Οι υδατάνθρακες περιέχουν άτομα άνθρακα, υδρογόνου και οξυγόνου. Ο ίδιο ισχύει και για λίπη. Η διαφορά με τα λίπη είναι ότι οι υδατάνθρακες έχουν στον χημικό τους τύπο τόσους άνθρακες όσα και μόρια νερού, εξ’ ου και το όνομά τους: “υδατωμένοι άνθρακες”. (Αυτό αφορά απλώς τον χημικό τύπο Cν(H2O)ν και όχι την πραγματική τοποθέτηση των μορίων στο χώρο η οποία δεν έχει να κάνει τίποτα με το μόριο του νερού).
Είναι εύκολο να αναγνωρίσει κανείς τους υδατάνθρακες γιατί συνήθως φυτρώνουν στο έδαφος. Είναι οι πατάτες, το ρύζι, τα δημητριακά, τα όσπρια, τα λαχανικά και τα φρούτα. Οι φακές, για παράδειγμα έχουν 64% νερό, 22% υδατάνθρακες, 7% πρωτεΐνες, 4% φυτικές ίνες και 1% λίπος. Πάντως, δεν ταξινομούνται όλες οι φυτικές τροφές ως υδατάνθρακες. Οι ξηροί καρποί και το αβοκάντο έχουν μεγάλο ποσοστό λίπους ενώ η σόγια έχει αρκετές πρωτεΐνες.
Γλυκόζη, φρουκτόζη και γαλακτόζη
Τα βασικά μόρια των υδατανθράκων στην ανθρώπινη διατροφή είναι τρία: η γλυκόζη, η φρουκτόζη και η γαλακτόζη. Αυτά τα μόρια έχουν τον ίδιο αριθμό ατόμων άνθρακα, υδρογόνου και οξυγόνου αλλά ενώνονται μεταξύ τους μ’ έναν ελαφρώς διαφορετικό τρόπο. Η γλυκόζη είναι το πιο συνηθισμένο μόριο στην ανθρώπινη διατροφή και πολλές φορές αποκαλείται «σάκχαρο του αίματος». Η γαλακτόζη υπάρχει μόνο στο γάλα και η φρουκτόζη βρίσκεται στα φρούτα και το μέλι, έχοντας την πιο γλυκιά γεύση. Ο αριθμός των ατόμων του άνθρακα που περιέχουν καθορίζει την ονομασία τους (τριόζες, τετρόζες, πεντόζες κι εξόζες). Η γλυκόζη, η φρουκτόζη και η γαλακτόζη είναι εξόζες (περιέχουν έξι άτομα άνθρακα).
Ένα άλλο μόριο υδατανθράκων είναι η ριβόζη, μια πεντόζη (έχει 5 μόρια άνθρακα) που αποτελεί μέρος των μορίων του RNA και του DNA. Παίζει ρόλο στη σύνθεση του ΑΤΡ (τρισφωσφορική αδενοσίνη) του μορίου που μας δίνει ενέργεια. Λόγω αυτής της ιδιότητας, η ριβόζη θεωρείται ότι δίνει περισσότερη ενέργεια και αντοχή στο σώμα. Η ριβόζη ίσως να είναι χρήσιμη σε άτομα που γυμνάζονται εντατικά αυξάνοντας τη σύνθεση του ΑΤΡ στους μυς αλλά αυτό δεν έχει επιβεβαιωθεί μέχρι σήμερα από τις έρευνες.
Όταν αυτά τα μόρια υπάρχουν στις τροφές από μόνα τους, αποκαλούνται μονοσακχαρίτες, αλλά πολλές φορές είναι ενωμένα ανά δύο και λέγονται δισακχαρίτες. Η επιτραπέζια ζάχαρη είναι δισακχαρίτης και αποτελείται από ένα μόριο γλυκόζης και ένα μόριο φρουκτόζης (λέγεται επίσης σακχαρόζη ή σουκρόζη). Άλλος δισακχαρίτης είναι η λακτόζη που βρίσκεται στο γάλα και αποτελείται από ένα μόριο γλυκόζης και ένα μόριο γαλακτόζης. Ένας άλλος δισακχαρίτης είναι η μαλτόζη που αποτελείται από δύο μόρια γλυκόζης.
Οι δισακχαρίτες διασπώνται από το σώμα σε μονοσακχαρίτες αλλά δεν μπορούν όλοι οι ενήλικοι άνθρωποι να διασπάσουν τη λακτόζη όταν βρεθεί σε μεγάλη ποσότητα στο σώμα, μια κατάσταση που ονομάζεται δυσανεξία στη λακτόζη. Οι μονοσακχαρίτες και οι δισακχαρίτες ονομάζονται απλοί υδατάνθρακες ή σάκχαρα.
Σύνθετοι υδατάνθρακες και φυτικές ίνες
Υπάρχουν και οι σύνθετοι υδατάνθρακες, όπου χιλιάδες μόρια γλυκόζης είναι ενωμένα μεταξύ τους. Τα φυτά φτιάχνουν τους υδατάνθρακες υπό την επίδραση των ηλιακών ακτίνων και τους αποθηκεύουν ενωμένους σε διάφορες μορφές. Μια μορφή σύνθετου υδατάνθρακα είναι το άμυλο που υπάρχει στις πατάτες, τα φασόλια, τα μπιζέλια και γενικά στους σπόρους των φυτών.
Άλλη μορφή είναι οι φυτικές ίνες (κυτταρίνες, ημικυτταρίνες, πηκτίνες, λιγνίνες, κόμεα κλπ), όπου τα μόρια της γλυκόζης συνδέονται με διαφορετικό τρόπο απ’ ότι στο άμυλο. Ο άνθρωπος δεν έχει τα κατάλληλα ένζυμα να διασπάσει τις φυτικές ίνες και είναι δυνατόν να πεθάνει από ασιτία μέσα σ’ ένα δάσος με πλούσια βλάστηση. Όταν λοιπόν γίνεται αναφορά στους υδατάνθρακες που περιέχει η ανθρώπινη διατροφή, εξαιρούνται οι φυτικές ίνες. Τα φυτοφάγα ζώα ωστόσο με ορισμένα βακτήρια που βρίσκονται στην εντερική οδό ορισμένων μπορούν και διασπούν την κυτταρίνη με αποτέλεσμα να αντλούν ενέργεια.
Οι φυτικές ίνες είναι το αγαπημένο θέμα των διατροφολόγων γιατί οι έρευνες δείχνουν πως όταν υπάρχουν σε ικανοποιητικά ποσοστά στη διατροφή, προκύπτει λιγότερη παχυσαρκία, διαβήτης τύπου 2 και καρκίνοι του πεπτικού συστήματος. Δεν είναι όλες οι φυτικές ίνες ίδιες. Για παράδειγμα, οι φυτικές ίνες της βρώμης μειώνουν την απορρόφηση της διατροφικής χοληστερόλης (χοληστερίνης) αλλά δεν συμβαίνει το ίδιο με τις φυτικές ίνες του σιταριού. Η επεξεργασία των τροφών αφαιρεί ένα μεγάλο μέρος των φυτικών ινών κι έτσι στις αναπτυγμένες χώρες η πρόσληψή τους είναι μικρή. Ένας δυτικός άνθρωπος παίρνει κατά μέσο όρο 12 γραμμάρια φυτικές ίνες την ημέρα ενώ ένας Αφρικανός πάνω από 40 γραμμάρια.
Σχεδόν όλη η ποσότητα των υδατανθράκων που καταναλώνει ο άνθρωπος, χρησιμοποιείται από το σώμα ως καύσιμο για να παραχθεί ενέργεια. Οι υδατάνθρακες αποτελούν βασική πηγή ενέργειας και αποδίδουν 4,1 θερμίδες ανά γραμμάριο. Ένα μικρό μέρος αυτών που λαμβάνονται από τη διατροφή, περίπου 150 γραμμάρια, αποθηκεύεται στο σώμα ως γλυκογόνο πρακτικά σε όλους τους ιστούς αλλά πρωταρχικά στο ήπαρ και στους μυς. Επειδή οι αποθήκες αυτές δεν είναι μεγάλες, οι υδατάνθρακες καίγονται πρώτοι ύστερα από ένα γεύμα και ακολουθεί το λίπος το οποίο μπορεί να αποθηκευτεί σε μεγάλες ποσότητες. Ο εγκέφαλος και τα ερυθρά αιμοσφαίρια χρησιμοποιούν αποκλειστικά γλυκόζη για να πάρουν ενέργεια και χρειάζονται καθημερινά περίπου 130 γραμμάρια.
Αν η ποσότητα των υδατανθράκων στη διατροφή είναι μικρή, το σώμα αναγκάζεται να φτιάξει γλυκόζη από τις πρωτεΐνες (αλλά δεν μπορεί να κάνει το ίδιο από τα λίπη). Στην περίπτωση που οι υδατάνθρακες λείπουν συνεχώς από τη διατροφή, το σώμα βρίσκει έναν τρόπο να κάνει οικονομία στις πρωτεΐνες του. Ο εγκέφαλος προσαρμόζει τη λειτουργία του και αρχίζει μετά από μια εβδομάδα, να χρησιμοποιεί ως καύσιμο ορισμένα μόρια που λέγονται κετόνες και παράγονται από τον μεταβολισμό του λίπους.
Ο γλυκαιμικός δείκτης των τροφών
Κάτι που έχει ενδιαφέρον για τους διαβητικούς αλλά και όσους θέλουν να διατηρούν «το ζάχαρο του αίματος» χαμηλά είναι ότι οι διάφορες τροφές που περιέχουν υδατάνθρακες δεν τους απελευθερώνουν με την ίδια ταχύτητα στο αίμα. Έχει δημιουργηθεί λοιπόν μια κατάταξη των τροφών που περιέχουν υδατάνθρακες ανάλογα με την ταχύτητα που ανεβάζουν τη γλυκόζη στο αίμα: o γλυκαιμικός δείκτης των τροφών. Η σύγκριση αυτή γίνεται φυσικά για τροφές που περιέχουν την ίδια ποσότητα υδατανθρκάκων, συνήθως 50 γραμμάρια.
Οι πατάτες για παράδειγμα ανεβάζουν τη γλυκόζη στο αίμα δύο-τρεις φορές πιο γρήγορα από τις φακές, τα φασόλια και τα μπιζέλια. Από την άλλη, η γλυκοπατάτα ήταν πιο κοντά στα όσπρια. Οι διαφορές αυτές εξηγούνται από το είδος του αμύλου που περιέχεται στην τροφή. Σ’ ένα είδος που λέγεται αμυλόζη, τα μόρια της γλυκόζης βρίσκονται σε ευθύγραμμη σειρά και αργούν να διασπαστούν από τα ένζυμα του στομάχου ενώ σ’ ένα άλλο είδος που λέγεται αμυλοπηκτίνη έχουν πολλές διακλαδώσεις και διασπώνται εύκολα. Τα ποσοστά της αμυλόζης και της αμυλοπηκτίνης που περιέχει μια τροφή πλούσια σε υδατάνθρακες, καθυστερούν ή επιταχύνουν την πέψη επηρεάζοντας το γλυκαιμικό δείκτη.
Κάτι άλλο που επηρεάζει το γλυκαιμικό δείκτη είναι οι φυτικές ίνες. Αυτές που είναι υδατοδιαλυτές δημιουργούν ένα τζελ στο στομάχι προκαλώντας μικρότερη έκκριση γαστρικών υγρών με αποτέλεσμα να καθυστερείται η πέψη. Το συμπέρασμα είναι ότι οι έτοιμοι χυμοί φρούτων του εμπορίου δεν είναι το ίδιο με τα φρούτα διότι η επεξεργασία εξαγωγής του χυμού έχει ως αποτέλεσμα την απώλεια των φυτικών ινών, κάτι που ανεβάζει το γλυκαιμικό δείκτη.
