Szénhidrátok az emberi táplálkozásban

Kapcsolódó kifejezések:

Szacharid
Monoszacharidok
Szőlőcukor
Kalóriabevitel
Bársonyvirág
Búzaliszt
Élelmiszer választás
Glikémiás index
Ecet

Letöltés PDF formátumban

Erről az oldalról

A keményítő kémiai módosítása

Yu-Fang Chen,. Jaspreet Singh, a Keményítő élelemben (második kiadás), 2018

Absztrakt

Táplálkozási keményítőfrakciók kimutatása

K. Englyst, H. Englyst, Keményítő az élelmiszerben, 2004

19.1.1 Étrendi szénhidrát osztályozás

Az étrendi szénhidrátoknak számos élettani sorsuk van, amelyeket kémiai azonosságuk és élelmiszer-feldolgozásnak való kitettségük határoz meg. A WHO/FAO 1998-as konzultációja az étrendi szénhidrátok emberi táplálkozásban betöltött szerepéről azt javasolta, hogy az étrendi szénhidrátokat elsősorban a kémiai jellemzők alapján, majd a fiziológiai tulajdonságok figyelembevételével osztályozzák (FAO/WHO, 1998).

Humán vizsgálatokkal együtt analitikai eljárásokat dolgoztunk ki a nem keményítő poliszacharidok (NSP) mérésére a növényi sejtfalak (élelmi rostok) markereként (Englyst et al., 1982, 1994, 2000a), rezisztens rövid láncúak szénhidrátok (RSCC; emészthetetlen oligoszacharidoknak is nevezik (Quigley et al., 1999), rezisztens keményítő (RS), mint az emberi vékonybélben az emésztéstől elzáródó keményítő mérőszáma (Englyst és Cummings, 1985, 1986, 1987); Englyst és Kingman, 1990; Englyst és mtsai, 1992; Englyst és Hudson, 1996), gyorsan hozzáférhető glükóz (RAG) és lassan elérhető glükóz (SAG) glükóz formájában gyorsan vagy lassan elérhető cukorból és keményítőből (Englyst et al., 1996, 1999, 2000b, 2003). Ezeket a méréseket beépítették a 19.1. Táblázatban bemutatott javasolt osztályozási és mérési sémába, amely elsősorban kémiailag azonosított komponensek mérésén alapul, és magában foglalja a szénhidrátok biológiai hozzáférhetőségének és valószínűségének ismeretét. y fiziológiai tulajdonságok.

19.1. Táblázat Az étrendi szénhidrátok osztályozása

Fő elemekKommentárok

Ingyenes cukrok	(80% etanolban oldódik; ≤ 2 cukoregység)
Mono- és diszacharidok	Glükóz, fruktóz, szacharóz	A glükóz, maltóz és szacharóz gyorsan emészthető.
	maltóz, laktóz	A fruktóz és a laktóz részben elkerülheti az emésztést és a vékonybélben történő felszívódást
		A fiziológiai válasz az identitástól függ.
		Szabad glükóz + szacharózból származó glükóz = FSG.
Cukoralkoholok	(80% etanolban oldódik; ≤ 2 cukoregység)
Mono- és diszacharidok	Szorbit, inozit, mannit-galaktit, maltit	Rosszul felszívódik a vékonybélben. Elérheti a vastagbelet.
Rövid szénláncú szénhidrátok	(80% etanolban oldódik;> 2 cukoregység)
Maltodextrinek	α-glükánok	Részben hidrolizált keményítő. Általában benne van a keményítő mérésében.
Ellenálló rövid szénláncú szénhidrátok (nem emészthető oligoszacharidok)	Frukto-oligoszacharidok, galakto-oligoszacharidok, pirodextrinek, polidextróz	Meneküljön az emésztés a vékonybélben, és különböző mértékben fermentálódjon. Néhányan stimulálhatják a bifidobaktériumok növekedését. Fiziológiai hatás nagyrészt ismeretlen.
Poliszacharidok	(Oldhatatlan 80% etanolban)
Keményítő	α-glükánok	A legdúsabb étrendi szénhidrátok.
Gyorsan emészthető keményítő (RDS)	Gyorsan felszabaduló glükóz	Gyorsan emészthető a vékonybélben. Az RDS + gyorsan felszabadult FSG = RAG.
Lassan emészthető keményítő	Lassan felszabaduló glükóz	Lassan emészthető a kicsiben
(SDS)	bél. Az SDS + lassan felszabadította az FSG = SAG-t.
Ellenálló keményítő (RS)	RS1 (fizikailag nem elérhető)	Az RS három típusa elkerüli az emésztést a vékonybélben, és különböző mértékben erjesztik. Fiziológiai hatás nagyrészt ismeretlen.
RS2 (ellenálló granulátum)
RS3 (retrográd keményítő)
Nem keményítő poliszacharidok (NSP)	Sokféle poliszacharid	Meneküljön az emésztés a vékonybélben, és különböző mértékben fermentálódjon.
Növényi sejtfal NSP	Fő alkotóelemek: arabinóz-xilóz, mannóz, galaktóz-glükóz, uronsavak	Tápanyagok beágyazása és lassú felszívódása. Jó jelző a természetesen magas rosttartalmú étrendekhez, amelyeknél az egészségre gyakorolt előnyök bizonyultak.
Egyéb NSP	Sokféle alkotóelem	Élelmiszer-adalékok. Az emberi étrend apróbb összetevői. Az élelmiszerekhez hozzáadott mennyiségek ismertek és szabályozottak.

FSG, szabad cukor glükóz; RAG, gyorsan elérhető glükóz; SAG, lassan elérhető glükóz.

Az RSCC, az NSP, az RS és a legtöbb cukoralkohol elkerüli az emésztést és a felszívódást a vékonybélben, és bejut a vastagbélbe, ahol szubsztrátja lehet az erjedésnek (Cummings és Englyst, 1987). Ennek a sokféle szénhidrátnak a kémiai és fizikai tulajdonságai határozzák meg a vastagbél fiziológiájára gyakorolt nagyon eltérő hatásukat. Ennek a fejezetnek a középpontjában az étkezési szénhidrátok emésztési és felszívódási sebessége áll a vékonybélben, annak következményeivel a GI koncepcióra, amely rangsorolja az ételeket a vércukorszint emelésének mértékével (Jenkins et al., 1981). Az alacsony GI-diétákról kiderült, hogy javítják az anyagcsere-profilokat a cukorbetegségben (Jenkins et al., 2002), és a 2-es típusú cukorbetegség és a szívbetegség kialakulásának csökkent kockázatával járnak (Salmeron és mtsai, 1997; Liu és mtsai, 2000 ). A GI, valamint a RAG és a SAG intézkedései eltérő, de egymást kiegészítő megközelítések a szénhidrát minőségének leírásához.

Az élelmi rostok és egyéb funkcionális összetevők használatának javítása a gabonafélék glikémiás indexének csökkentése érdekében

21.2.2 Glikémiás terhelés

A földrajzi jelzés nem feltétlenül mondja el egy élelmiszer egész történetét. Újabban a figyelem a glikémiás terhelés (GL) fogalmára összpontosult, amely részben Salmeron és mtsai. (1997). A GL fogalma abban különbözik a GI-től, hogy a GL az összes élelmiszer glükóztermelésre gyakorolt hatására utal.

A GL figyelembe veszi mind az étel szénhidrátmennyiségét, mind pedig annak hatását a vércukorszintre. Egy élelmiszer GL-értékét úgy határozzuk meg, hogy megszorozzuk GI-jét az ételben rendelkezésre álló szénhidrátok mennyiségével. Az alacsony GI/magas szénhidráttartalmú ételnek és a magas GI/alacsony szénhidráttartalmú ételnek is lehet ugyanaz a GL, az elfogyasztott mennyiségtől függően.

Ez az érték különösen hasznos lehet, amikor megpróbálják értékelni az ételek glikémiás reakcióját étkezés közben, mivel figyelembe veszi a relatív szénhidrátmennyiséget. Minél alacsonyabb a GL, annál kevésbé valószínű, hogy megemelkedik a vércukorszint. A GL a következőképpen van besorolva.

Magas GL: 20 és magasabb.

Mérsékelt GL: 11–19.

Alacsony GL: 10 vagy kevesebb. (Ezek a szelepek kisebbek a GI-nél. A szénhidráttartalomnak kisebbnek kell lennie, mint 1. Ez a szénhidráttartalom egységeinek megadásával tisztázható.)

A zavaró tényezőket eltekintve, a jelenlegi környezetben az élelmiszeripar számára a legjobb, ha olyan összetevőket állít össze, amelyek alacsony GI vagy GL tartalommal rendelkeznek, vagy hozzájárulnak ahhoz. Általánosságban ez azt jelenti, hogy kerüljük a magas szintű „glikémiás szénhidrátokat” - magas cukortartalmú összetevőket, különös figyelmet fordítva a glükózra és magas a keményítőtartalomra, különösen az amilopektinre vagy bármely más olyan vegyületre, amely könnyen glükózzá alakul. Ismétlődik: a glikémiás válasz kialakítása nem egyszerű kérdés. Az élelmiszer-tudós nem csak egy képletet csatlakoztathat egy adatbázishoz, és érvényes számmal áll elő - legalábbis nem úgy, ahogy a tudomány jelenleg áll. Az ipar azonban megtalálja az igazolást a koncepció figyelembevételére.

A „Szénhidrátok az emberi táplálkozásban” (FAO/WHO 1998), egy közös FAO/WHO szakértői konzultáció jelentése, a GI következő szerepét ajánlja az ételválasztásban:

Az egészséges ételválasztásnál figyelembe kell venni az élelmiszer-szénhidrátok kémiai összetételét és fiziológiai hatásait is, mivel az élelmiszerekben található szénhidrátok kémiai jellege nem írja le teljesen fiziológiai hatásukat. Az ételválasztás során a glikémiás index hasznos mutatóként szolgálhat az élelmiszereknek a vércukorszint integrált válaszára gyakorolt hatására. A klinikai alkalmazás magában foglalja a cukorbetegséget és a csökkent glükóz toleranciát. Javasoljuk, hogy a glikémiás index felhasználásával hasonló összetételű ételeket hasonlítsanak össze az élelmiszercsoportokon belül. A közzétett glikémiás válaszadatokat lehetőség szerint ki lehet egészíteni a szokásos módon elkészített helyi ételek tesztjeivel, az ételek változatosságának és főzésének a glikémiás válaszokra gyakorolt fontos hatásai miatt.

Növényélettan és fejlődés

Szénhidrátok

A szénhidrátok alacsony koncentrációban vannak jelen a legtöbb növényben, a gabonafélék és néhány hüvelyesek kivételével.

A különböző cukorrész-kapcsolatok miatt a szénhidrátok emészthető monoszacharidokká differenciálhatók poliszacharidokká, emészthető és emészthetetlen rostokká.

Az ember számára a szénhidrát a legfontosabb energiaforrás, és az EFSA azt javasolta, hogy a kalóriabevitel körülbelül 50% -a szénhidrátokból származzon. Az energia szempont mellett a szénhidrátok és különösen azok szacharidjai, különösen a szacharóz felelősek a sütemény édes ízéért és egyéb élvezetekért. Az emberi táplálkozásban a legfőbb szénhidrátforrások a gabonafélék, például a búza és az árpa és ezek termékei, valamint az áltermékek, például a quinoa vagy az amarant, amelyek legfeljebb 80% szénhidrátot tartalmaznak. Ezeket a szénhidrátokat emésztik monoszacharidokká, például glükózzá, amely az emberi vér fő monoszacharidja, és az agy, az izmok és más szervek fő energiaforrása. A felesleges szénhidrát az izmokban és a májban glikogénként vagy végül zsírként tárolódik. Végül az emészthető és emészthetetlen szénhidrátok optimális keveréke az életkortól és nemtől, valamint a fizikai aktivitástól függ.

A szénhidrátbevitel energetikai előnyei ellenére azonban egyes szénhidrátban gazdag termékek emberi betegségekkel és egészségi állapotokkal társulnak. Például az inzulin és a glükagon hormonok szabályozzák a vércukorszintet. Néhány ember azonban vagy érzéketlenül születik az inzulinra, vagy idővel elveszíti érzékenységét, és ezáltal az 1., illetve a 2. típusú diabetes mellitus alakul ki, ami a külsőleg beadott inzulin terápiás igényét eredményezi. Sőt, a búzatermékek fehérjetartalmú gluténtartalmuk miatt glutén intoleranciát okozhatnak, amelyet nem trópusi folyadéknak is neveznek - ez az állapot egyre növekszik az iparosodott társadalmakban. A búzából készült termékek azonban a nyugati stílusú étrendben az emberek fő szénhidrátforrását jelentik. A nem trópusi füst növekedése a gluténmentes termékek piacának növekedését és bővülését eredményezte, amelyek jelenleg főleg zab- vagy hüvelyes termékekből származnak.

Ezzel szemben a szénhidráttermékekben található emészthető és emészthetetlen rostoknak egészségvédő hatása van. Például az emberi bélben prebiotikumként hatnak a bél mikrobiotájára, megkötik az epesavakat, és ezáltal csökkentik a koleszterinszintet, valamint megkötik a vizet és nagyobb térfogatot hoznak létre a vastagbélben. A szénhidrát eredetű rostok fő forrása a teljes kiőrlésű termékek és a zöldségek, például a Brassica fajok és a salsify, akár 15% rosttartalommal.

Az állati takarmány szénhidrát-összetétele az állattenyésztési programok részeként kiemelten érdekli a gazdálkodókat. Például a sertéseket és a baromfit nagy mennyiségű emészthető szénhidráttal táplálják a gyors növekedés érdekében, míg a teheneket, juhokat és kecskéket különböző emésztőrendszerük miatt nagy koncentrációban nyersrosttal táplálják.

Keményítő emésztése és a lassan elérhető keményítő alkalmazásai

Marion G. Priebe,. Roel J. Vonk, Keményítő az élelmiszerben (második kiadás), 2018

5.2 A glikémiás index használata

A glikémiás index (GI) fogalmát Jenkins et al. (1981) az élelmiszerek glikémiás válasza alapján történő összehasonlításának lehetővé tétele érdekében. A GI-t a vizsgálati élelmiszer 50 g szénhidrát-adagjának vércukor-válasz görbéje alatti inkrementális területként határozzuk meg, az ugyanazon alany által vett referencia-élelmiszer azonos mennyiségű szénhidrátra adott válaszának százalékában kifejezve (Wolever és mtsai., 1991). Van azonban némi nézeteltérés a GI alkalmazásának „egészséges” ételválasztás szempontjából való hasznosságáról a T2DM megelőzésében vagy kezelésében.

1997-ben az Élelmezési és Mezőgazdasági Szervezet (FAO) és az Egészségügyi Világszervezet (WHO) szakértői konzultációját tették közzé az étrendi szénhidrátok emberi táplálkozásban és egészségben betöltött jelentőségéről (ENSZ Élelmezési és Mezőgazdasági Szervezete/Egészségügyi Világszervezet, 1998). Ebben a jelentésben a GI használata ajánlott a jobb ételválasztáshoz, különösen azok számára, akiknek problémái vannak a vércukorszint szabályozásában. Ezt általában egy 2007-es tudományos frissítés megerősítette (Mann et al., 2007). Ez az állítás összhangban van az Európai Szövetség a Diabétesz Kutatásával kapcsolatban is, amely elősegíti az alacsony GI-tartalmú élelmiszerek használatát olyan eszközként, amely sok közül felhasználható a cukorbetegség kezelésében (Mann et al., 2004 ).

Ezzel szemben a GI-koncepciót az ADA (American Diabetes Association) nem támogatja a T2DM kezelésében (Evert et al., 2014). Ez a szervezet az étrendben lévő teljes szénhidrátmennyiséget és a rendelkezésre álló inzulint fontosabb tényezőknek tekinti a glikémiás reakcióra, mint a szénhidrátok forrását vagy típusát (Evert et al., 2014).

Annak ellenére, hogy a GI koncepciót sok szervezet támogatja, felismerték, hogy a gyakorlatba való átültetés némi figyelmet igényel. Az egyik szempont az, hogy a szénhidráttartalmú ételek kiválasztásával nemcsak a GI-t kell figyelembe venni, hanem a termék általános táplálkozási összetételét is. Az alacsony GI-tartalmú, magas zsírtartalmú termékek fogyasztása nem ajánlott (Mann et al., 2007). Továbbá azt javasoljuk, hogy a GI-t hasonló összetételű termékek összehasonlítására használják az élelmiszercsoportokon belül, mint a különféle gyümölcsfélék vagy a különféle gabonafélék (Mann et al., 2004). Egy másik szempont az, hogy a diétás változatosság biztosítása érdekében elegendő nagy választék áll rendelkezésre az alacsony GI-tartalmú alternatívákhoz a magas GI-tartalmú termékekhez. Ezért a FAO/WHO (az ENSZ Élelmezési és Mezőgazdasági Szervezete/Egészségügyi Világszervezet, 1998) hangsúlyozza a magas rosttartalmú és alacsony energiatartalmú termékek fejlesztésének szükségességét.

A keményítő emésztésének elemzése

ÚJRA. Wachters-Hagedoorn,. R.J. Vonk, Keményítő az élelmiszerben, 2004

21.5.3 Glikémiás index és a hiperglikémia megelőzése

A glikémiás index (GI) fogalmát azért vezették be, hogy lehetővé tegyék az ételek glikémiás válasza alapján történő összehasonlítását. A GI-t a vizsgálati élelmiszer 50 g szénhidrát-adagjának vércukor-válasz görbéje alatti inkrementális területként határozzuk meg, az ugyanazon alany által vett referencia-élelmiszer azonos mennyiségű szénhidrátra adott válaszának százalékában kifejezve (Wolever és mtsai., 1991).

1997-ben az Élelmezési és Mezőgazdasági Szervezet (FAO) és az Egészségügyi Világszervezet (WHO) szakértői konzultációját tették közzé az étrendi szénhidrátok emberi táplálkozásban és egészségben betöltött jelentőségéről (ENSZ Élelmezési és Mezőgazdasági Szervezete/Egészségügyi Világszervezet, 1998). Ebben a jelentésben a GI használata ajánlott a jobb ételválasztáshoz, különösen azok számára, akiknek problémái vannak a vércukorszint szabályozásában. Ez az állítás összhangban van az Európai Szövetség a Diabétesz Kutatásával, valamint a Diabetes Australia véleményével, amelyek egyaránt támogatják az alacsony GI-tartalmú élelmiszerek használatát olyan eszközként, amely sok közül alkalmazható a cukorbetegség kezelésében (Irwin, 2002; Az Európai Szövetség a Diabétesz Kutatásához Cukorbetegség és Táplálkozás Tanulmányi Csoport, 2000).

Ezzel ellentétben az a GI koncepció, amelyet az ADA (American Diabetes Association) nem támogat. A táplálkozási alapelvek és ajánlások a cukorbetegségben című, 2002-ben megjelent jelentésükben az étrendben található összes szénhidrát mennyisége fontosabbnak tekinthető, mint a szénhidrátok forrása vagy típusa, a szénhidrátok glikémiás hatásait tekintve (American Diabetes Association, 2002). . Ezekben az ajánlásokban felismerték, hogy az alacsony GI-tartalmú ételek képesek csökkenteni az étkezés utáni hiperglikémiát. A hosszú távú előnyök bizonyítékai azonban nem tekinthetők elegendőnek ahhoz, hogy az alacsony GI-diétákat elsődleges stratégiának javasolják a cukorbetegség táplálkozási terápiájában.

2003-ban 14 randomizált, kontrollált vizsgálat meta-analízise, amely 356 alanyból állt, a HbAlc kismértékű, 0,43% -os csökkenését jelentette alacsony GI diétákkal a magas GI diétákkal összehasonlítva (Brand-Miller et al., 2003). A szerzők eredményeiket klinikailag jelentős HbAlc-redukcióként értelmezik, ezért támogatják az alacsony GI-diéták elősegítését. Mások azonban ezeket az eredményeket az ADA-nézet megerősítésének tekintik (Franz, 2003).

Annak ellenére, hogy a GI koncepciót sok szervezet támogatja, felismerték, hogy a gyakorlatba való átültetés némi figyelmet igényel. Az egyik szempont az, hogy a szénhidráttartalmú ételek megválasztásával nemcsak a GI-t kell figyelembe venni, hanem a termék általános táplálkozási összetételét is. Az alacsony GI-tartalmú, magas zsírtartalmú termékek fogyasztása nem ajánlott. Továbbá azt javasoljuk, hogy a földrajzi jelzést használják az élelmiszer-csoportokon belüli hasonló összetételű termékek összehasonlítására, mint például a különböző gyümölcsfajták egymással vagy a különböző gabonafélékkel (ENSZ Élelmezési és Mezőgazdasági Szervezete/Egészségügyi Világszervezet, 1998). Egy másik szempont az alacsony GI-tartalmú alternatívák elég nagy választékának rendelkezésre állása a magas GI-s termékekhez az étrendi változatosság biztosítása érdekében. Ezért a FAO/WHO (az ENSZ Élelmezési és Mezőgazdasági Szervezete/Egészségügyi Világszervezet, 1998) hangsúlyozza az alacsony földrajzi jelzésű, magas rosttartalmú és alacsony energiatartalmú termékek kifejlesztésének szükségességét.