Węglowodany proste - charakterystyka

Węglowodany występują w pokarmie w postaci cukrów prostych, dwucukrów, skrobi i błonnika. Błonnik jest dla człowieka nieprzyswajalny, ale pełni istotną rolę (m.in. przez swój wpływ na jelita, wydzielanie śliny, wiązanie wody, wpływ na ukrwienie jelit itd.). Do monosacharydów zaliczamy np. fruktozę, glukozę, erytroza , rybozę, rybulozę, glicerozę, galaktozę, sedoheptulozę, dihydroksyaceton.

1. Po co nam węglowodany?
2. Fruktoza – charakterystyka
3. Co w nadmiarze może spowodować fruktoza?
4. Ile fruktozy to „za dużo”?
5. Glukoza
6. Czy jedzenie owoców powoduje cukrzycę?
7. Co powoduje picie napojów słodzonych?

Cukry proste nazywają się tak, ponieważ nie rozpadają się już na prostsze związki (fachowo mówi się, iż nie ulegają hydrolizie do prostszych związków). Dla odróżnienia cukier stołowy (dwucukier) składa się z cząsteczki glukozy i fruktozy, a taka budowa może być przyczyną licznych, negatywnych skutków dla człowieka. Podobnie wygląda kwestia ze słynną laktozą, cukrem mlecznym (cząsteczkę laktozy buduje połączenie glukozy i galaktozy). Przy okazji warto rozprawić się z pokutującym mitem „naturalności”. Wiele osób uważa, iż miód jest zdrowszy od cukru stołowego, gdyż jest „naturalny”. Tymczasem cukry stanowią 95–99% suchej masy miodu, a w ich składzie dominują łatwo przyswajalne monosacharydy tzn. fruktoza (38,2%), glukoza (31,3%) oraz disacharydy (maltoza, sacharoza i izomaltoza). Istnieją badania, które mówią o tym, iż miód (50 g dziennie) działa bardzo podobnie na glikemię (np. stężenie insuliny, glukozy), metabolizm tłuszczów i stan zapalny, jak cukier stołowy (sacharoza) i syrop glukozowo-fruktozowy. Tak. Cukier to cukier, niezależnie czy to miód, cukier biały, brązowy, syrop glukozowo-fruktozowy czy inna podobna substancja.

Po co nam węglowodany?

W pożywieniu stanowią podstawowe źródło energii dla kulturysty, pozwalają na regenerację (glikogenu wątrobowego i mięśniowego), wpływają na wyrzut insuliny (najważniejszego hormonu anabolicznego), są niezmiernie istotnym składnikiem diety dla każdego sportowca. W niewielkich ilościach cukry pełnią liczne, ważne role w ustroju człowieka. Najbardziej znanym przykładem jest wykorzystanie glukozy, jako źródła energii dla mózgu, mięśni i czerwonych krwinek. Z pewnością zmagazynowana glukoza ma ogromne znaczenie chociażby dla sportowców dyscyplin wytrzymałościowych, gdyż glikogen jest tam głównym (obok tłuszczów) „paliwem”. Glikogen wątrobowy podtrzymuje stężenie glukozy we krwi. Ten zmagazynowany w mięśniach jest głównie wykorzystywany, jako lokalne źródło energii, także do treningu kulturystycznego, sportów walki, trójbojowego czy podnoszenia ciężarów.

Fruktoza – charakterystyka

Fruktoza występuje w miodzie, owocach, sokach owocowych. Jest składnikiem sacharozy (cukru buraczanego, stołowego). Cukier owocowy jest kontrowersyjnym składnikiem diety. Jak prawie ze wszystkim niewielka ilość tego monosacharydu zawarta w miodzie lub owocach nie jest wiązana ze szkodliwym wpływem na człowieka. To dlaczego jest piętnowana? W przeszłości spożycie fruktozy wynosiło od 16 do 20 g dziennie, a jej głównym źródłem były świeże owoce. Jednak szybko konsumpcja fruktozy wzrosła do 60-150 g dziennie, a współcześnie pochodzi głównie z sacharozy (lub podobnych do niej substancji). Ponadto wraz z pojawieniem się technologii izomeryzacji, separacji i krystalizacji stało się możliwe wytwarzanie krystalicznej fruktozy i syropu kukurydzianego o wysokiej zawartości fruktozy (HFCS), przemysłowego disacharydu. Wprowadzenie HFCS w latach 70. spowodowało przede wszystkim ogromne nasycenie sztucznym produktem pokarmu ze względu na łatwość, z jaką HFCS jest rozpuszczany w przetworzonej żywności. Fruktoza ma przewagę, ponieważ jest co najmniej 1,5 razy słodsza, niż sacharoza (niektóre źródła podają, iż dwukrotnie słodsza) i niedroga w produkcji. W związku z tym jest szeroko stosowana w żywności podczas przygotowywania owoców w puszkach, dżemów, cukierków w postaci pasty, ciast, proszku do napojów i napojów bezalkoholowych.

Z czasem powstał poważny problem. W największej mierze wynika on ze zwiększonej konsumpcji cukru białego, brązowego, miodu czy też syropu glukozowo-fruktozowego. Nie dotyczy tylko pokarmów, ale głównie słodzonych napojów: energetycznych, oranżad, pepsi-coli, coca-coli, słodzonej herbaty czy kawy. A przecież z badań wiemy, iż młodzi ludzie wypijają coraz więcej słodzonych napojów (bo to modne).

Co w nadmiarze może spowodować fruktoza?

„Nie” dla fruktozy:

• fruktoza nie powoduje silnego wyrzutu insuliny, nie stymuluje leptyny => nie wywołuje uczucia sytości, a więc łatwo jest przesadzić z podażą tego cukru, przy jej dostarczaniu brakuje kluczowego mechanizmu regulacyjnego (wskutek jej spożycia rośnie za to poziom greliny, nasilającej uczucie głodu),
• 99% fruktozy jest metabolizowane przez wątrobę (całkiem inaczej, niż w przypadku glukozy) => fruktoza może powodować stłuszczenie wątroby. Nazywa się to często NAFLD (czyli niealkoholowym stłuszczeniem wątroby),
• fruktoza wywołuje insulinooporność w wątrobie (a to bardzo złe dla naszego zdrowia). Wątrobowa insulinooporność jest związana z nadmierną akumulacją w hepatocytach nie tylko wolnych kwasów tłuszczowych, ale także długołańcuchowych estrów kwasów tłuszczowych,
• fruktoza może wywoływać włóknienie nerek (uszkodzenie nefronów),
• fruktoza pośrednio wywiera negatywny wpływ na ciśnienie krwi,
• fruktoza ma wpływ na występowanie zespołu metabolicznego,
• fruktoza ma wpływ na zwiększenie się ilości kwasu moczowego, co może mieć szczególnie przykre następstwa u ludzi (brak odpowiedniego szlaku enzymatycznego),
• należy pamiętać, iż synteza tłuszczu w wątrobie przebiega bardzo sprawnie właśnie ze źródeł cukrowych, co zwiększa ilość trójglicerydów => zwiększone odkładanie tkanki tłuszczowej i otyłość: „podawanie dużych ilości fruktozy szczurom przez 8 tygodni powodowało wzrost stężenia kwasu moczowego, trójglicerydów i insuliny oraz nieznaczny, choć statystycznie istotny wzrost masy ciała”.

Ile fruktozy to „za dużo”?

Oczywiście powyższe zestawienie skutków ubocznych dotyczy dużych dawek fruktozy. Za względnie bezpieczne uznaje się ilości do 100 g dziennie, patologiczne objawy u ludzi wywołuje już 200 g dziennie. Konkretnie w badaniach mówi się o bezpiecznych ilościach fruktozy, czyli mniej, niż 50 g (lub 10% i mniej całkowitej podaży energii) pod względem wpływu na profil lipidowy i glikemię. Z kolei ilości mniejsze od 100 g fruktozy dziennie nie powinny mieć wpływu na przyrost wagi ciała. Ale jeśli można ograniczać szkodliwą fruktozę pochodzącą z HFCS (ang. High Fructose Corn Syrup; syrop glukozowo-fruktozowy) owoców, miodu, cukru brązowego czy sacharozy (cukru białego, stołowego), to dlaczego tego nie zrobić?Podobnie wbrew nachalnemu marketingowi soki owocowe (nawet te w „w 100% naturalne”) nie są sprzymierzeńcem naszej sylwetki.

Glukoza

Glukoza występuje w miodzie, owocach, sokach owocowych. Jest składnikiem cukru buraczanego, laktozy (cukru mlecznego), skrobi, glikogenu (mięśniowego i wątrobowego „paliwa”). Glukoza naturalnie występuje we krwi człowieka. Zarówno jej nadmiar we krwi (powiązany np. z insulinoopornością, cukrzycą lub innymi zaburzeniami), jak i zbyt niskie jej stężenie (np. w hipoglikemii, czyli niekontrolowanym spadku stężenia cukru we krwi) są dla człowieka bardzo niekorzystne. Węglowodany z pokarmu z jelita cienkiego trafiają do wątroby. Można powiedzieć, że z bardziej złożonych form węglowodanów takich, jak glikogen w wątrobie powstaje ostatecznie glukoza.

Glukoza:

• może zasilać glikogen wątrobowy (regulacja stężenia glukozy we krwi, kluczowa do przetrwania),
• może zostać spożytkowana w wątrobie,
• może zostać spożytkowana w mięśniach (jako glikogen mięśniowy; spichrzenie glukozy w postaci materiału zapasowego),
• może zostać spożytkowana w mięśniach (jako źródło energii w przemianach tlenowych, podobnie jak kwasy tłuszczowe i aminokwasy) =>powstaje dwutlenek węgla (CO2),
• może zostać spożytkowana w mięśniach (jako źródło energii w pracy beztlenowej) => mleczan (mleczan trafia do wątroby, powstaje glukoza i cykl się zamyka). Im wyższa intensywność wysiłku, tym więcej mleczanów powstaje,
• może zasilać (po kilku przemianach) syntezę cholesterolu,
• może zasilać (po kilku przemianach) odkładanie się tkanki tłuszczowej podskórnej (i innych jej rodzajów).

Czy jedzenie owoców powoduje cukrzycę?

W skrócie odpowiedź brzmi: nie, ale istnieje tu kilka zastrzeżeń. Przede wszystkim owoce nie są sobie równe. W dużych badaniach na populacji z Chin wzięto pod uwagę świeże owoce. W okresie od czerwca 2004 r. do lipca 2008 r. w ogólnokrajowym badaniu wzięło udział 0,5 miliona dorosłych w wieku 30-79 lat (średnio w wieku 51 lat) z dziesięciu różnych miejscowości w Chinach. Podczas trwających około 7 lat obserwacji odnotowano 9 504 nowych przypadków cukrzycy z grupy 482 591 uczestników (wcześniej nie była ona rozpoznana u tych osób). Ogółem 18,8% uczestników zgłosiło spożywanie świeżych owoców codziennie, a 6,4% nigdy / rzadko. Osób, które nie spożywały owoców lub robiły to bardzo rzadko było trzykrotnie więcej w grupie, w której wcześniej zdiagnozowano cukrzycę (18.9%), w porównaniu do osób, u których cukrzycę wykryto w badaniach screeningowych (6.7%) lub bez cukrzycy (6%).

Wśród osób z wyjściowo zdiagnozowaną cukrzycą większe spożycie świeżych owoców wiązało się z:

• niższym ryzykiem zgonu z jakiejkolwiek przyczyny (o 17%),
• niższym ryzykiem zgonu z powodu choroby niedokrwiennej serca, udaru mózgu i choroby naczyń obwodowych (o 13%),
• niższym ryzykiem powikłań z powodu wystąpienia nefropatii, retinopatii i neuropatii (o 28%).

Nie należy zapominać o tym, iż owoce nie są sobie równe. Jabłka, czereśnie, pomarańcze, gruszki, porzeczki, maliny oraz jagody mogą być bardziej korzystne, ze względu na niski indeks glikemiczny. Z kolei ananasy, banany, kiwi, winogrona, daktyle suszone mogą być mniej polecane. Jednakże wiele badań wiąże owoce z niskim, jak i wysokim IG, z niższym ryzykiem rozwoju cukrzycy.

Wnioski: pomimo zawartości np. glukozy oraz fruktozy, świeże owoce nie wydają się stanowić zagrożenia zdrowotnego, jeśli nie są nadużywane.

Co powoduje picie napojów słodzonych?

Na chwilę obecną powiązano picie napojów słodzonych (np. zawierających cukier: sacharozę, glukozę i fruktozę lub syrop glukozowo-fruktozowy) z:

• przybieraniem na wadze,
• niekończącym się apetytem,
• zwiększonym odkładaniem tkanki tłuszczowej podskórnej i wisceralnej (a ta ostatnia niesie za sobą liczne, kolejne powikłania metaboliczne),
• udarem - na podstawie danych dotyczących 84,085 kobiet, obserwacje trwały aż 28 lat! (1980–2008) oraz badań 43,371 mężczyzn,
• cukrzycą typu II,
• stłuszczeniem wątroby - sacharoza (cukier stołowy) to inaczej glukoza + fruktoza, a 99% fruktozy jest metabolizowane przez wątrobę (całkiem inaczej, niż w przypadku glukozy) => fruktoza może powodować ww. syndrom,
• włóknieniem nerek (uszkodzenie nefronów) => fruktoza,
• nadciśnieniem - niszczy ono np. nerki i serce,
• zaburzeniami glikemii (duża podaż węglowodanów powoduje silny wyrzut insuliny),
• hiperlipidemią (podwyższona ilość cholesterolu, trójglicerydów) lub dyslipidemią,
• dną moczanową (fruktoza ma wpływ na zwiększenie się ilości kwasu moczowego, co może mieć szczególnie przykre następstwa u ludzi).

Ogólnie często określa się ww. objawy, jako zespół metaboliczny.

„Jednostka chorobowa, jaką jest zespół metaboliczny, w swoim znaczeniu obejmuje między innymi: otyłość, upośledzoną tolerancję glukozy, insulinooporność i/lub hiperinsulinemię, dyslipidemię, nadciśnienie tętnicze czy stan prozapalny i prozakrzepowy”.

Podsumowanie

W niewielkiej ilości cukry proste nie są szkodliwe dla człowieka. Niewielka podaż fruktozy (~50 g dziennie) nie powinna mieć żadnych przykrych następstw. Jednak należy się wystrzegać słodzonych cukrem napojów (kawy, herbaty, coca-coli itd.), soków owocowych, czekolady, batoników, drobnych słodkich przekąsek. Najbardziej tuczące wydaje się połączenie cukrów oraz tłuszczów, dlatego te rodzaje pokarmu powinny mieć najmniejszy udział w diecie sportowca.

Referencje: Waleska C Dornas,3,* Wanderson G de Lima,3,4 Maria L Pedrosa,3,4 and Marcelo E Silva „Health Implications of High-Fructose Intake and Current Research” https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4642413/ Ares GR1, Ortiz PA2. „Direct renal effects of a fructose-enriched diet: interaction with high salt intake”https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26447210 Karolina Rudnicka, Paulina Kwiatkowska, Adrian Gajewski, Magdalena Chmiela „Mikroflora miodu jako źródło spor c. botulinum i przyczyna rozwoju botulizmu niemowląt– rozważania na temat zasadności oczyszczania mioduw kontekście obowiązującego prawa” http://www.pm.microbiology.pl/web/archiwum/vol5422015184.pdf Susan K Raatz LuAnn K Johnson Matthew J Picklo “Consumption of Honey, Sucrose, and High-Fructose Corn Syrup Produces Similar Metabolic Effects in Glucose-Tolerant and -Intolerant Individuals”https://academic.oup.com/jn/article/145/10/2265/4590115 H. Ciborowska, A. Rudnicka. “Dietetyka. Żywienie zdrowego i chorego człowieka” Wydawnictwo PZWL, WYDANIE III.