Roll ja süsivesikute kasutamine. Kasutamine süsivesikuid meditsiinis

Süsivesikud on mis tahes elusorganismi rakkude ja kudede lahutamatu osa, olgu selleks siis taim, loom või inimene. Nad moodustavad suurema osa planeedi Maa orgaanilisest ainest. Süsivesikud on üsna ulatuslik ühendite klass. Nende seast leiate ka teisi omadusi omavaid aineid. Selle funktsiooni tõttu on süsivesikute funktsioonid väga laiad. Täna analüüsime süsivesikute peamist omadust, füsioloogilist rolli ja rakendamist toiduga (ja mitte ainult) tööstusharudes erinevates suundades.

Süsivesikute allikad

Süsivesikute peamised allikad on taimsed saadused. Nimelt: leib, teravili, köögiviljad, puuviljad, marjad. Loomsete toodete puhul on mõned neist ka rikas süsivesikutega. See on kõigepealt piim, mis sisaldab niinimetatud piimatoodet.

Toiduained võivad sisaldada erinevaid süsivesikuid. Seetõttu on süsivesikute tähtsus, nende rakendamine ja nende funktsioonid väga ulatuslikud. Teraviljades ja kartulites on tärklis - vees lahustumatu kompleksne süsivesik, mis jaguneb seedetrakti mahladeks lihtsateks suhkruteks. Puuviljades, köögiviljades ja marjades on need ained esitatud lihtsate suhkrute kujul: puuviljad, peet, pilliroog, viinamarjad jne. Nad lahustuvad vees ja imenduvad kehas hästi. Vees lahustuvad suhkrud imenduvad vereringesse kiiresti.

Süsivesikute kasutamine

Usutakse, et suur osa süsivesikuid tuleks kasutada keerulises vormis ja ainult 20-25% lihtsas. See aitab kaasa suhkru järkjärgulisele manustamisele koes. Kui inimene saab toiduga piisavalt süsivesikuid, ladestub nad maksa ja lihasesse glükogeeni "loomse tärklise" kujul. Süsivesikute puudumisel jagatakse glükogeeni varu glükoosiks ja seda kasutatakse keha vajaduste rahuldamiseks (rakkude ja kudede toitumine). Kui keha saab oma ülemäära, muutub see rasvavaks. Muide, süsivesikud sisaldavad ka kiudaineid, mis on vajalikud nõuetekohaseks seedimiseks.

Süsivesikud on dieedi olulised komponendid, mistõttu nad ei määra mitte ainult organismi energiakodulaatorit, vaid osalevad ka mitmesuguste süsiniku sisaldavate polümeeride biosünteesis. Elu jooksul kasutab inimene keskmiselt umbes 14 tonni nendest ühenditest. Neist umbes 2,5 tonni on lihtsas vormis. Valkude, rasvade, süsivesikute ja nende derivaatide kasutamine toidus ei ole ühtlaselt jaotunud. Süsivesikud on meie toitumise peamine osa. Nad tarbivad 4 korda rohkem kui valgud või rasvad. Lihtsa ja segatud dieediga annab inimene umbes 60% energiast süsivesikutest. Nende põhiülesanne on organismis anda energiat. Mida rohkem on füüsiline aktiivsus inimese elus, seda rohkem vajab ta süsivesikuid. Inimeste elustiiliga väheneb nende ainete vajadus. Neile, kes ei tegele käsitsi tööga, on igapäevane süsivesikute vajadus ligikaudu 400 grammi.

Umbes 50-65% süsivesikutest siseneb meie kehasse teravilja tooted. 15-25% - suhkru ja suhkrut sisaldavate toodete puhul. Umbes 10% juurtest ja mugulatest. Ja umbes 5-7% - puuviljad ja köögiviljad.

Süsivesikud on väga tugev kõhunäärme välise sekretsiooni stimulaator ja insuliini sünteesi kõige aktiivsem stimulaator, millel on oluline roll süsivesikute ainevahetuse reguleerimisel ja optimaalse glükoosi homöostaasi säilitamisel. Lihtsate süsivesikute ülekoormamine aastate jooksul viib β-rakkude hüperplaasia, seejärel - insuliini seadme nõrgenemiseni ja suhkurtõve tekkimise eeltingimuste tekkimiseni.

Süsivesikute klassifikatsioon

Sõltuvalt struktuurist, lahustumisvõimest ja assimilatsiooni kiirusest jagunevad toiduainetes sisalduvad süsivesikud lihtsateks ja kompleksseteks. Lihtsa toimega monosahhariidid (fruktoos, glükoos, galaktoos) ja disahhariidid (sahharoos, laktoos). Kompleksiks on polüsahhariidid (kiud, tärklis, glükogeen). Näiteks antud süsivesikute kohta on igas klassis ka teisi vähem tuntud aineid.

Lihtsad süsivesikud

Mono- ja disahhariidid lahustuvad hästi vees ja imenduvad organismist kiiresti. Neil on väljendunud magus maitse, nii et neid nimetatakse tihti lihtsalt suhkruteks. Kõige tavalisem monosahhariid on glükoos, mis sisaldub erinevates puuviljades ja marjades, samuti sünteesitud di- ja polüsahhariidide lõhustamisega. Glükoos, kui see on sisse toidetud, leiab kiiresti selle kasutamise. See moodustab glükogeeni, toidab ajukoe ja lihaseid (sealhulgas süda), samuti reguleerib veres suhkru taset. Füüsilise aktiivsusega saab glükoosi kasutada otse energiaallikana.

Fruktoosil on sarnased omadused. Seda võib pidada väga väärtuslikuks, kergesti samastatuks süsivesikuks. Kuid võrreldes glükoosiga imendub soolest veel aeglaselt fruktoos ja verd lööb vereringest kiiremini. Kuni 80% fruktoosi säilitatakse maksas, vältides liigset veresuhkru taset. Samas on fruktoosi maksas glüko-geeni sünteesi lihtsam kui glükoos. Võrreldes sahharoosiga on fruktoos paremini imendunud ja suurem magusus. Tänu viimasele omadusele toote nõutava magususe taseme korral on võimalik kasutada vähem fruktoosi, mis vähendab suhkru üldist tarbimist. See toimub piiratud kalorisisaldusega toidukoguse ehitamisel. Arvestades süsivesikute kasutamist elus, tuleb erilist tähelepanu pöörata toitumisele. Fruktoosi kasutatakse sageli magusainetena toodete tootmisel diabeetikutele.

Sahharoosisisalduse tõttu on rasvade metabolism katki ja rasvade moodustumine suureneb. Lisaks sellele on juba pikka aega tõestatud, et suures koguses suhkru sisenemist keha, rasvade sünteesi keerulistest süsivesikutest, otseselt rasv ja isegi valgu. Järelikult võib inimese tarbitud suhkru kogus suuresti reguleerida rasvade ainevahetust.

Suhkru külluslikul kasutamisel hakkab kolesterooli metabolism suurenema ja selle sisaldus veres suureneb. Lisaks on suhkrulisandil halb mõju soole mikrofloora tööle - putrefaktiivsete mikroorganismide mass suureneb, paisutavad protsessid kiirenevad ja tekkib kõhupuhitus. Vähemat nendest kõrvaltoimetest täheldati fruktoosi kasutamisel. Selle süsivesikute peamine allikas on puuviljad ja marjad. Mesi leidis palju fruktoosi ja glükoosi: 37,1% ja 36,2%. Kõik suhkur, mis on arbuus, on fruktoos, siin on see umbes 8%.

Järgmine monosahhariid on galaktoos. See ei esine toidus vabas vormis. Galaktoos on laktoosi, peamise süsivesiku piima, lagunemise produkt.

Disahhariidide puhul on peamine meie toidus sahharoos. Hüdrolüüsi ajal jaguneb see fruktoosiks ja glükoosiks. Peamised sahharoosi allikad on peedi- ja suhkruroo suhkur. Suhkruliivis on selle süsivesikute sisaldus 99,75%. Lisaks sellele leitakse sahharoosi puuviljad, köögiviljad ja melonid.

Komplekssed süsivesikud

Polüsahhariide eristatakse molekuli keerukamast struktuurist ja väga nõrga lahustuvusest vees. Sellesse klassi kuuluvad: tärklis, kiudaine, glükogeen ja pektiinained. Selle klassi süsivesikute kasutamine levib erineval määral. Peamine toiduväärtus on tärklist. Teravilja kõrge sisaldus on peamine nende toiteväärtust määrav tegur. Inimeste keskmise toitumise korral tarbib tärklis kuni 80% kogu tarbitud süsivesikute kogusest. Kui keha saab, muutub see lihtsaks süsivesikuteks ja täidab oma ülesandeid.

Mis puudutab glükogeeni, siis meie kehas mängib see energiamaterjali rolli, mis toidab lihaseid ja sisemisi organisme. Glükogeen saadakse glükoosist tingitud reosünteesi käigus.

Pektiin on lahustuv aine, mis imendub organismis hästi. Nagu tänapäevased teadusuuringud tervisliku toitumise vallas näitavad, võib pektiini kasutada seedetrakti haiguste ennetamiseks ja raviks.

Kiud on struktuurilt väga sarnased polüsahhariididega. Selle kõrge sisaldus on tuntud teravilja saaduste kohta. Lisaks toote kiududele on selle kvaliteet väga oluline. Mida kergem see süsivesik, seda parem on see sooltes jagatud ja seda kasulikum inimene toob. Neid omadusi omavad köögiviljade ja kartulite kiud. Selle polüsahhariidi oluline tunnus on võime kolesterooli eemaldada inimkehast. Nüüd kaalume üksikasjalikumalt süsivesikute kasutamist.

Parenteraalne toitumine

Süsivesikute kasutamine tänapäeva meditsiinis on kiiresti arenev. Parenteraalne toitumine - toitainete intravenoosne manustamine organismile. Kasutatakse juhtudel, kui patsiendil ei ole võimalust iseseisvalt süüa. Süsivesikute kasutamine parenteraalses toidus on väga levinud. Neid kasutatakse lihtsal põhjusel, et nad on inimkeha jaoks kõige odavam energiaallikas. Süsivesikute energiasisaldus on 4 kcal / g. Inimese igapäevane energiavajadus on vahemikus 1,5 kuni 2 tuhat kilokalorit. Seega on süsivesikute isoleeritud kasutamine selle vajaduse katmiseks. Mis puutub isotoonilisse glükoosilahusesse, et täielikult katta inimese vajadus kaloreid järele, valage 7-10 liitri lahuse. See võib põhjustada hüperhüdratatsiooni, kopsu turset ja kardiovaskulaarseid häireid.

Suuremate kontsentreeritud glükoosilahuste kasutamine võib põhjustada ka teisi ebameeldivaid tagajärgi - plasma hüperosmolarisatsiooni tekkimist ja veenide intima ärritust (flebiidi ja tromboflebiidi tekkimine). Osmootset diureesi ohu välistamiseks on vajalik säilitada glükoosi infusiooni kiirus vahemikus 0,4 kuni 0,5 g / kg / h. Kui muudate selle indikaatori isotooniliseks glükoosilahuseks, saadab patsient kaaluga 70 kg veidi üle 500 mm tunnis. Et vältida süsivesikute tolerantsuse ja sellest tulenevate tüsistuste rikkumist, lisatakse glükoosilahusele insuliin. Arvutamine põhineb valemil: 1 ED 3-4 g kuivale glükoosile. Insuliin mitte ainult ei avalda positiivset mõju glükoosi kasutamisele, vaid soodustab ka aminohapete normaalset adsorptsiooni.

Süsivesikute kasutamine meditsiinis sõltub nende tüübist. Laialdaselt kasutatakse parenteraalset toitumist: fruktoosi, glükoosi, sorbitooli, dekstraani, glütserooli ja etüülalkoholi.

Dieettoit

Toidust on palju, mis tuginevad süsivesikute täielikule või osalisele väljajätmisele dieedist, samuti valkude ja rasvade tarbimisest. Ameerika Ühendriikide põllumajandusministeerium viis läbi uuringu, mille kohaselt leiti, et inimestel, kes söövad süsivesikuid rikkaid toiduaineid, on tavaliselt normaalne kaal. Toit, mis sisaldab palju süsivesikuid, on toitevam, kuid vähem kaloriline.

Nagu teada, on Ameerikas enam kui pooled elanikkonnast ülekaalulisuse probleemid. Nende inimeste arv kasvab pidevalt. Pikaajaline uuring tarbitud toidu tarbimise kohta näitas, et ülekaaluka süsivesikutega dieediga inimesed saavad vähem kaloreid kui valkude ja rasvade armastajad, kellele on sama kogus sööta. Kõigi vastajate seas oli inimest kõige rohkem 10 000 inimest, kelle kehakaal oli kõige madalam. Põhjus on see, et 1000 kalorikuga süsivesikuid sisaldavate toitude puhul on teil palju kiudaineid ja vett. See rühm inimesi sai toiduga rohkem toitaineid, nimelt: vitamiinid A ja C, karoteen, kaltsium, raud ja magneesium. Rasvad, kolesterool, tsink, naatrium ja vitamiin B12 olid toidus väheolulises ulatuses.

Süsivesikute ja rasvade kasutamine toiduainetes on tihedalt seotud. Kuid nagu süsivesikute kasutamine valkudega. Süsivesikute kui energiaallikate kõrge tõhusus seisneb nende võimes päästa valku. Suure hulga süsivesikute allaneelamisel kasutab keha energiamaterjalina vähem aminohappeid. Üldiselt ei ole need ained toitumise olulised komponendid, kuna neid saab sünteesida aminohapetest ja glütseriinist, siiski ei saa nende rolli alahinnata. Süsivesikute kasutamine toidus peaks olema vähemalt 50 grammi päevas. Vastasel korral võivad metaboolsed protsessid häirida.

Süsivesikute liigne tarbimine viib nahaaluse rasva moodustumiseni. Dieedi ülesehitamisel on oluline mitte ainult rahuldada inimeste vajadus nende ainete järele, vaid ka nende eri liiki tarbimise tasakaalustamine. On oluline jälgida lihtsate ja keeruliste süsivesikute suhet. Kui keha saab palju suhkruid, ei saa neid täielikult sünteesida glükogeeniks ja need muutuvad triglütseriidideks, mis soodustavad rasvkudede moodustumist. Kui insuliini vere sisaldus suureneb, kiirendatakse seda protsessi.

Komplekssed süsivesikud, erinevalt lihtsatest, lagunevad aeglaselt, nii et nende sisaldus veres suureneb järk-järgult. Seoses sellega on soovitatav, et peamine süsivesikute osa toiduainetes on just seeduvad ained. Nende osakaal peaks olema 80-90%. Kombineeritud süsivesikute puudumine on eriti tähelepanuväärne diabeedi, rasvumuse, ateroskleroosi ja südame-veresoonkonna haiguste all kannatavatele inimestele.

Nagu te juba aru saanud, kasutatakse enamasti süsivesikuid toidus ja meditsiinis. Kuid süsivesikute kasutamine ei lõpe seal. Kuhu veel neid kasutatakse?

Glükoos

See süsivesik absorbeerib organismi hästi ja seda saab kasutada mõnede ravimite koostises. Peale selle kasutatakse suhkrutööstuses laialdaselt glükoosi. Selle abiga saate marmelaadi, karamelli, piparkoogid jt tooteid. Tekstiilitööstuses mängib ta redutseerijat. Glütsiini ja askorbiinhapete tootmisel on lähteainena glükoos. Tema abiga sünteesivad nad ka mõningaid tööstuslikke suhkruid.

Lääne- kääritamine on väga tähtis . See juhtub siis, kui kapsas, kurk, piim ja muud tooted on hapud, samuti kui söödeldakse korjuseid. Õlle tootmisel kasutatakse glükoosi alkoholkääritamist .

Tärklis

Tärklis on väärtuslik toitaine. Organismi seeditavaks hõlbustamiseks töödeldakse neid tooteid temperatuuril. Kõrgtemperatuurilistel tingimustel tekib tärklise osaline hüdrolüüs ja vees lahustuvate dekstriinide moodustumine. Dekstriinid, kes on sattunud seedekulgasse, hüdrolüüsitakse glükoosiks, mis on organismist hästi imendunud. Kui me räägime süsivesikute kasutamisest tööstuses, ei saa me tärklisest ignoreerida. Selle peamised tooted on glükoos ja melass. See täiendavalt suurendab ala, milles toimub süsivesikute kasutamine. Kirjeldage lühidalt glükoosi ja melassi saamise võimalust tärklist järgmiselt.

Tärklist kuumutatakse segus lahjendatud väävelhappega. Happe ülejääk neutraliseeritakse kriidiga. Kaltsium-sulfaadi sade, mis moodustub neutraliseerimise ajal, filtreeritakse välja. Seejärel lahus aurustub ja eraldatakse sellest glükoos. Kui te ei vii hüdrolüüsiprotsessi lõpuni, saate glükoosi segu dekstriinidega, mida nimetatakse melassiks. Seda kasutatakse kondiitritööstuses. Peale selle kasutatakse tärklisena saadud dekstriine laialdaselt liimainena ja paksendajana värvide jaoks. Tärklis näitab, kui mitmekesine on süsivesikute kasutamine. Protsesside keemia on samal ajal üldse mitte keeruline.

Eelnevalt kasutatud starching voodipesu, mis võimaldab kanga hingata teise elu ja pikendada oma eluiga. Tärklis nendest saadud leida rakendusi tekstiili-, farmaatsia- ja Valutööstus.

tselluloos

Praktiline süsivesikute kasutamine on alati olnud mitte vähem oluline kui nende bioloogilise rolli. Kasutamine süsivesikuid võib leida väga erinevates suundades inimtegevuse. Tselluloos (kiudaine), mida kasutatakse inimese poolt iidsetest aegadest. Alguses inimesed hakkasid kasutama kütusena puitu ja ehitusmaterjal. Siis, puuvill, lina ja muust kiulisest taimed on õppinud tegema niit. Hiljem tehnoloogia ilmus, saab puidu paberi. Paber, mis olulises osas on õhuke kiht tselluloosi kiududest, mis on pressitud ja liimitud. Tulemuseks on vastupidav, sileda pinnaga, millele tint ei jagune.

Esialgu valmistamiseks paberit, kasutades ainult taimne tooraine (puuvill ja riis varred). Sellest mehhaaniliselt ekstraheeriti kiude. Aga kui ühiskonna arengule, nende allikate ei olnud piisav, et katta nõudlus paberil. Peamine kogus on paberil. Arvestades, et paberi kvaliteedist ei ole kriitiline, see hakkas lisada kuni 50 protsenti maapinnast puidust. Seejärel on tehnoloogia vabaneda selline kaasas ainete puidu vaigud, ligniini ja teised. See on nii mitmekesine võib olla praktilise kohaldamise süsivesikuid.

Praeguseks on kõige levinum meetod on eraldamine tselluloosi sulfit. Seda kasutatakse erinevates valdkondades, kus on süsivesikute kasutamine. Keemiline protsess on üsna lihtne. Selle meetodiga, puit purustatud ja keedetud segus kaltsiumvesinikortofosfaati kohal. Seejärel vabastatakse igasuguseid lisandeid lahutati tselluloosfiltreid. Saadud vedelik koosneb monosahhariidid, mistõttu kasutatakse toorainena alkoholi tootmiseks. Ja tselluloosi valmistamiseks kasutatud viskoos, atsetaat ja vaskammoniaak kiude.

Mõnikord ekslikult süsivesikuid süsivesinikke. Vaatamata sellele, et need kaks aineklasside osutatud häälestada, ei ole neil üksteise suhtes. Kasutamine küllastunud süsivesinike kodus ja tööl - see on täiesti erinev lugu.

järeldus

Täna olete te on süvendanud oma teadmisi materjalidest nagu süsivesikuid. Omadused ja rakenduste süsivesikud ja nende kasutamine inimestele soovitada, et need ained on olulised bioloogilise osad meie planeedil. Nad on sõna otseses mõttes kõikjal ja kõiges. Aga see ei ole oluline, kuid asjaolu, et meie elu ei ole süsivesikuid oleks võimatu. Liiga laialdane kasutamine süsivesikuid elus.