POLISACHARIDAI (glikanai).
Pagal struktūrą, šios medžiagos iš angliavandenių turi sudėtingiausią molekulės sudėtį. Dauguma gamtoje aptinkamų angliavandenių yra priskiriami polisacharidams. Didžioji jų dalis yra augalinės kilmės, pvz., krakmolas (amilozė ir amilopektinas), arabinanas, celiuliozė (ląsteliena), inulinas ir kt. Nors gali būti ir gyvūninės kilmės (chitinas, glikogenas, hialurono rūgštis) arba bakterijos (mureinas ar dekstranas).
Šiame straipsnyje panagrinėkime tik keletą iš jų pačių svarbiausių ir dažniausiai sutinkamų žmogaus maiste.
Struktūriniai skirtumai tarp polisacharidų yra nustatomi:
• pagal monosacharidų, sudarančių grandinę, išdėstymą;
• pagal jungiančių grandinėje monomerų glikozidinių ryšių tipą;
• pagal monosacharidų liekanų grandinėje seką.
Priklausomai nuo monosacharidų liekanų sudėties, polisacharidus galima skirstyti į homopolisacharidus ir heteropolisacharidus.
Homopolisacharidai (homoglikanai) – visi jame esantys monomerai yra identiški, t.y. jie sudaryti iš vienodų monosacharidų, pvz., glikogenas ar krakmolas sudaryti tik iš D-gliukozė, arba gliukanai sudaryti tik iš gliukozės, galaktanai iš galaktozės ir kt.
Heteropolisacharidai (heteroglikanai) sudaryti iš skirtingų monosacharidų. Abu šie polisacharidų tipai gali turėti kaip ir linijinį monomerų išsidėstymą, taip ir šakotą. Monosacharidai dažniausiai yra sujungti 1,4 ar 1,6 glikozidiniais ryšiais, bet būna sujungti ir 1,2 arba 1,3 ar net kitais ryšiais. Be to, jie būna α- ir β- formų. Prie viso to dar reikia pridėti ir tai, kad prie polisacharidų yra priskiriamos ir polimerinės medžiagos. Jose prie monosacharidų ar jų darinių būna kovalentiškai prijungtos aminorūgštys, peptidai, baltymai ir kiti junginiai.
Polisacharidus, priklausomai nuo jų atliekamos biologinės arba fiziologinės funkcijos, galima suskirstyti į 3 pagrindines grupes:
• atsarginiai (rezerviniai) polisacharidai, atlieka energetinę funkciją. Šie polisacharidai tarnauja kaip gliukozės šaltinis, kurį organizmas naudoja pagal esamą poreikį. Šių angliavandenių tokia rezervinė funkcija yra nulemta dėl jų polimerinės kilmės. Polisacharidai yra mažiau tirpūs negu monosacharidai, vadinasi jie neturi poveikio osmosiniam slėgiui ir dėl to jie gali kauptis ląstelėje, pvz., krakmolas – augalų ląstelėse, glikogenas – gyvūnų ląstelėse. Taigi, krakmolas ir glikogenas yra atsarginė, kaupiamoji maistinė medžiaga;
• struktūriniai polisacharidai, pasirūpina ląstelių ir organų mechaniniu tvirtumu, pvz., celiuliozė, chitinas, bakterijų sienelių peptidoglikanai yra jų struktūriniai elementai;
• polisacharidai, kurie įeina į užląstelinį užpildą, reikalingi audinių susidarymui ir atlieka apsauginę funkciją.
Žmogaus maiste pagrindinai yra augalinės kilmės polisacharidai – krakmolas, celiuliozė, o gyvūninės kilmės polisacharidų yra mažiau – glikogenas.
KRAKMOLAS .
KRAKMOLAS – jei ne pats svarbiausias, tai vienas iš svarbesnių žmogaus mitybos angliavandenių. Tai augalų rezervinis polisacharidas, kurių daug yra grūduose – kviečiuose, kukurūzuose, ryžiuose ir kt. (iki 45 % iš sausos jų masės), taipogi augalų svogūnėliuose, stiebuose ir gumbuose (bulvėse apie 65 %). Krakmolas yra polisacharidas (homoglikanas) sudarytas iš gliukozės molekulių. Augalų ląstelėse jis yra granulių pavidalu, praktiškai netirpus vandenyje.
Krakmolas yra amilozės (apie 10-30 % krakmolo sudėties) ir amilopektino (apie 90-70 %) mišinys.
Amilozė – linijinis nešakotas polisacharidas, sudarytas iš šimtų ar net tūkstančių D-gliukozės monomerų grandinių, kur gliukozės molekulės sujungtos α-1,4-glikozidiniais ryšiais. Gliukozinės liekanos α-konfigūracijos dėka, polisacharidinė grandinė turi spiralės konfigūraciją. Tokios spiralės buvimą parodo krakmolo poveikis su jodu. Po poveikio su jodu krakmolo amilozės spiralė sudaro mėlynos spalvos kompleksinį junginį. Amilozė blogai tirpsta vandenyje.
Amilopektinas – šakotą molekulę turintis gliukozės polimeras. Atsišakojimo vietose gliukozės liekanos sujungtos α-1,6-glikozidiniais ryšiais. Atsišakojimai nustatomi kas 20-30 gliukozės molekulių liekanų. Nešakotose vietose gliukozės molekulės sujungtos tarpusavyje α-1,4-glikozidiniais ryšiais. Amilopektino molekulėse yra skirtingas skaičius gliukozės, kuris gali būti labai didelis.
Kalbant bendrai apie krakmolą, tai kaip jau supratome jo struktūra susideda iš ilgos gliukozės molekulių grandinės, kuri organizme be suskaidymo negali pasisavinti. Žmogaus organizme krakmolas yra skaidomas veikiant tam tikriems fermentams (pvz., amilazei), kurių dėka yra suardomi glikozidiniai ryšiai. Suskaidytas krakmolas iki gliukozės yra rezorbuojamas į kraują ir pasisavinamas. Priklausomai nuo maisto rūšies krakmolo molekulės yra įvairaus dydžio ir sudėtingumo, pavidalo ir skilimo greičio. Kuo krakmolo molekulės yra ilgiau skaidomos, tuo ilgiau ir tolygiau organizmas bus aprūpintas energijos šaltiniu.
GLIKOGENAS.
GLIKOGENAS – polisacharidas būdingas gyvūnų ir žmogaus organizmams. Panašiai kaip krakmolas augaluose, glikogenas gyvūnų organizmų ląstelėse atlieka rezervinę funkciją, t.y. organizmo pagrindinė gliukozės saugojimo forma. Kaip maistinė medžiaga (angliavandenis) jis didelės reikšmės neturi, kadangi maiste jo kiekiai labai nedideli.
Glikogenas struktūriškai yra panašus į krakmolą (amilopektiną), bet yra labiau šakotesnis: maždaug kas 8-12 gliukozės molekulių yra α-1,6-glikozidinis ryšys, o linijinės glikogeno grandinių dalys sujungtos α-1,4-glikozidiniu ryšiu. Tokiu būdu susidaro glikogeno „medžio” (išsišakojusi) pavidalo struktūra. Glikogeno molekulėje yra tik viena laisva anomerinė OH-grupė, t.y. tik vienas redukuojamas galas.
Ilgesnį laiką nieko nevalgius arba kai organizmui prireikia papildomos energijos šaltinio, šakotosios glikogeno molekulės yra skaidomos (hidrolizuojamos) ir pakankamai greitai susidaro daug gliukozės molekulių, kurios yra panaudojamos energijos gamybai.
Daugelis organizmo audinių sintetina glikogeną kaip rezervinę gliukozės formą. Glikogeno sintezė ir skaidymas aprūpina kraujo gliukozės koncentracijos pastovumą ir dalis jo yra sandėliuojama, kad esant būtinybei audiniai juo galėtu pasinaudoti. Daugiausiai glikogeno yra kepenyse (iki 5 -7 % bendro svorio) ir raumenyse (iki 2 % raumenų masės). Kepenų glikogenas svarbus tuo, kad tiekia gliukozę į kraują jos pastovios koncentracijos ten palaikymui. Kiti organai, savo energetiniam palaikymui, iš kraujo tą gliukozę gali pasiimt. Raumenų glikogenas yra skaidomas pačiuose raumenyse jų energijos palaikymo poreikiams, į kraują jis nėra tiekiamas. Plačiau apie glikogeną žr. strps. „Angliavandenių apykaita (Glikogenas).„.
SKAIDULINĖS MEDŽIAGOS.
SKAIDULINĖS MEDŽIAGOS – angliavandeniams priskiriamos augaluose esančios medžiagos: celiuliozė, hemiceliuliozė, ligninas, pektinas, dervingosios medžiagos (dervos). Maistinės skaidulos pagrinde yra nesuvirškinami maisto komponentai. Taip yra dėl to, kad žmogaus žarnyne nėra jas skaidančių fermentų, nors dalis jų vis dėlto gali būti skaidomos storosios žarnos bakterijų fermentais, kurios ir panaudoja susidariusius angliavandenius savo poreikiams.
Taigi, nors šios medžiagos tik dalinai skaidomos arba visai neskaidomos, jos vis viena yra reikalingos organizmui. Maistinės skaidulos negali būti energijos šaltiniu, bet turi eilę savybių, kurių dėka gali įtakoti medžiagų apykaitą. Jos sugeria toksiškas medžiagas, sunkiuosius metalus ir pašalina iš organizmo; suriša tulžies rūgšti (tai apsaugo žarnų epitelį) ir stabdo cholesterolio rezorbcija (taip mažina jo koncentracijos kraujyje padidėjimą); skatina žarnyno peristaltiką, kas skatina greitesnį bei lengvesnį maisto praėjimą pro virškinamąjį žarnyną; stabdo puvimo procesus; apsaugo nuo vidurių užkietėjimo; lėtina angliavandenių virškinimą ir rezorbciją; normalizuoja žarnyno naudingą mikroflorą.
Žmogaus paros skaidulinių medžiagų poreikis yra apie 25-30 g, jis turi sudaryti maždaug apie 10 % paros maisto davinio. Šis poreikis gali būti patenkinamas įtraukiant į mitybos racioną skaidulomis turtingais produktais: avižos, kviečių, miežių ar avižų sėlenos, grūdų duonos, daržovės, vaisiai, pupelės.
Reikia paminėti, kad skaidulinės medžiagos lėtina ne tik angliavandenių pasisavinimą, bet ir baltymų ar riebalų. Tai gali padėti norint sulieknėti ir atvirkščiai, pakenkti norint priaugti kūno masės. Padidina virškinamo maisto tūrį ir papildomai suteikia greitesnį sotumo jausmą (pvz., daržovės su mėsa suteiks didesnį sotumo jausmą bei geresnį virškinimą, nei viena mėsa). Beje, intensyviai sportuojant nėra rekomenduojama maisto skaidulų vartojimą pakelti daugiau nei 30 – 40 g per parą, kadangi jos stimuliuoja peristaltiką ir, turėdama surišimo bei sugėrimo savybes, gali esant padidintam jų vartojimui pašalinti iš organizmo jam naudingas medžiagas: vitaminus, mineralines medžiagas.
Skaidulinės maisto medžiagos skirstomos į tirpias ir netirpias vandenyje. Žinoma tai nėra vienintelis jų skirtumas, kadangi jų sudėtis taipogi gali skirtis, fiziologinis poveikis žmogaus organizmui irgi gali būti skirtingas. Pektinas ir dervingosios medžiagos yra tirpios skaidulos, o ligninas, celiuliozė, hemiceliuliozė – netirpios skaidulos.
Tirpios maistinės skaidulos randamos maisto produktuose: ankštiniuose augaluose (žirniuose, pupelėse, pupos, lęšiuose), grūduose (avižose, rugiuose, miežiuose), kai kuriuose vaisiuose (slyvose, razinose, avokaduose, uogose, bananuose, obuolių, svarainių ir persikų žievelėse).#Netirpių maistinių skaidulų sudėtyje yra sėlenos, neapdoroti grūdai, ankštiniai augalai, riešutai, sėklos, šparaginės pupelės, žiediniai kopūstai, brokoliai, žolelės, vaisių ir daržovių žievelės.
Tiek tirpios tiek netirpios vandenyje maistinės skaidulos padidina maistinio turinio apimtį, tokiu būdu greičiau pajuntamas sotumo jausmas (apetitas mažėja) ir lėtina medžiagų pasisavinimą; lėtina gliukozės koncentracijos kraujyje šoktelėjimą; vartojant ne per dideliais kiekiais pagerina mineralų, vitaminų ir nepakeičiamųjų riebalinių rūgščių pasisavinimą.
Tirpios skaidulos: žarnyne tampa klampaus gelio pavidalu, kuris lėtina maistinio turinio judėjimą; silpnina fermentinį angliavandenių apdorojimą; mažina cholesterolio lygį.
Netirpios skaidulos: greitina maistinio turinio praėjimą pro virškinimo žarnyną; turi laisvinamąjį poveikį (naudojami vidurių užkietėjimo profilaktikai); turi poveikį storosios žarnos pH ir mažina vėžio atsiradimo riziką; atstato žarnyno mikroflorą.
CELIULIOZĖ.
CELIULIOZĖ – pagrindinis augalų struktūrinis polisacharidas. Tai vienas iš labiausiai paplitusių organinių junginių žemėje. Augalų ląstelių sienelių pagrindą sudaro 40 -50 % celiuliozės.
Celiuliozė – linijinis polisacharidas homoglikanas, sudarytas iš gliukozės molekulių, kurios sujungtos β-1,4-glikozidiniais ryšiais. Žmogaus virškinimo sistemoje nėra fermentų, kurie galėtų skaidyti polisacharidų β-ryšius, todėl negali naudoti kaip energetinės medžiagos. Dėl to celiuliozė yra nepanaudojamas angliavandenis, bet ji yra maistinis komponentas, kuris reikalingas normaliam virškinimo darbui kaip skaidulinė medžiaga.
Celiuliozės daug yra medienoje ir medvilnėje. Atrajojančių gyvūnų virškinimo žarnyne yra bakterijų gaminančių reikiamą fermentą, kuris gali hidrolizuoti celiuliozę ir susidariusią gliukozę organizmas panaudoja. Žmogaus organizme celiuliozė yra nesuvirškinama; ji vandenyje yra netirpi; sugeria vandenį; skatina žarnyno peristaltiką; didina išmatų tūrį; skatina ir palengvina storosios žarnos veiklą (t.y. išmatos greičiau pereina storąją žarną, kas užkerta kelią ne tik vidurių užkietėjimui, bet ir saugo nuo divertikuliozės, spazminio kolito, hemorojaus, storosios žarnos vėžio ir nuo varikozinio venų išsiplėtimo). Žmogus celiuliozę gauna valgydamas rupią duoną, javainius, sėlenas, žiedinius kopūstus, šviežius žirnius, pupeles, brokolius, agurkų žieveles, obuolius, morkas ir kt.
HEMICELIULIOZĖ.
HEMICELIULIOZĖ – tai didelės molekulinės masės šakotųjų polisacharidų mišinys, kuris yra augalų ląstelės sienelėje. Hemiceliuliozė yra vandenyje netirpi, sugeria vandenį, šiek tiek apvirškinama. Kai kurios jos savybės panašios į celiuliozės, pvz., skatina žarnyno peristaltiką, didina išmatų tūrį ir kt. Žmogaus maiste ji randama rupioje duonoje, kai kuriuose vaisiuose ir daržovėse, sėlenose, javuose.
LIGNINAS.
LIGNINAS – jį sunku pavadinti angliavandeniu, nors jis ir yra augalų sienelėse, bet jis yra tam tikrų medžiagų (kumarilio, koniferilo ir sinaptilio alkoholio) polimeras. Pakankamai kietas ir patvarus, vandenyje netirpus, nesuvirškinamas, sugeria organinius junginius. Šios skaidulos aptinkamos augaluose, sėlenose, grūduose, baklažanuose, žaliuosiuose žirneliuose, žirniuose, ridikėliuose ir kt. Ilgai sandėliuojant daržoves lignino kiekis jose gali padidėti ir jis tada dar blogiau pasisavinamas. Ligninas gali mažinti kitų skaidulų pasisavinamumą, sugeria cholesterolį, didina išmatų tūrį ir greitina maisto praėjimą pro žarnyną.
DERVINGOSIOS MEDŽIAGOS.
DERVINGOSIOS MEDŽIAGOS (dervos) – vandenyje tirpios, gličios ir suvirškinamos. Jos aptinkamos avižose ir produktuose iš jų, džiovintose pupelėse. Dervos lėtina skrandžio peristaltiką, taipogi lėtina angliavandenių virškinimą bei rezorbciją, mažina cholesterolio pasisavinimą.
PEKTINAI.
PEKTINAI – iš dalies suvirškinami ir tirpūs vandenyje. Tirpūs pektinai yra augalų sultyse, o netirpūs sudaro tarpląstelines medžiagas. Pektinai prisijungdami vandenį sudaro gelius, tampa glitus. Aptinkami vaisiuose (oboliuose, citrusiniuose), morkose, kopūstuose, džiovintuose žirniuose, pupose, bulvėse, braškėse, žemuogėse, vaisių gėrimuose ir kt. Pektinai (ir dervos) įtakoja pasisavinimo procesus skrandyje ir plonojoje žarnoje; sugeria tulžies rūgštį ir mažina riebalų pasisavinimą bei cholesterolio lygį; lėtina skrandžio peristaltiką ir maisto masės išslinkimą iš skrandžio; lėtina angliavandenių pasisavinimą (kas gali būti naudinga diabetikams, kadangi mažiną reikiamą insulino normą).
PROTOPEKTINAI.
PROTOPEKTINAI – netirpus pektinų kompleksas su celiuliose ir hemiceliulioze, kurie aptinkami neprinokusiuose vaisiuose ir daržovėse.
Skaidulų skilties pabaigai šiek tiek apibendrinkime jų kasdieninį vartojimą. Šiuo metu daugelyje šalių dietologai rekomenduoja naudoti pakankamą kiekį skaidulinių medžiagų. Kaip jau minėta, kasdieninė rekomenduojama norma siekia 25 -30 g, kitur tas kiekis rekomenduojamas nuo 30 ir iki 50 g. Kaip bebūtų keista, nors daugelis ir sakosi, jog maitinasi sveikai ir subalansuotai, bet daugelis iš mūsų nesuvalgo net 15 ar 20 gramų.
Reikiamam skaidulinių medžiagų kiekiui gauti, kasdien reiktų suvalgyti:
– ne mažiau 3 daržovių porcijų per dieną (apie 100 ml kiekviena);
– kasdien ne mažiau 3 vaisių ;
– ne mažiau 4 porcijų stambaus malimo duonos, kruopų, rudųjų ryžių, grikių ar avižų;
– kelis kartus per savaitę reiktų valgyti: pupas, žirnius, kukurūzus arba sojas.
Skaidulų vartojimą reiktų didinti palaipsniui, tol kol nebus pasiekta reikiama dienos norma. Greta to reiktų palaipsniui padidinti ir suvartojamo vandens kiekį. Vaisiai ir daržovės turi būti valgomos žalios (tai labiausiai tinkamas būdas). Ilgai verdamos daržovės praranda pusę jose esančių skaidulų. Darant iš to išvadą – geriau daržoves kiek patušinti ar lengvai apvirti.
Nuvalant (nuskutant) vaisius ar daržoves skaidulos nėra sunaikinamos, gal tik dalis pasišalina su odele. Bet va sultyse, jei jų gamybos metu ar prieš vartojimą yra pašalinamas vaisių minkštimas, tai jose vaisiaus skaidulų jau nebelieka.
Dieną reiktų pradėti nuo košės lėkštės, kurioje gausų skaidulų (vienoje tokioje porcijoje skaidulų gali būti iki 5 g ir net daugiau). O jei norima šitą skaidulų kiekį dar padidinti, tai į košę papildomai įdėkite šviežių vaisių (dar papildomi 1 -2 gramai).
Racione reguliariai turėtų būti ankštiniai; kruopos tik iš pilno grūdo; desertui (kiek po valgio, ar net prieš jį) šviežias vaisius, o ne saldumynai; vaisius ir daržoves visada valgykite tarpuose tarp pagrindinių maisto porcijų vartojimo ir žinoma jų metu.
Skaidulinės maisto medžiagos yra tik augalinės kilmės produktuose, o padidintas jų kiekis randamas pirmiausiai sveikuose ir beveik neapdirbtuose produktuose. Visos maiste esančios skaidulinės medžiagos, nors jos ir pakankamai skirtingos ir jų poveikis pakankamai skirtingas, bet visos jos gerina žarnyno veiklą.
Yra tokių pastebėjimų, kad ilgalaikėje perspektyvoje, žmogus maisto racione naudojantis pakankamą kiekį gerųjų skaidulų, greičiau ir lengviau gali atsikratyti nereikalingų kūno kilogramų. Kaip taip įmanoma? O visai paprastai. Žmogus maitindamasis gausiu skaidulomis maistu išlieka ilgiau sotus; mažėja apetitas ir insulino lygis; apdoroti turtingu skaidulomis maistą reikia daugiau energijos; skaidulinis maistas turi mažiau kalorijų. Ilgalaikė mityba, kurioje gausu skaidulinių medžiagų, padės ne tik išvengti nutukimo, bet ir žymiai sumažins tikimybę išsivystyti širdies ir kraujagyslių ligoms, vėžiniams susirgimams, hipertenzijai ir diabetui.
Kartais, skaidulinės medžiagos maiste gali sukelti pilvo pūtimą. Norint šito išvengti reiktų valgyti mažesnėmis porcijomis ir dažniau, bei racione būtinai turi būti angliavandeniai, baltymai ir riebalai.
| Maisto produktas | Skaidulos (g) | Kalorijos |
| Virtos baltos pupelės, pusė puodelio (90 g) | 9,5 | 128 |
| Dribsniai/muesli(100%), paruošti valgyti (30g) | 8,8 | 78 |
| Konservuotos margos pupelės, pusė puodelio (90 g) | 8,2 | 109 |
| Skaldyti žirniai, paruošti, pusė puodelio (100 g) | 8,1 | 116 |
| Įvairios pupos/pupelės, paruoštos, pusė puodelio (apie 90 g) | 6,2 – 7,7 | 105 -122 |
| Artišokas, paruoštas, viršūnė (1 vnt) | 6,5 | 60 |
| Sojos pupelės, paruoštos, pusė puodelio (90 g) | 5,2 | 149 |
| Krekeriai, paprasti ruginiai traškučiai (2 gabaliukai) | 5,0 | 74 |
| Saldžioji bulvė, paruošta su odele (1 vidutinė) | 4,8 | 131 |
| Žalieji žirneliai, paruošti, pusė puodelio (80 g) | 4,4 | 67 |
| Šviežia kriaušė (1 maža) | 4,3 | 81 |
| Bulguras (kviečių kruopos), paruošta, pusė puodelio (90 g) | 4,1 | 76 |
| Daržovių mišinys, paruoštas, pusė puodelio (82 g) | 4,0 | 59 |
| Šviežios avietės, pusė puodelio (62 g) | 4,0 | 32 |
| Saldžioji bulvė, virta, be odelės (1 vidutinė) | 3,9 | 119 |
| Šviežios gervuogės, pusė puodelio (72 g) | 3,8 | 31 |
| Keptos bulvės su žievele (1 vidutinė) | 3,8 | 161 |
| Slyvos, pusė puodelio (124 g) | 3,8 | 133 |
| Žalios avižų sėlenos, 1/4 puodelio (18 g) | 3,6 | 58 |
| Konservuotas moliūgas, pusė puodelio (123 g) | 3,6 | 42 |
| Šaldyti špinatai, paruošti, pusė puodelio (95 g) | 3,5 | 30 |
| Susmulkinti kviečių dribsniai, mišinys (28 g) | 2,8-3,4 | 96 |
| Migdolai (28 g) | 3,3 | 164 |
| Šviežias obuolys su odele (1 vidutinis) | 3,3 | 72 |
| Briuselio kopūstai, šaldyta, paruošta, pusė puodelio (78 g) | 3,2 | 33 |
| Spagečiai, iš stambaus malimo miltų, pusė puodelio (70 g) | 3,1 | 87 |
| Bananas (1 vidutinis) | 3,1 | 105 |
| Šviežias apelsinas (1 vidutinis) | 3,1 | 62 |
| Perlinė košė, pusė puodelio (80 g) | 3,0 | 97 |
| Rauginti kopūstai (70 g) | 3,0 | 23 |
| Moliūgas, paruoštas (103 g) | 2,9 | 38 |
| Brokoliai, paruošti (78 g) | 2,8 | 26 |
| Pastarnokas, paruoštas (78 g) | 2,8 | 55 |
| Žalia ropė, paruošta (72 g) | 2,5 | 15 |