تشكل الكربوهيدرات بصورة سكر و نشاء جزءاً رئيسياً في المدخول الحروري الإجمالي للبشر, ولمعظم الحياة الحيوانية, وللسكريات وظائف حيوية مهمة أخرى, فالنشاء والغليكوجين يستخدمان مستودعات تخزينية مؤقتة للغلوكوز.
وتستخدم البوليميرات السكرية غير الذوابة عناصر بنيوية و دعامية في الجدر الخلوية للجراثيم و النباتات و في النسج الضامة والأغلفة الخلوية للكائنات الحيوانية. و هناك سكريات أخرى تسهل انزلاق المفاصل بين أجزاء الهيكل العظمي.
وتعرف السكريات بأنها ألدهيدات, أو كيتونات عديدة مجاميع الهيدروكسيل أومركبات تعطي عند حلمهتها مثل هذين النوعين من المركبات.
تصنيف الكربوهيدرات :
أحاديات السكريد (السكريات البسيطة):
هي مركبات متبلورة حلوة الطعم, قابلة للذوبان بالماء. و من أهم السكريات الأحادية التي تقوم بأدوار حيوية نذكر:
- الغلوكوز (سكر العنب): هو سكر سداسي ألدهيدي يكثر انتشاره في الفواكه و العسل و عصائر ثمار النباتات و الفواكه و بشكل رئيسي في العنب, أما في الدم فيدعى بسكر الدم.
- الغالاكتوز: سكر سداسي ألدهيدي, يختلف عن الغلوكوز بالتوزيع الفراغي لمجموعة الهيدروكسيل حول ذرة الكربون رقم 4.
- الفركتوز(سكر الفواكه): يكثر في الفواكه الحلوة والعسل وهو سكر سداسي كيتوني وهو الأكثر حلاوة.
ثنائيات السكريد :
تتألف من سكرين أحاديين مرتبطين مع بعضهما بعضاً بالرابطة الغليكوزيدية, و من أهم هذه السكريات نذكر:
1- المالتوز (سكر الشعير): يتكون من جزيئين من الغلوكوز, و يوجد في الحبوب المنبتة و يمكن إنتاجه بالتحليل المائي أو الانزيمي للنشاء.
2- اللاكتوز (سكر الحليب): يتكون من جزيئة غالاكتوز و جزيء غلوكوز و هو أقل السكريات حلاوة (ثلث حلاوة السكروز).
3- السكروز (سكر القصب): و هو سكر الطعام و يعد من أهم السكريات استعمالاً في غذاء الإنسان, و يتكون من جزيء غلوكوز و جزيء فركتوز.
عديدات السكريد ( السكريات المتعددة):
يوجد نوعان لهذا الصنف من السكريات: عديدات السكريد المتجانسة, التي تحتوي على صنف واحد فقط من السكريات الأحادية مثل النشاء, وعديدات السكريد غير المتجانسة, التي تحتوي على صنفين أو أكثر من السكريات الأحادية مثل حمض الهيالورونيك الذي يصادف في النسج الضامة. أما عديدات السكريد ذات الأهمية الكبيرة في الغذاء هي:
1- النشاء: يوجد في الأنسجة النباتية كالحبوب و الدرنات.
- الديكسترينات: مركبات وسطية تنتج أثناء الإماهة الجزيئية للنشاء بفعل الأنزيمات الهضمية أو الحرارة المرتفعة كما في تحميص الخبز, و تتميز بأنها أكثر حلاوة و ذوباناً من النشاء.
3- الغليكوجين: عديد السكريد الإدخاري الرئيسي للخلايا الحيوانية, يوجد في الكبد و العضلات الهيكلية و يقوم بدور غذائي و استقلابي كبير في جسم الإنسان نظراً لدوره الكبير في المحافظة على مستوى سكر الدم ضمن حدود ثابتة.
4- السيللوز: أكثر المواد العضوية انتشاراً في الطبيعة و يدخل في بناء جدر الخلايا النباتية للحبوب و الخضراوات.
5- البكتين: يكثر في بعض الثمار كالتفاح و الجزر و في قشور الحمضيات, و يستخدم البكتين الموجود في التفاح في معالجة الإسهالات عند أو في تخفيض تركيز كوليسترول مصل الدم عند كبار السن.
وظائف الكربوهيدات :
1) مواد مولدة للطاقة الحيوية للنسج و ذلك من خلال أكسدتها إذ يعطي كل غرام منها 4 كيلو كالوري.
2) هي المصدر الرئيسي للطاقة التي يحتاجها المخ, و الجهاز العصبي, و الجهاز الرئوي. و بالتالي فإن المتضرر الأساسي من انخفاض مستوى الغلوكوز في الدم عن الحدود الطبيعية هو المخ و الجهاز العصبي و ينعكس هذا على صورة اضطرابات و تشنجات.
3) تقوم الكربوهيدرات بدور مهم في تنظيم استقلاب المواد الغذائية لذا يجب أن لا تقل نسبتها في الوجبة عن 10% من إجمالي محتواها من الطاقة.
4) تلعب دوراً مهماً في إمداد الجسم بالهياكل الكربونية التي تدخل في اصطناع الأحماض الأمينية غير الأساسية و ادخار البروتينات.
5) تشجع الكربوهيدرات كاللاكتوز مثلاً على نمو البكتريا المفيدة المنتجة لبعض فيتامينات B و K نظراً لأنه أقل ذوباناً من السكريات الأخرى و يبقى في الأمعاء مدة طويلة.
الاحتياجات اليومية من الكربوهيدرات :
تختلف الاحتياجات اليومية تبعاً لاحتياج الجسم من الطاقة والتي تتباين تبعاً لدرجة النشاط الفيزيائي, والعمر, والجنس, والحالة الفيزيولوجية للجسم و غيرها.
وتوصي هيئة الغذاء والتغذية الأمريكية بأن لا تقل نسبة الكربوهيدرات المتناولة يومياً عن 100 غرام تلافياً لارتفاع تركيز الأجسام الكيتونية الناجم عن أكسدة الدهون بشكل جائر غير تام, أوالهدم الزائد للمدخرات البروتينية.
وتقدر الاحتياجات اليومية من الكربوهيدرات ما بين 60 – 55% من احتياجات الطاقة الكلية شرط أن لا يزيد مقدار ما يتناوله الإنسان من السكريات البسيطة سهلة الإمتصاص عن 15-10% من إجمالي الطاقة, وأن لا تقل نسبة الألياف عن 55 – 25 غرام, على أن يشكل السيللوز 7 – 5غرامات يومياً.
تراكم الكربوهيدرات :
إذا زادت كمية الكربوهيدرات التي نتناولها إلى المستويات التي لا يستطيع الجسم التعامل معها إما بتحويلها إلى طاقة لفعاليات الجسم العادية أو بتفريغها وطردها إلى خارج الجسم, فإن هذه الكميات الزائدة عن قدرة الجسم على التعامل معها تتراكم وتختزن مع مرور الوقت في الجسم أولاً تحت الجلد وبعدها في أعماق الجسم وفي أنسجته مسببة عبئاً على أعضائه.
حيث أن معظم الخلايا تحول الفائض من الغلوكوز عن حاجتها إلى جزيئات ادخارية,والكبد يحول الفائض من الغلوكوز إلى حموض دسمة وهو ما يدعى اصطناع الشحم Lipogenesis, تخزن هذه الشحوم في النسيج الشحمي كثلاثيات الغليسريد (تتراكم) بما أن الكربوهيدرات الفائضة عن حاجة الجسم تتراكم على شكل دهون فهي بالتالي تسبب الأمراض والإضرابات الإستقلابية ذاتها التي يسببها تراكم الدهون مثل تشحم الكبد وأمراض القلب والأوعية الدموية والبدانة.
