane, tako da ne povzročajo samo energija homeostat telo, ampak tudi sodeluje v biosintezi številnih polimerov, ki vsebujejo ogljika. Skozi vse življenje, povprečna oseba porabi približno 14 ton teh spojin. Od tega je približno 2,5 tone - na preprost način. Uporaba proteinov, maščob, ogljikovih hidratov in njihovih derivatov niso enakomerno v hrani. Ogljikovi hidrati - glavni del naše prehrane. Porabijo 4-krat toliko beljakovin in maščob. V preprostem, mešano prehrano, okoli 60% energije oseba dobi iz ogljikovih hidratov. Njihova glavna naloga v telesu - daje energijo. Bolj fizične aktivnosti človeškega življenja, bolj potrebuje ogljikove hidrate. Ko sedeči način življenja v teh snovi potrebujejo zmanjša. Za tiste, ki se ne ukvarjajo s fizičnim delom, dnevni zahteva za ogljikovimi hidrati je približno 400 gramov.

Vrstni red 50-65% ogljikovih hidratov pridejo v naše telo z žitnih izdelkov. 15-25% - s sladkorja in sladkornih proizvodov. Približno 10% - root- in gomoljasta rastline. In približno 5-7% - s sadjem in zelenjavo.

Ogljikovi hidrati so zelo močni draži eksokrinem pankreasa in najbolj aktiven stimulator sinteze insulina, ki ima pomembno vlogo pri regulaciji metabolizma ogljikovih hidratov in ohranjanje optimalnega homeostaze glukoze. Preobremenitev enostavnih ogljikovih hidratov v zadnjih letih vodi do ß-celic hiperplazijo, nato pa - k omedlevica otoške sistema in ustvarjanje pogojev za razvoj sladkorne bolezni.

klasifikacija ogljikovih hidratov

Odvisno od konstrukcije, za raztapljanje in s hitrostjo absorpcije ogljikovih hidratov, ki so sestavljene iz hrane razdeljen na preprost in kompleks. S preprostim vključujejo monosaharide (fruktoza, glukoza, galaktoza) in disaharide (saharoza, laktoza). K kompleksni - polisaharidi (celuloza, škrob, glikogena). Poleg zglednih ogljikovih hidratov, v vsakem od razredov, obstajajo tudi drugi, manj znana snov.

enostavne ogljikove hidrate

Mono- in di-saharidov, zlahka topen v vodi in lahko absorbira v telo. Odlikuje jih izrazito sladkega okusa, zato ga pogosto imenujejo enostavnih sladkorjev. Najpogostejši monosaharid glukoza iz različno sadje in jagodičevje, ter sintetizira v cepitvijo di- in polisaharidi. Glukoza, enkrat v telesu, se hitro najde aplikacijo. To predstavlja glikogen, neguje možganskega tkiva in mišice (vključno s srcem) in uravnava raven sladkorja v krvi. Ko se glukoza naporu lahko neposredno uporabimo kot vir energije.

Ima podobne lastnosti in fruktozo. To je mogoče razumeti kot zelo dragocen, lahko prebavljivih ogljikovih hidratov. Ampak, v primerjavi z glukozo, fruktozo še počasneje prebavljiv črevo, in enkrat v krvi, hitro zapusti krvni obtok. Do 80% je fruktoze ostane v jetrih, preprečuje prenasičenost krvnega sladkorja. Vendar jetra sintetizira glikogen fruktoza lažje kot glukoze. V primerjavi z saharoza, fruktoza bolje absorbira in ima višjo sladkost. Zaradi zadnjega premoženja na želeno stopnjo sladkosti izdelka, lahko uporabite manjšo količino fruktoze, s čimer se zmanjša skupno porabo sladkorjev. Tako je na primer pri gradnji dieti kalorij omejitev. Glede na uporabo ogljikovih hidratov v svojem življenju, je treba posebno pozornost nameniti dietno prehrano. Fruktoza se pogosto uporablja kot sladilo v proizvodnji proizvodov za ljudi, ki trpijo zaradi sladkorne bolezni.

S presežkom saharoze moteno presnovo maščob ter povečano nastajanje maščob. Poleg tega je že dokazano, da s povečanjem količine sladkorja, ki vstopa v telo, poveča sintezo maščob iz kompleksnih ogljikovih hidratov, maščob in celo neposredno beljakovin. Zato je količina sladkorja, ki ga človek uporablja, lahko v veliki meri uravnavajo presnovo maščob.

Z obilno uporabo sladkorja začne kršitev presnovo holesterola in povečanje njene vsebine v krvi. Poleg tega presežni sladkor je slabo za črevesno floro - mikroorganizmi povečuje masa razpadajoče, razpadajoče procesov pospešeno in razvija napenjanje. Manj pogosto, so opazili ti neželeni učinki pri uporabi fruktoze. Glavni vir ogljikovih hidratov so sadje in jagode. Veliko fruktoze in glukoze najdemo v medu: 37,1 in 36,2%, v tem zaporedju. Ves sladkor, ki je v lubenice - fruktoza, da je okoli 8%.

Naslednja monosaharid - galaktoza. Ni bilo mogoče najti v živilih, v prosti obliki. Galaktozo - laktoza cepitev izdelek, glavni ogljikov hidrat mleka.

V zvezi z disaharid, glavni med njimi v naši prehrani je saharoza. V hidrolizo ga razdeli v fruktozo in glukozo. Glavni viri so saharoza, sladkorne pese in sladkornega trsa. Vsebnost sladkorja peska ogljikovih hidratov doseže 99,75%. Poleg tega je saharoza najdemo v sadju, zelenjavi in melon.

kompleksni ogljikovi hidrati

Polisaharidi so bolj kompleksno strukturo molekule in zelo nizko topnostjo v vodi. Ta razred zajema: škrob, celuloza, glikogen in pektin. Uporaba ogljikovih hidratov v tem razredu razdeljeni v različnem obsegu. Glavna hranilno vrednost je škrob. Zaradi visoke vsebnosti v žitih je glavni dejavnik za njihovo hranilno vrednost. Prehrana povprečnega osebe škroba zavzema 80% vseh ogljikovih hidratov porabljene. Ko je v telesu, se izkaže v enostavnih ogljikovih hidratov in opravljajo svoje funkcije.

V zvezi z glikogena, je v naše telo igra vlogo energična materiala posamičnih delovnih mišic in notranjih organov. Glikogen se izvede preko reosintez zaradi glukoze.

Pektin - topno snov, dobro prebavi v telesu. Kot je razvidno iz nedavne študije na področju zdrave prehrane, lahko pektin se uporablja za preventivne in terapevtske namene pri boleznih prebavil.

Struktura vlaken je zelo blizu polisaharidov. Njegova visoka vsebnost žitnih proizvodov so znana. Tudi količina vlaknin v izdelku, velik pomen je njegova kakovost. Mehkejšo ogljikovih hidratov, bolje je razčlenjena v črevesju, in da prinaša več koristi za človeka. Te lastnosti imajo vlaken zelenjavo in krompir. Pomembna značilnost je sposobnost polisaharidov za odstranjevanje holesterola iz človeškega telesa. Zdaj razmisliti o uporabi ogljikovih hidratov podrobneje.

parenteralna prehrana

Uporaba ogljikovih hidratov v zdravstvu hitro raste še danes. Parenteralna prehrana - intravensko dajanje hranil. Uporablja se v primerih, ko bolnik ne more jesti samostojno. Uporaba ogljikovih hidratov v parenteralno prehrano je zelo pogosta. Uporabljajo se za preprostega razloga, da so najbolj na voljo vir energije za človeško telo. Ogljikovi hidrati kalorično vrednost 4 kcal / g. Dnevni človek zahteva za energijo se giblje od 1,5 do 2000 kalorij. Zato problem izoliranih ogljikovih hidratov za zadovoljitev te potrebe. Izraženo v izotonični raztopini glukoze v celoti pokrije potreb ljudi kalorij treba zlijemo od 7 do 10 litrov raztopine. To lahko privede do prevelike količine tekočine, pljučni edem in srčno-žilnih obolenj.

Uporaba več koncentriranih raztopin glukoze polna druge neprijetne posledice - emergentno plazmi hyperosmolarity in stimulacije intimalne vene (flebitis in tromboflebitisom). In da bi odpravili nevarnost osmotski diureze, moramo ohranjati hitrost infuzije glukoze v razponu od 0,4 do 0,5 g / kg / h. Če spremenimo ta številka z izotonično raztopino glukoze, da bi malo več kot 500 mm na uro pri bolniku, ki tehta 70 kg. Da bi preprečili kršitev tolerance za ogljikove hidrate in posledičnih zapletov, je glukoza dodamo k raztopini insulina. Izračun izvedemo po naslednji formuli: 1 U 3-4 gramov suhega glukoze. Inzulin je ne samo pozitiven učinek na porabe glukoze, ampak tudi prispeva k normalni absorpciji aminokislinskim.

Uporaba ogljikovih hidratov v medicini je odvisno od vrste. V parenteralno prehrano se pogosto uporabljajo: fruktoza, glukoza, sorbitol, dekstran, glicerol in etanol.

neveljavna hrane

Obstaja veliko diet, ki temeljijo na popolno ali delno izključitev iz prehrane ogljikovi hidrati živil, kakor tudi povečanje porabe beljakovin in maščob. Ameriško ministrstvo za kmetijstvo je opravil raziskavo, v skladu s katero je bilo ugotovljeno, da ljudje, ki uživajo hrano, bogato z ogljikovimi hidrati, imajo večinoma normalno težo. Hrana, ki vsebuje veliko ogljikovih hidratov, več hranljivih, toda manj kalorij.

Kot veste, v Ameriki, več kot polovica prebivalstva trpi zaradi problema prekomerne telesne teže. In število teh ljudi, vztrajno narašča. Dolgoročna raziskava populacije za užitnih proizvodov so pokazale, da ljudje v prehrani, ki ga ogljikovih hidratov prevladujejo, prejeli manj kalorij, kot ljubitelje beljakovin in maščob, z enako količino hrane jedel. To je skupina ljudi iz vseh anketirancev, in je bilo več kot 10.000 ljudi, najnižji indeks telesne mase. Razlog za to je, da ima 1000 kalorij iz živil, ki vsebujejo ogljikovih hidratov veliko vlaknin in vode. Ta skupina ljudi dobili obrok več hranilnih snovi, in sicer vitamina A in C, karoten, kalcij, železo in magnezij. Maščobe, holesterol, cink, natrij in vitamina B12 v njihovi prehrani vsebovana v majhni meri.

Uporaba ogljikovih hidratov in maščob v živilih je tesno povezana. Vendar pa, kot je uporaba ogljikovih hidratov z beljakovinami. Visoka učinkovitost ogljikovih hidratov kot vir energije leži v njihovi sposobnosti za ohranjanje beljakovin. Pri veliko količino ogljikovih hidratov, telo porabi manj aminokislin, kot je energija vstopi v prehrambeni material. Na splošno so te snovi niso bistvene sestavine hrane, saj se lahko sintetizira iz aminokislin in glicerina, vendar pa ne smemo podcenjevati njihove vloge. Uporaba ogljikovih hidratov v živilu mora biti najmanj 50 gramov na dan. V nasprotnem primeru je lahko kršitev presnovnih procesov.

Vendar presežek vnos ogljikovih hidratov vodi do tvorbe podkožne maščobe. Pri gradnji prehrane, je pomembno ne le zadovoljiti človeško potrebo po teh snovi, ampak tudi za uravnoteženje porabe različnih vrst. Pomembno je, da spremlja razmerje enostavnih in kompleksnih ogljikovih hidratov. Ko telo dobi veliko sladkorjev, ki jih ne more v celoti sintetiziramo na glikogen in trigliceridov opraviti pri spodbujanju tvorbe maščobnega tkiva. Ko povečana vsebnost insulina v krvi, je postopek pospešeno.

Sestavljeni ogljikovi hidrati, v nasprotju z enostavno, razčlenjene počasi, tako da je njihova vsebina v krvi povečuje postopoma. V zvezi s tem, je priporočljivo, da je bil glavni del ogljikovih hidratov v hrani le težko prebavljivih snovi. Njihova teža mora biti med 80 in 90 odstotkov. Pomanjkanje kompleksnih ogljikovih hidratov zlasti opazen za tiste, ki trpijo zaradi diabetesa, debelosti, ateroskleroze in bolezni srca in ožilja.

Kot veste, je večina ogljikovih hidratov uporabljajo v hrani in zdravilih. Toda na tem področju uporabe ogljikovih hidratov še ni konec. Kje drugje bi jih uporabili?

glukoze

Ta ogljikovih hidratov se dobro absorbira v telesu in se lahko uporablja v sestavku nekaterih zdravil. Poleg tega se glukoza pogosto uporablja v slaščičarstvu. S pomočjo make želeje, karamele, piškoti in druge izdelke. V tekstilni industriji deluje kot reducent. In pri proizvodnji glikolne kisline in askorbinske kisline, glukoza izhodnega materiala. S to tudi izvedemo sintezo nekaterih proizvodnje sladkorja.

Velik pomen je fermentacija glukoze. Na voljo je s kislim zeljem, kumare, mleko in druge izdelke, kot tudi silažo. Pri proizvodnji piva uporabljajo alkoholno fermentacijo glukoze.

škrob

Škrob - dragoceno hranilo. Da bi bilo lažje absorbira v telo, se izdelki toplotno obdelati. Pod pogoji visoke temperature delna hidroliza škroba, kot tudi tvorba vodotopnih dekstrinov. Dekstrin, enkrat v prebavnem traktu, hidrolizira v glukozo, ki se dobro absorbira v telo. Če govorimo o uporabi ogljikovih hidratov v industriji, ne more prezreti škrob. Glavni proizvodi, ki so proizvedeni iz nje - glukoza in glukozni sirup. To še dodatno razširja področje, v katerem moramo biti uporaba ogljikovih hidratov. Na kratko opisali postopek izdelave glukoze in škrobni sirup lahko naslednji.

Škrob segrevali v mešanici z razredčeno žveplovo kislino. Presežek kisline nevtraliziramo s kredo. Oborino kalcijev sulfat, ki je tvorjen med nevtralizacijo odfiltriramo. Nato raztopino koncentriramo in izoliramo njih glukoze. Če ne bi hidrolize do konca, boste dobili mešanico glukoze v dekstrinov, ki se imenuje melase. Uporablja se v slaščičarstvu. Poleg tega so dekstrine izpeljani iz škroba pogosto uporablja kot lepilo in zgoščevalec za barve. Škrob dokazuje, kako raznolika uporaba lahko ogljikovi hidrati. Kemični procesi, tako, da se ne zapleta.

Prej uporablja škrobljenje perila, ki omogoča tkanina diha v drugem življenju in podaljša njegovo življenjsko dobo. Škrob izdelki, pridobljeni iz njih našli aplikacije v tekstilni, farmacevtski in livarske industrije.

celuloza

Praktična uporaba ogljikovih hidratov je bil vedno nič manj pomembna od njihove biološke vloge. Uporaba ogljikovih hidratov je mogoče najti v zelo različnih smereh človekovega delovanja. Celuloza (vlakna), ki ga človek uporablja že od nekdaj. Sprva so ljudje začeli uporabljati les kot material za gorivo in stavbe. Nato so bombaž, lan in druge vlaknaste rastline, se naučili, da nit. Kasneje, tehnologija pojavil, je mogoče dobiti iz lesa papirja. Papir, v bistvu je tanka plast iz celuloznih vlaken, ki so stisnjeni in prilepljeni. Rezultat je trajna, gladka površina, na kateri se črnilo ne širijo.

Sprva, za proizvodnjo papirja, z uporabo samo rastlinsko surovin (bombaž in riž stebla). Iz tega zgolj mehanično ekstrahiranih vlaken. Toda, kot je razvoj družbe, ti viri ni bilo dovolj za pokritje povpraševanja po papirju. Glavna količina to je na papirju. Glede na to, da je kakovost papirja ni kritična, je začel dodate do 50 odstotkov tal lesa. Tja tehnologija znebiti takšne spremljevalne snovi lesa kot smole, lignin in druge. To je tako raznolika je lahko praktična uporaba ogljikovih hidratov.

Do sedaj najbolj običajna metoda je ločitev celuloze sulfita. Uporablja se na različnih področjih, kjer je uporaba ogljikovih hidratov. Kemični proces je precej preprosta. S to metodo, les zdrobi in kuhamo v mešanici z kalcijev hidrogen sulfatom. Nato je osvobojena vseh vrst nečistoč, ločenih na celuloznih filtrih. Nastalo lužnico sestavljajo monosaharidi, tako da se uporablja kot surovina za proizvodnjo alkohola. In celuloza uporablja pri proizvodnji viskoze, acetata in kuproamonijev vlaken.

Včasih zamenjati za ogljikovih hidratov ogljikovodikov. Kljub temu, da ta dva razreda snovi iz tune, nimajo zveze s seboj. Uporaba nasičenih ogljikovodikov v domu in na delovnem mestu - to je povsem druga zgodba.

zaključek

Danes ste, da ste poglobili svoje znanje o materialih, kot so ogljikovi hidrati. Lastnosti in uporaba ogljikovih hidratov in njihovo uporabo na ljudeh kažejo, da so te snovi pomembne biološke sestavine našega planeta. So dobesedno povsod in v vsem. Ampak to ni pomembno, vendar je dejstvo, da so naša življenja, ne ogljikovih hidratov, bi bilo nemogoče. Preveč široka uporaba ogljikovih hidratov v življenju.