Angliavandeniai, dar vadinami sacharidais arba karbohidratrais, yra gamtiniai polihidroksialdehidai arba polihidroksiketonai, kurių bendroji formulė yra Cn(H2O)n. Jie yra hidratuotos anglies dariniai ir pagal struktūrą skirstomi į monosacharidus, oligosacharidus ir polisacharidus.

Angliavandeniai randami visose augalų ir gyvūnų ląstelėse, sudaro didžiausią pagal masę gamtinių junginių kiekį. Jie susidaro daugiausia augaluose fotosintezės metu ir kaupiasi juose kaip atsarginė (krakmolas) ar struktūrinė (celiuliozė) medžiaga. Augaluose angliavandeniai sudaro apie 80 % sausųjų medžiagų, o gyvūnuose - apie 2 %.

Chemines angliavandenių savybes lemia hidroksigrupė OH, karbonilgrupė CO ir hemiacetalio hidroksigrupė. Angliavandenių dariniai yra deoksisacharidai, aminosacharidai ir urono rūgštys. Angliavandeniai yra viena pagrindinių žmogaus ir gyvūnų maisto medžiagų, energijos svarbiausias šaltinis.

Angliavandeniai, kartu su baltymais, lipidais ir nukleorūgštimis, įeina į gyvų organizmų sudėtį, nulemia jų struktūros specifiškumą ir funkcionavimą. Angliavandeniai sudaro pagrindinę organinių junginių masės dalį žemėje. Sausoje augalų masėje angliavandeniai sudaro apie 80-90 %, o sausoje gyvūnų masėje - apie 2 %.

Apytikriai imant dienos raciono suvartojamo maisto masę, tai angliavandeniams iš jos tenka apie 75 %, o paros reikiamų kalorijų kiekiui - daugiau nei 50 %. Reikia pažymėti ir struktūrinį angliavandenių vaidmenį. Angliavandeniai yra daugelio fiziologiškai svarbių junginių sudėtinė dalis.

Angliavandenių Klasifikacija

Angliavandenius, priklausomai nuo juos sudarančių monomerų kiekio, galima padalinti į tris pagrindines grupes:

1. Paprastieji angliavandeniai (monosacharidai)
2. Sudėtingi angliavandeniai (oligosacharidai ir polisacharidai)
3. Skaidulinės maisto medžiagos

Angliavandenių klasifikacijos kriterijumi yra jų hidrolizės reakcija. Kaip matome, prie žodžio sacharidas prisideda MONO- (vienas), OLIGO- (nedaug) arba POLI- (daug).

Monosacharidai

Monosacharidai yra paprasčiausi angliavandeniai, hidrolitiškai neskaidomi į mažesnius vienetus. Monosacharidai gerai tirpsta vandenyje ir netirpsta nepoliniuose tirpikliuose. Dauguma yra saldūs ir dažniausiai yra paprastieji cukrūs.

Atsižvelgiant į anglies (C) atomų skaičių, monosacharidai skirstomi į triozes (3C), tetrozes (4C), pentozes (5C), heksozes (6C) ir heptozes (7C). Labiausiai gamtoje paplitusios pentozės ir heksozės. Angliavandenių pavadinimuose dažniausiai vartojama galūnė -ozė.

Beveik visų monosacharidų molekulėse yra asimetrinių (chiralinių) anglies atomų, todėl monosacharidams yra būdinga stereoizomerija. Nesimetriško anglies atomo konfigūracija apibūdinama D ir L eilės terminais. Gamtoje pagrinde vyrauja D-eilės monosacharidai.

Monosacharidai, kurie nėra vienas kito veidrodinis atspindys, vadinami diastereomerais. Diastereomerai, kurių tik vieno iš kelių chiralinių atomų konfigūracija yra skirtinga, vadinami epimerais.

Gliukozė

Vienas pačių paprasčiausių angliavandenių, randamas daugelyje uogų ir vaisių, daržovėse, meduje. Gliukozė yra žmogaus pagrindinis, patenkantis į kraują, monosacharidas. Gliukozė yra daugumos organizmo audinių maisto (energijos) medžiaga, ypač ji svarbi smegenims.

Organizme visi angliavandeniai pagrinde yra skaidomi iki gliukozės, kuri yra universali energijos medžiaga žmogaus ląstelėms. Ši laisvoji energija, kuri sukaupta gliukozės molekulėje, yra išskiriama jos skaidymo metu. Gliukozė visiškai suskaidoma tik tada, kai audiniai gerai aprūpinami deguonimi, t.y. aerobinėmis sąlygomis, pvz., nerviniame audinyje, miokarde, inkstuose.

Fruktozė

Kaip ir gliukozė, fruktozė yra pakankamai lengvai panaudojamas energijos išteklius. Jos yra daug vaisiuose ir uogose, meduje, kai kuriuose augaluose. Fruktozė susidaro plonojoje žarnoje virškinimo metu, skylant sacharozei. Dalis fruktozės organizme yra verčiama į gliukozę.

Galaktozė

Pieno cukraus (laktozės) skilimo produktas. Susidaro žarnyne virškinant laktozę, jos yra piene ir pieno produktuose. Galaktozė iš žarnyno patenka į kraują, kurio pagalba nunešama į kepenis ir ten perdaroma į gliukozę. Tam, kad paversti galaktozę į gliukozę yra vykdoma epimerizacijos reakcija.

Oligosacharidai

Oligosacharidai sudaryti iš 2-10 monosacharidų liekanų. Gamtoje plačiausiai paplitę disacharidai. Svarbiausi disacharidai yra laktozė ir sacharozė. Laktozė sudaryta iš gliukozės bei galaktozės. Tai pieno cukrus, kuris yra maždaug 6 kartus mažiau saldus nei sacharozė.

Sacharozė sudaryta iš gliukozės bei fruktozės molekulių. Dar vienas disacharidas - maltozė. Maltozė sudaryta iš dviejų susijungusių gliukozės molekulių ir susidaro virškinimo metu skylant polisacharidams.

Polisacharidai

Polisacharidai susideda iš daugiau negu 10 monosacharidų liekanų. Tai gana sudėtingos angliavandenių struktūros, kurių kiekviena sudaryta iš tūkstančių gliukozės molekulių, susijungusių taprusavyje (krakmolas, glikogenas, dekstrinai).

Žmogaus organizme monosacharidas gliukozė hormono insulino pagalba sintetinamas iki polisachardio glikogeno, kurio atsargos kaupiamos raumenyse bei kepenyse. Krakmolas, kurio daugiausiai būna augalinės kilmės produktuose, veikiamas virškinimo fermentų taip pat skyla į gliukozę.

Krakmolas

Krakmolas, kurio daugiausiai būna augalinės kilmės produktuose, veikiamas virškinimo fermentų taip pat skyla į gliukozę. Krakmolas susidaro fotosintezės proceso metu augaluose ir krakmolo grūdelių pavidalu juose sukraunamas kaip atsarginė medžiaga.

Glikogenas

Žmogaus organizme monosacharidas gliukozė hormono insulino pagalba sintetinamas iki polisachardio glikogeno, kurio atsargos kaupiamos raumenyse bei kepenyse. Ilgai trunkančio fizinio krūvio metu, išsekus raumenų glikogenui, pradedamos naudoti glikogeno atsargos esančios kepenyse.

Celiuliozė

Celiuliozės daugiausia yra augalinių ląstelių sienelėse. Ji sudaryta iš β-D-gliukozės likučių, sujungtų β-(1,4)-glikozidinėmis jungtimis. Dėi to celiuliozė palyginti atspari rūgščių, šarmų ir silpnų oksidatorių veikimui, netirpsta vandenyje, eteryje, spirite.

Angliavandenių Funkcijos

Angliavandeniai dalyvauja daugelyje metabolinių procesų, bet visų pirmiausiai jie yra pagrindinė maisto medžiaga ir pagrindinis energijos tiekėjas. Angliavandeniai yra daugelio fiziologiškai svarbių junginių sudėtinė dalis.

• Energijos šaltinis - angliavandeniai yra greičiausiai naudojamas organizmų energijos šaltinis. Oksiduojantis gliukozei išsiskyrusi energija naudojama ATP sintezei.
• Atsarginė medžiaga - kai kurie angliavandeniai ląstelėse yra kaupiami kaip energijos atsargos.
• Struktūrinis elementas - ląstelių ir jų organoidų membranų ir neląstelinių struktūrų sudėtinė dalis.
• Reguliacinė funkcija - įeina į nukleorūgščių, antibiotikų sudėtį.
• Tarpląsteliniai ryšiai - glikoproteinai, proteoglikanai ir glikolipidai yra svarbūs sudarant tarpląstelinius ryšius.
• Katalizinė funkcija - angliavandeniai aktyvina fermentus.
• Hormoninė funkcija - padeda reguliuoti medžiagų apykaitą.

Metabolizmo proceso metu iš angliavandenių susidaro nemažas kiekis organinių medžiagų, kurios yra panaudojamos lipidų, aminorūgščių, nukleotidų sintezės metu kaip pradinis substratas.

Angliavandeniai organizme gali būti sintetinami naudojant kitus metabolitus: kai kurias aminorūgštis, gliceriną, pieno rūgštį. Angliavandenius negalima laikyti nepakeičiamaisiais maisto komponentais, bet, jei juos pašalinti iš mitybos raciono, tai kaip pasekmė gali atsirasti hipoglikemija, kurios kompensavimui bus naudojami baltymai ir riebalai.

Angliavandenių Šaltiniai

Angliavandeniai sudaro didelę dalį maisto produktų. Jų daug yra duonoje, kruopose, vaisiuose, daržovėse ir kitur. Gyvuliniuose produktuose jų palyginti nedaug.

• Vaisiai (obuoliai, bananai, citrusai)
• Daržovės (bulves, morkos, kukurūzai)
• Grūdinės kultūros (duona, makaronai)

Rekomenduojama rinktis sudėtingus angliavandenius, turinčius žemą glikeminį indeksą. Sveikai mitybai svarbu suderinti angliavandenius su baltymais ir sveikaisiais riebalais.

Angliavandenių Apykaita

Angliavandenių apykaita prasideda virškinimo trakte. Gliukozė įsiurbiama į kraują ir placiama visur. Perteklinė gliukozė virsta glikogenu, kuris saugomas kepenyse ir raumenyse. Angliavandenių apykaita yra visuomet vykstantis procesas.

Angliavandenių Reikšmė Sportininkams

Angliavandeniai yra svarus energijos šaltinis sportininkams. Jie suteikia energijos, kuri reikalinga fizinėje veikloje. Prieš treniruotę angliavandeniai užpildo glikogeno atsargą. Po intensyvios treniruotės angliavandeniai padeda atkurti glikogeno atsargą. Tinkamai suvartojami angliavandeniai pagerina sportinius rezultatus.

Angliavandenių Pusiausvyra

Angliavandenių pusiausvyra yra svarbi mūsų sveikatai. Jų trūkumas gali sukelti energijos stoką, nuovargį ir silpnumą. Kita vertus, per daug angliavandenių taip pat neigiamai veikia. Užtikrinti sveikatą reikia, kad angliavandeniai sudarytų 45-60 proc. dienos raciono. Svarbu rinktis pilnavertius, mažiau apdorotus produktus.

Rekomenduojamas Angliavandenių Suvartojimas

Suaugusiesiems rekomenduojama suvartoti 300-400 gramų angliavandenių per dieną. Sportininkams rekomenduojam vartoti net iki 8 - 10 g/kg angliavandenių per parą. Tuo tarpu sportininkams, kurių tikslas jėga, jėgos ištvermė ar raumenų masė reikėtų 4 - 6 g/kg angliavandenių per parą.

Apibendrinimas: Angliavandeniai - pagrindinis energijos šaltinis (1 g = 4 kcal). Kuo didesnis sportinės veiklos intensyvumas bei trukmė - tuo didesnis paros angliavandenių poreikis.

Rekomenduojamas angliavandenių suvartojimas

Grupė	Rekomenduojamas suvartojimas
Suaugusieji	300-400 gramų per dieną
Ištvermės sportininkai	8-10 g/kg per parą
Jėgos sportininkai	4-6 g/kg per parą

---