Страница защищена ожидающими изменениями
Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено с углеводов )
Перейти к навигации Перейти к поиску

Лактоза - это дисахарид, содержащийся в молоке животных. Он состоит из молекулы D-галактозы и молекулы D-глюкозы, связанных бета-1-4 гликозидной связью .

Углеводы ( / к ɑːr б ч д г т / ) представляет собой биомолекула , состоящая из углерода (С), водород (Н) и кислород (O) атомы, как правило , с водородно-кислородным атомом соотношении 2: 1 (как в воде) и, таким образом, с эмпирической формулой C m (H 2 O) n (где m может отличаться или не отличаться от n). Однако не все углеводы соответствуют этому точному стехиометрическому определению (например, уроновые кислоты , дезоксисахара, такие как фукоза ), и не все химические вещества, которые соответствуют этому определению, автоматически классифицируются как углеводы (например, формальдегид ).

Этот термин наиболее распространен в биохимии , где он является синонимом сахарида , группы, которая включает сахара , крахмал и целлюлозу . Сахариды делятся на четыре химические группы: моносахариды , дисахариды , олигосахариды и полисахариды . Моносахариды и дисахариды, самые маленькие (с более низкой молекулярной массой ) углеводы, обычно называют сахарами. [1] Слово сахарид происходит от греческого слова σάκχαρον ( sákkharon), что означает «сахар». [2] Хотя научная номенклатура углеводов сложна, названия моносахаридов и дисахаридов очень часто заканчиваются суффиксом -оза , который первоначально был взят из глюкозы ( gluekos ) и используется почти для всех сахаров, например фруктозы (фруктовый сахар ), сахароза ( тростниковый или свекольный сахар), рибоза, амилоза, лактоза (молочный сахар) и т. д.

Углеводы выполняют многочисленные функции в живых организмах. Полисахариды служат для хранения энергии (например, крахмала и гликогена ) и в качестве структурных компонентов (например, целлюлозы у растений и хитина у членистоногих). 5-углеродный моносахарид рибоза является важным компонентом коферментов (например, АТФ , FAD и NAD ) и основы генетической молекулы, известной как РНК . Родственная дезоксирибоза является компонентом ДНК. Сахариды и их производные включают множество других важных биомолекул.которые играют ключевую роль в иммунной системе , оплодотворении , предотвращении патогенеза , свертывании крови и развитии . [3]

Углеводы играют центральную роль в питании и содержатся в большом количестве натуральных и обработанных пищевых продуктов. Крахмал - это полисахарид. Он богат злаками (пшеница, кукуруза, рис), картофелем и обработанными продуктами на основе зерновой муки , такими как хлеб, пицца или макаронные изделия. Сахар присутствует в рационе человека в основном в виде столового сахара (сахароза, извлекаемая из сахарного тростника или сахарной свеклы ), лактозы (в большом количестве в молоке), глюкозы и фруктозы, которые естественным образом содержатся в меде , многих фруктах и ​​некоторых овощах. Столовый сахар, молоко или мед часто добавляют в напитки и многие готовые продукты, такие как варенье, печенье и пирожные.

Целлюлоза, полисахарид, содержащийся в клеточных стенках всех растений, является одним из основных компонентов нерастворимых пищевых волокон . Несмотря на то, что нерастворимые пищевые волокна неперевариваемы, они помогают поддерживать здоровье пищеварительной системы [4] , облегчая дефекацию . Другие полисахариды , содержащиеся в пищевых волокон , включают резистентный крахмал и инулин , которые питаются некоторые бактерии в микробиоты в толстой кишке , и метаболизируются этими бактериями с образованием короткоцепочечных жирных кислот . [5] [6]

Терминология [ править ]

В научной литературе термин «углевод» имеет много синонимов, таких как «сахар» (в широком смысле), «сахарид», «оса», [2] «глюцид», [7] «гидрат углерода» или « полигидрокси». соединения с альдегидом или кетоном ». Некоторые из этих терминов, особенно «углевод» и «сахар», также используются в других значениях.

В пищевой науке и во многих неформальных контекстах термин «углевод» часто означает любую пищу, которая особенно богата сложным углеводным крахмалом (например, злаки, хлеб и макаронные изделия) или простыми углеводами, такими как сахар (содержится в конфетах, джемах , и десерты).

Часто в списках информации о питании , таких как Национальная база данных по питательным веществам Министерства сельского хозяйства США , термин «углевод» (или «углевод по разнице») используется для всего, кроме воды, белков, жиров, золы и этанола. [8] Это включает химические соединения, такие как уксусная или молочная кислота , которые обычно не считаются углеводами. Он также включает пищевые волокна, которые являются углеводами, но не вносят большого вклада в пищевую энергию ( килокалории ), хотя их часто включают в расчет общей пищевой энергии, как если бы они были сахаром.

В строгом смысле « сахар » применяется к сладким растворимым углеводам, многие из которых используются в пище.

Структура [ править ]

Раньше название «углевод» использовалось в химии для любого соединения с формулой C m (H 2 O) n . Следуя этому определению, некоторые химики считали формальдегид (CH 2 O) простейшим углеводом [9], в то время как другие утверждали, что это название означает гликолевый альдегид . [10]Сегодня этот термин обычно понимается в биохимическом смысле, который исключает соединения только с одним или двумя атомами углерода и включает множество биологических углеводов, которые отклоняются от этой формулы. Например, хотя приведенные выше репрезентативные формулы, казалось бы, охватывают общеизвестные углеводы, повсеместно распространенные и изобильные углеводы часто отклоняются от этого. Например, углеводы часто имеют химические группы, такие как: N- ацетил (например, хитин), сульфат (например, гликозаминогликаны), карбоновая кислота (например, сиаловая кислота) и дезоксигруппы (например, фукоза и сиаловая кислота).

Природные сахариды обычно состоят из простых углеводов, называемых моносахаридами с общей формулой (CH 2 O) n, где n равно трем или более. Типичный моносахарид имеет структуру H– (CHOH) x (C = O) - (CHOH) y –H, то есть альдегид или кетон с множеством добавленных гидроксильных групп, обычно по одной на каждый атом углерода, который не является частью альдегидная или кетонная функциональная группа . Примеры моносахаридов - глюкоза , фруктоза и глицеральдегиды.. Однако некоторые биологические вещества, обычно называемые «моносахаридами», не соответствуют этой формуле (например, уроновые кислоты и дезоксисахары, такие как фукоза ), и есть много химических веществ, которые соответствуют этой формуле, но не считаются моносахаридами (например, формальдегид CH 2 O и инозитол (CH 2 O) 6 ). [11]

Форма с открытой цепью моносахарида часто сосуществует с формой замкнутого кольца, где углерод карбонильной группы альдегида / кетона (C = O) и гидроксильная группа (–OH) реагируют, образуя полуацеталь с новым мостиком C – O – C.

Моносахариды могут быть соединены вместе в так называемые полисахариды (или олигосахариды ) самыми разными способами. Многие углеводы содержат одну или несколько модифицированных моносахаридных единиц, в которых одна или несколько групп заменены или удалены. Например, дезоксирибоза , компонент ДНК , представляет собой модифицированную версию рибозы ; хитин состоит из повторяющихся единиц N-ацетилглюкозамина , азотсодержащей формы глюкозы.

Подразделение [ править ]

Углеводы - это полигидроксиальдегиды, кетоны, спирты, кислоты, их простые производные и их полимеры, имеющие связи ацетального типа. Их можно классифицировать по степени полимеризации и изначально разделить на три основные группы, а именно сахара, олигосахариды и полисахариды [12]

Моносахариды [ править ]

D-глюкоза представляет собой альдогексозу с формулой (C · H 2 O) 6 . Красные атомы выделяют альдегидную группу, а синие атомы выделяют асимметричный центр, наиболее удаленный от альдегида; поскольку этот -OH находится справа от проекции Фишера , это сахар D.

Моносахариды - это самые простые углеводы, поскольку они не могут быть гидролизованы до более мелких углеводов. Это альдегиды или кетоны с двумя или более гидроксильными группами. Общая химическая формула немодифицированного моносахарида - (C • H 2 O) n , буквально «гидрат углерода». Моносахариды - важные молекулы топлива, а также строительные блоки нуклеиновых кислот. Самыми маленькими моносахаридами, для которых n = 3, являются дигидроксиацетон и D- и L-глицеральдегиды.

Классификация моносахаридов [ править ]

Α и & beta ; аномеры глюкозы. Обратите внимание на положение гидроксильной группы (красной или зеленой) на аномерном атоме углерода относительно группы CH 2 OH, связанной с углеродом 5: они либо имеют идентичные абсолютные конфигурации (R, R или S, S) (α), либо противоположные абсолютные конфигурации (R, S или S, R) (β). [13]

Моносахариды классифицируются по трем различным характеристикам: расположение карбонильной группы, количество содержащихся в ней атомов углерода и хиральность . Если карбонильная группа представляет собой альдегид , моносахарид представляет собой альдозу ; если карбонильная группа представляет собой кетон , моносахарид представляет собой кетозу . Моносахариды с тремя атомами углерода, называются триозы , те , с четырьмя называются tetroses , пять называются пентоз , шесть являются гексозы , и так далее. [14]Эти две системы классификации часто сочетаются. Например, глюкоза - это альдогексоза (шестиуглеродный альдегид), рибоза - это альдопентоза (пятиуглеродный альдегид), а фруктоза - это кетогексоза (шестиуглеродный кетон).

Каждый атом углерода, несущий гидроксильную группу (-ОН), за исключением первого и последнего атомов углерода, является асимметричным , что делает их стереоцентрами с двумя возможными конфигурациями каждый (R или S). Из-за этой асимметрии для любой данной формулы моносахарида может существовать ряд изомеров . Используя правило Ле Бель-Вант Гоффа , альдогексозная D-глюкоза, например, имеет формулу (C · H 2 O) 6 , из которой четыре из шести атомов углерода являются стереогенными, что делает D-глюкозу одним из 2 4 = 16 возможных стереоизомеров . В случае глицеральдегидов, альдотриоза, существует одна пара возможных стереоизомеров, которые являются энантиомерами и эпимерами . 1,3-дигидроксиацетон , кетоза, соответствующая альдозо-глицеральдегидам, представляет собой симметричную молекулу без стереоцентров. Назначение D или L осуществляется в соответствии с ориентацией асимметричного углерода, наиболее удаленного от карбонильной группы: в стандартной проекции Фишера, если гидроксильная группа находится справа, молекула представляет собой сахар D, в противном случае - сахар L. Префиксы «D-» и «L-» не следует путать с «d-» или «l-», которые указывают направление, в котором сахар вращает плоско- поляризованный свет . Это использование «d-» и «l-»больше не используется в химии углеводов. [15]

Изомерия "кольцо-прямая цепь" [ править ]

Глюкоза может существовать как в линейной, так и в кольцевой форме.

Альдегидная или кетонная группа моносахарида с прямой цепью будет обратимо реагировать с гидроксильной группой на другом атоме углерода с образованием полуацеталя или гемикеталя , образуя гетероциклическое кольцо с кислородным мостиком между двумя атомами углерода. Кольца с пятью и шестью атомами называются формами фуранозы и пиранозы соответственно и существуют в равновесии с формой с прямой цепью. [16]

Во время преобразования из линейной формы в циклическую форму атом углерода, содержащий карбонильный кислород, называемый аномерным углеродом , становится стереогенным центром с двумя возможными конфигурациями: атом кислорода может занимать положение либо выше, либо ниже плоскости звенеть. Образовавшаяся возможная пара стереоизомеров называется аномерами . В α-аномере заместитель -OH на аномерном атоме углерода находится на противоположной стороне ( транс ) кольца от боковой ветви CH 2 OH. Альтернативная форма, в которой заместитель CH 2 OH и аномерный гидроксил находятся на одной стороне (цис) плоскости кольца, называется β-аномером .

Использование в живых организмах [ править ]

Моносахариды являются основным источником топлива для метаболизма , они используются как в качестве источника энергии ( глюкоза является наиболее важным в природе), так и в биосинтезе . Когда моносахариды не нужны сразу многим клеткам, они часто превращаются в более компактные формы, часто в полисахариды . У многих животных, включая человека, этой формой хранения является гликоген , особенно в клетках печени и мышц. В растениях с той же целью используется крахмал . Самый распространенный углевод, целлюлоза , является структурным компонентом клеточной стенки растений и многих форм водорослей. Рибоза входит в составРНК . Дезоксирибоза - компонент ДНК . Ликсоза - это компонент ликсофлавина, который содержится в сердце человека. [17] Рибулоза и ксилулоза участвуют в пентозофосфатном пути . Галактозы , компонент молочного сахара лактозы , содержатся в галактолипидах в клеточных мембранах растений и гликопротеинах во многих тканях . Манноза участвует в метаболизме человека, особенно при гликозилировании некоторых белков. Фруктоза, или фруктовый сахар, содержится во многих растениях и людях, метаболизируется в печени, всасывается непосредственно в кишечнике во время пищеварения и обнаруживается в сперме . Трегалоза , основной сахар насекомых, быстро гидролизуется до двух молекул глюкозы, чтобы поддерживать непрерывный полет.

Дисахариды [ править ]

Сахароза , также известная как столовый сахар, является распространенным дисахаридом. Он состоит из двух моносахаридов: D-глюкозы (слева) и D-фруктозы (справа).

Два соединенных моносахарида называются дисахаридом, и это самые простые полисахариды. Примеры включают сахарозу и лактозу . Они состоят из двух моносахаридных единиц, связанных вместе ковалентной связью, известной как гликозидная связь, образованная в результате реакции дегидратации , что приводит к потере атома водорода у одного моносахарида и гидроксильной группы из другого. Формула немодифицированных дисахаридов представляют собой С 12 Н 22 О 11. Хотя существует множество видов дисахаридов, некоторые из них особенно примечательны.

Сахароза , изображенная справа, является наиболее распространенным дисахаридом и основной формой, в которой углеводы транспортируются в растениях. Он состоит из одной молекулы D-глюкозы и одной молекулы D-фруктозы . Систематическое название сахарозы, О -α-D-glucopyranosyl- (1 → 2) -D-фруктофуранозид, указывает на то четыре вещи:

  • Его моносахариды: глюкоза и фруктоза.
  • Типы их колец: глюкоза - пираноза, фруктоза - фураноза.
  • Как они связаны друг с другом: кислород на углеродном номере 1 (C1) α-D-глюкозы связан с C2 D-фруктозы.
  • -Oside суффикс указывает на то, что аномерная углерода обоих моносахаридов участвует в гликозидной связи.

Лактоза , дисахарид, состоящий из одной молекулы D-галактозы и одной молекулы D-глюкозы , естественным образом встречается в молоке млекопитающих. Систематическое название для лактозы O -β-D-галактопиранозил- (1 → 4) -D-глюкопиранозы. Другие известные дисахариды включают мальтозу (две связанные D-глюкозы α-1,4) и целлобиозу (две связанные D-глюкозы β-1,4). Дисахариды можно разделить на два типа: восстанавливающие и невосстанавливающие дисахариды. Если функциональная группа присутствует в связи с другим сахарным звеном, это называется восстанавливающим дисахаридом или биозой.

Питание [ править ]

Зерновые продукты: богатые источники углеводов

Углеводы, потребляемые с пищей, дают 3,87 килокалорий энергии на грамм для простых сахаров [18] и от 3,57 до 4,12 килокалорий на грамм для сложных углеводов в большинстве других продуктов. [19] Относительно высокий уровень углеводов связан с обработанными пищевыми продуктами или рафинированными продуктами, приготовленными из растений, включая сладости, печенье и конфеты, столовый сахар, мед, безалкогольные напитки, хлеб и крекеры, джемы и фруктовые продукты, макаронные изделия и сухие завтраки. Меньшее количество углеводов обычно связано с неочищенными продуктами, включая бобы, клубни, рис и неочищенные фрукты. [20] Продукты животного происхождения, как правило, содержат самый низкий уровень углеводов, хотя молоко действительно содержит высокую долю лактозы .

Организмы обычно не могут метаболизировать все виды углеводов для получения энергии. Глюкоза - почти универсальный и доступный источник энергии. Многие организмы также обладают способностью метаболизировать другие моносахариды и дисахариды, но глюкоза часто метаболизируется первой. У Escherichia coli , например, lac-оперон будет экспрессировать ферменты для переваривания лактозы, когда он присутствует, но если присутствуют и лактоза, и глюкоза, lac- оперон подавляется, в результате чего сначала используется глюкоза (см. Diauxie ). Полисахаридытакже являются распространенными источниками энергии. Многие организмы могут легко расщеплять крахмал до глюкозы; однако большинство организмов не может метаболизировать целлюлозу или другие полисахариды, такие как хитин и арабиноксиланы . Эти типы углеводов могут метаболизироваться некоторыми бактериями и простейшими. Например, жвачные животные и термиты используют микроорганизмы для обработки целлюлозы. Несмотря на то, что эти сложные углеводы плохо усваиваются, они представляют собой важный элемент питания человека, называемый пищевыми волокнами . Клетчатка, помимо других преимуществ, улучшает пищеварение. [21]

Институт медицины рекомендует американские и канадские взрослые получают от 45 до 65% от калорийности рациона из цельного зерна углеводов. [22] Продовольственная и сельскохозяйственная организация и Всемирная организация здравоохранения совместно рекомендуют национальные диетические рекомендации поставили перед собой цель 55-75% от общего объема энергии из углеводов, но только 10% непосредственно из сахара (их термин для простых углеводов). [23] В Кокрановском систематическом обзоре 2017 года сделан вывод о недостаточности доказательств, подтверждающих утверждение о том, что цельнозерновые диеты могут влиять на сердечно-сосудистые заболевания. [24]

Классификация [ править ]

Диетологи часто называют углеводы простыми или сложными. Однако точное различие между этими группами может быть неоднозначным. Термин « комплексные углеводы» впервые был использован в публикации Специального комитета Сената США по питанию и человеческим потребностям « Диетические цели для Соединенных Штатов» (1977), где он был предназначен для отделения сахаров от других углеводов (которые считались более питательными). [25]Тем не менее, отчет помещает «фрукты, овощи и цельнозерновые продукты» в столбец сложных углеводов, несмотря на то, что они могут содержать сахара, а также полисахариды. Эта путаница сохраняется, поскольку сегодня некоторые диетологи используют термин сложный углевод для обозначения любого вида усваиваемого сахарида, присутствующего в цельной пище, где также содержатся клетчатка, витамины и минералы (в отличие от переработанных углеводов, которые обеспечивают энергию, но мало других питательных веществ). . Однако стандартное применение - химическая классификация углеводов: простые, если они представляют собой сахара ( моносахариды и дисахариды ), и сложные, если они являются полисахаридами (или олигосахаридами ). [26]

В любом случае, различие между простыми и сложными химическими веществами не имеет большого значения для определения питательной ценности углеводов. [26] Некоторые простые углеводы (например, фруктоза ) быстро повышают уровень глюкозы в крови, а некоторые сложные углеводы (крахмалы) медленно повышают уровень сахара в крови. Скорость пищеварения определяется множеством факторов, включая то, какие другие питательные вещества потребляются с углеводом, способ приготовления пищи, индивидуальные различия в обмене веществ и химический состав углеводов. [27] Углеводы иногда делятся на «доступные углеводы», которые всасываются в тонком кишечнике, и «недоступные углеводы», которые переходят в толстый кишечник., где они подвергаются ферментации микробиотой желудочно-кишечного тракта . [28]

В рекомендациях Министерства сельского хозяйства США по питанию для американцев на 2010 год содержится призыв к умеренному и высокому уровню углеводов из сбалансированной диеты, которая включает шесть порций зерновых продуктов по 30 граммов каждый день, по крайней мере половина из цельнозерновых источников, а остальная - из обогащенных . [29]

Гликемический индекс (Г) и гликемическая нагрузка концепция были разработаны , чтобы охарактеризовать поведение пищи во время пищеварения человека. Они ранжируют продукты, богатые углеводами, в зависимости от скорости и величины их воздействия на уровень глюкозы в крови. Гликемический индекс - это показатель того, насколько быстро пищевая глюкоза усваивается, в то время как гликемическая нагрузка - это мера общей усвояемой глюкозы в пище. Индекс инсулина - это аналогичный, более свежий метод классификации, который ранжирует продукты на основе их влияния на уровень инсулина в крови, который обусловлен глюкозой (или крахмалом) и некоторыми аминокислотами в пище.

Влияние диетического ограничения углеводов на здоровье [ править ]

Низкоуглеводные диеты могут упускать из виду преимущества для здоровья, такие как повышенное потребление пищевых волокон, обеспечиваемых высококачественными углеводами, содержащимися в бобовых и бобовых , цельнозерновых , фруктах и ​​овощах. [30] [31] Недостатки диеты могут включать неприятный запах изо рта , головную боль и запоры , и в целом потенциальные побочные эффекты диет с ограничением углеводов недостаточно изучены, особенно в отношении возможных рисков остеопороза и заболеваемости раком. [32]

Диеты с ограничением углеводов могут быть столь же эффективными, как и диеты с низким содержанием жиров, в плане снижения веса в краткосрочной перспективе, когда общее потребление калорий снижается. [33] В научном заявлении эндокринологического общества говорится, что «когда потребление калорий остается постоянным, [...] на накопление жира не влияют даже очень выраженные изменения количества жира по сравнению с углеводами в рационе». [33] В долгосрочной перспективе, эффективная потеря веса или техническое обслуживание зависит от ограничения калорий , [33] не соотношение макроэлементов в рационе. [34] Диета утверждает, что углеводы вызывают чрезмерное накопление жира за счет увеличения инсулина в крови.уровни и то, что низкоуглеводные диеты обладают «метаболическим преимуществом», не подтверждается клиническими данными . [33] [35] Кроме того, неясно, как низкоуглеводная диета влияет на здоровье сердечно-сосудистой системы , хотя два обзора показали, что ограничение углеводов может улучшить липидные маркеры риска сердечно-сосудистых заболеваний . [36] [37]

Диеты с ограничением углеводов не более эффективны, чем обычная здоровая диета в предотвращении развития диабета 2 типа , но для людей с диабетом 2 типа они являются жизнеспособным вариантом для похудания или помощи в контроле гликемии . [38] [39] [40] Имеются ограниченные данные в поддержку рутинного использования низкоуглеводной диеты для лечения диабета 1 типа . [41] Американская диабетическая ассоциация рекомендует людям с диабетом следует принимать , как правило здорового питания, а не диета сосредоточена на углеводов или других макроэлементов. [40]

Крайняя форма низкоуглеводной диеты - кетогенная диета - считается лечебной диетой для лечения эпилепсии . [42] Благодаря одобрению знаменитостей в начале 21 века, эта диета стала модным средством похудания, но с риском нежелательных побочных эффектов , таких как низкий уровень энергии и повышенный голод, бессонница , тошнота и желудочно-кишечный дискомфорт. [42] Британская диетическая ассоциация назвала его одним из «топ - 5 худших CELEB диеты , чтобы избежать в 2018 году». [42]

Метаболизм [ править ]

Углеводный обмен - это серия биохимических процессов, ответственных за образование , расщепление и взаимное превращение углеводов в живых организмах .

Самый важный углевод - это глюкоза , простой сахар ( моносахарид ), который метаболизируется почти всеми известными организмами. Глюкоза и другие углеводы являются частью широкого спектра метаболических путей у разных видов: растения синтезируют углеводы из углекислого газа и воды путем фотосинтеза, сохраняя поглощенную энергию внутри, часто в форме крахмала или липидов . Компоненты растений потребляются животными и грибами и используются в качестве топлива для клеточного дыхания . Окисление одного грамма углеводов дает примерно 16 кДж (4 ккал) энергии., а окисление одного грамма липидов дает около 38 кДж (9 ккал). Человеческое тело хранит от 300 до 500 г углеводов в зависимости от веса тела, при этом скелетные мышцы составляют значительную часть их запасов. [43] Энергия, полученная в результате метаболизма (например, окисления глюкозы), обычно временно сохраняется в клетках в форме АТФ . [44] Организмы, способные к анаэробному и аэробному дыханию, метаболизируют глюкозу и кислород (аэробно) с выделением энергии с двуокисью углерода и водой в качестве побочных продуктов.

Катаболизм [ править ]

Катаболизм - это метаболическая реакция, которую клетки подвергают разрушению более крупных молекул с извлечением энергии. Существует два основных метаболических пути катаболизма моносахаридов : гликолиз и цикл лимонной кислоты .

При гликолизе олиго- и полисахариды сначала расщепляются на более мелкие моносахариды ферментами, называемыми гликозидгидролазами . Затем моносахаридные единицы могут вступать в катаболизм моносахаридов. На ранних этапах гликолиза требуется вложение 2 АТФ для фосфорилирования глюкозы до глюкозо-6-фосфата ( G6P ) и фруктозо-6-фосфата ( F6P ) до фруктозо-1,6-бифосфата ( FBP ), тем самым необратимо продвигая реакцию. [43] В некоторых случаях, как в случае с людьми, не все типы углеводов могут использоваться, поскольку необходимые пищеварительные и метаболические ферменты отсутствуют.

Химия углеводов [ править ]

Химия углеводов - крупная и экономически важная отрасль органической химии. Некоторые из основных органических реакций , в которых участвуют углеводы:

  • Ацетализация углеводов
  • Цианогидриновая реакция
  • Преобразование Лобри де Брюйна – Ван Экенштейна.
  • Перестановка Амадори
  • Неф реакция
  • Деградация Воля
  • Реакция Кенигса – Кнорра
  • Переваривание углеводов

См. Также [ править ]

  • Биопластик
  • Ферментация
  • Гликобиология
  • Гликоинформатика
  • Гликолипид
  • Гликом
  • Гликомикс
  • Гликозил
  • Макромолекулы
  • Низкоуглеводная диета
  • Пентозофосфатный путь
  • Фотосинтез
  • Устойчивый крахмал
  • Сахарная кислота
  • Углеводный ЯМР

Ссылки [ править ]

  1. ^ Flitsch SL, Ulijn RV (январь 2003). «Сахар, привязанный к месту». Природа . 421 (6920): 219–20. Bibcode : 2003Natur.421..219F . DOI : 10.1038 / 421219a . PMID  12529622 . S2CID  4421938 .
  2. ^ а б Авенас П (2012). «Этимология основных названий полисахаридов» (PDF) . В Navard P (ред.). Европейская сеть передового опыта в области полисахаридов (EPNOE) . Вена: Springer-Verlag.
  3. ^ Матон A, Хопкинс J, Маклафлин CW, Джонсон S, Warner MQ, LaHart D, Райт JD (1993). Биология человека и здоровье . Энглвуд Клиффс, Нью-Джерси: Прентис Холл. С.  52–59 . ISBN 978-0-13-981176-0.
  4. ^ Национальная база данных по питательным веществам Министерства сельского хозяйства США, 2015, стр. 14
  5. ^ Каммингс, Джон Х. (2001). Влияние пищевых волокон на вес и состав фекалий (3-е изд.). Бока-Ратон, Флорида: CRC Press. п. 184. ISBN 978-0-8493-2387-4.
  6. ^ Бирн CS, Chambers ES, Morrison DJ, Frost G (сентябрь 2015). «Роль короткоцепочечных жирных кислот в регуляции аппетита и энергетическом гомеостазе» . Международный журнал ожирения . 39 (9): 1331–8. DOI : 10.1038 / ijo.2015.84 . PMC 4564526 . PMID 25971927 .  
  7. ^ Fearon WF (1949). Введение в биохимию (2-е изд.). Лондон: Хайнеманн. ISBN 9781483225395.
  8. ^ Национальная база данных по питательным веществам Министерства сельского хозяйства США, 2015, стр. 13
  9. ^ Коултер JM, Barnes CR, Каули HC (1930). Учебник ботаники для колледжей и университетов . ISBN 9781113909954.
  10. ^ Буртис CA, Ashwood ER, Тиц NW (2000). Основы клинической химии Тиц . ISBN 9780721686349.
  11. ^ Matthews CE, Ван Holde KE, KG Ахерн (1999). Биохимия (3-е изд.). Бенджамин Каммингс. ISBN 978-0-8053-3066-3.[ требуется страница ]
  12. ^ «Глава 1 - Роль углеводов в питании» . Углеводы в питании человека . Документ ФАО по продовольствию и питанию - 66. Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций.
  13. ^ Bertozzi CR, Рабук D (2017). «Структурные основы разнообразия гликанов» . Основы гликобиологии (3-е изд.). Колд-Спринг-Харбор (Нью-Йорк): Лаборатория Колд-Спринг-Харбор. ISBN 978-1-621821-32-8.
  14. Перейти ↑ Campbell NA, Williamson B, Heyden RJ (2006). Биология: изучение жизни . Бостон, Массачусетс: Пирсон Прентис Холл. ISBN 978-0-13-250882-7.
  15. ^ Свиновод Вт, Хортон D (1972). «Глава 1: Стереохимия моносахаридов». В Pigman and Horton (ред.). Углеводы: химия и биохимия Том 1А (2-е изд.). Сан-Диего: Academic Press. С. 1–67. ISBN 9780323138338.
  16. ^ Свиновод Вт, Анет Е (1972). «Глава 4: Мутаротации и действия кислот и оснований». В Pigman and Horton (ред.). Углеводы: химия и биохимия Том 1А (2-е изд.). Сан-Диего: Academic Press. С. 165–94. ISBN 9780323138338.
  17. ^ «ликсофлавин» . Мерриам-Вебстер .
  18. ^ "Показать продукты" . usda.gov .
  19. ^ «Расчет энергосодержания продуктов питания - коэффициенты преобразования энергии» . fao.org .
  20. ^ "Список ссылок на углеводы" (PDF) . www.diabetes.org.uk . Проверено 30 октября, 2016 .
  21. ^ Pichon L, Huneau JF, Fromentin G, Tomé D (май 2006). «Диета с высоким содержанием белков, жиров и углеводов снижает потребление энергии, липогенез печени и ожирение у крыс» . Журнал питания . 136 (5): 1256–60. DOI : 10.1093 / JN / 136.5.1256 . PMID 16614413 . 
  22. ^ Совет по продовольствию и питанию (2002/2005). Диетические справочные данные о потреблении энергии, углеводов, клетчатки, жиров, жирных кислот, холестерина, белков и аминокислот. Архивировано 10 февраля 2007 г., в Archive.today . Вашингтон, округ Колумбия: The National Academies Press . Страница 769 Архивировано 12 сентября 2006 г., в Wayback Machine . ISBN 0-309-08537-3 . 
  23. ^ Совместная консультация экспертов ВОЗ / ФАО (2003 г.). [1] ( PDF ). Женева: Всемирная организация здравоохранения . С. 55–56. ISBN 92-4-120916-X . 
  24. Kelly SA, Hartley L, Loveman E, Colquitt JL, Jones HM, Al-Khudairy L, Clar C, Germanò R, Lunn HR, Frost G, Rees K (2017). «Цельнозерновые крупы для первичной или вторичной профилактики сердечно-сосудистых заболеваний» (PDF) . Кокрановская база данных систематических обзоров . 8 : CD005051. DOI : 10.1002 / 14651858.CD005051.pub3 . PMC 6484378 . PMID 28836672 .   
  25. ^ Совместная консультация экспертов ВОЗ / ФАО (1998), Углеводы в питании человека , глава 1 . ISBN 92-5-104114-8 . 
  26. ^ a b «Углеводы» . Источник питания . Гарвардская школа общественного здравоохранения. 18 сентября 2012 . Проверено 3 апреля 2013 года .
  27. ^ Дженкинс DJ, Дженкинс AL, Wolever TM, Thompson LH, Rao AV (февраль 1986). «Простые и сложные углеводы». Обзоры питания . 44 (2): 44–9. DOI : 10.1111 / j.1753-4887.1986.tb07585.x . PMID 3703387 . 
  28. ^ Хедли, CL (2001). Углеводы в семенах зерновых бобовых: улучшение пищевых качеств и агрономических характеристик . КАБИ. п. 79. ISBN 978-0-85199-944-9.
  29. ^ DHHS и USDA , Диетические Руководящие принципы для американцев 2010 архивного 20 августа 2014 года, на Wayback Machine .
  30. ^ Зайдельманн, Сара Б; Клаггетт, Брайан; Ченг, Сьюзен; Хенглин, Мир; Шах, Амил; Steffen, Lyn M; Фолсом, Аарон Р.; Римм, Эрик Б; Уиллетт, Уолтер С; Соломон, Скотт Д. (2018). «Диетическое потребление углеводов и смертность: проспективное когортное исследование и метаанализ» . Ланцет. Общественное здравоохранение (метаанализ). 3 (9): e419 – e428. DOI : 10.1016 / s2468-2667 (18) 30135-X . ISSN 2468-2667 . PMC 6339822 . PMID 30122560 .   
  31. Reynolds A, Mann J , Cummings J, Winter N, Mete E, Te Morenga L (10 января 2019 г.). «Качество углеводов и здоровье человека: серия систематических обзоров и метаанализов» (PDF) . Ланцет (Обзор). 393 (10170): 434–445. DOI : 10.1016 / S0140-6736 (18) 31809-9 . PMID 30638909 . S2CID 58632705 .   
  32. ^ Churuangsuk С, Kherouf М, Combet Е, Постный М (2018). «Низкоуглеводные диеты при избыточном весе и ожирении: систематический обзор систематических обзоров» (PDF) . Обзоры ожирения (систематический обзор). 19 (12): 1700–1718. DOI : 10.1111 / obr.12744 . PMID 30194696 . S2CID 52174104 .   
  33. ^ a b c d Schwartz MW, Seeley RJ, Zeltser LM, Drewnowski A, Ravussin E, Redman LM, et al. (2017). «Патогенез ожирения: научное заявление эндокринного общества» . Эндокринные обзоры . 38 (4): 267–296. DOI : 10.1210 / er.2017-00111 . PMC 5546881 . PMID 28898979 .  
  34. ^ Butryn ML, Clark VL, Coletta MC (2012). Akabas SR, et al. (ред.). Поведенческие подходы к лечению ожирения . Учебник ожирения . Джон Вили и сыновья. стр. 259. ISBN 978-0-470-65588-7. Взятые вместе, эти результаты показывают, что потребление калорий, а не состав макроэлементов, определяет долгосрочное поддержание потери веса.
  35. ^ Холл KD (2017). «Обзор углеводно-инсулиновой модели ожирения». Европейский журнал клинического питания (обзор). 71 (3): 323–326. DOI : 10.1038 / ejcn.2016.260 . PMID 28074888 . S2CID 54484172 .  
  36. ^ Мансур N, Vinknes KJ, Veierød MB, Retterstøl K (февраль 2016). «Влияние низкоуглеводных диет против низкожировых диет на массу тела и факторы риска сердечно-сосудистых заболеваний: метаанализ рандомизированных контролируемых исследований». Британский журнал питания . 115 (3): 466–79. DOI : 10.1017 / S0007114515004699 . PMID 26768850 . 
  37. ^ Gjuladin-Hellon Т, Дэвис И.Г., Пенсон Р, Амири Baghbadorani R (2019). «Влияние диет с ограничением углеводов на уровни холестерина липопротеинов низкой плотности у взрослых с избыточным весом и ожирением: систематический обзор и метаанализ» (PDF) . Обзоры питания (систематический обзор). 77 (3): 161–180. DOI : 10.1093 / nutrit / nuy049 . PMID 30544168 . S2CID 56488132 .   
  38. ^ Brouns F (2018). «Профилактика избыточного веса и диабета: рекомендуется ли диета с низким содержанием углеводов и высоким содержанием жиров?» . Eur J Nutr (Обзор). 57 (4): 1301–1312. DOI : 10.1007 / s00394-018-1636-у . PMC 5959976 . PMID 29541907 .  
  39. Meng Y, Bai H, Wang S, Li Z, Wang Q, Chen L (2017). «Эффективность низкоуглеводной диеты для лечения сахарного диабета 2 типа: систематический обзор и метаанализ рандомизированных контролируемых исследований». Исследования диабета и клиническая практика . 131 : 124–131. DOI : 10.1016 / j.diabres.2017.07.006 . PMID 28750216 . 
  40. ^ a b Комитет профессиональной практики Американской диабетической ассоциации (2019). «Комитет профессиональной практики: Стандарты медицинской помощи при диабете - 2019» . Уход за диабетом . 42 (Приложение 1): s46 – s60. DOI : 10.2337 / DC19-S005 . PMID 30559231 . 
  41. ^ Seckold R, Фишер E де Бок M, King BR, смарт - CE (2019). «Взлеты и падения низкоуглеводных диет в управлении диабетом 1 типа: обзор клинических результатов». Диабет. Med. (Рассмотрение). 36 (3): 326–334. DOI : 10.1111 / dme.13845 . PMID 30362180 . S2CID 53102654 .  
  42. ^ a b c «Топ-5 худших диет знаменитостей, которых следует избегать в 2018 году» . Британская диетическая ассоциация. 7 декабря 2017 года . Проверено 1 декабря 2020 года . Британская диетическая ассоциация (BDA) сегодня обнародовала свой долгожданный ежегодный список диет знаменитостей, которых следует избегать в 2018 году. В этом году в линейку входят сырые веганские, щелочные, пиоппи и кетогенные диеты, а также пищевые добавки Кэти Прайс.
  43. ^ a b Maughan, Рон (июнь 2013 г.). «Хирургия Оксфорда» . www.onesearch.cuny.edu .
  44. Mehta S (9 октября 2013 г.). «Энергетика клеточного дыхания (метаболизм глюкозы)» . Заметки по биохимии, заметки .

Дальнейшее чтение [ править ]

  • «Состав продуктов питания сырых, обработанных, приготовленных» (PDF) . Министерство сельского хозяйства США . Сентябрь 2015 . Проверено 30 октября, 2016 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Углеводы, включая интерактивные модели и анимацию (требуется MDL Chime )
  • Совместная комиссия IUPAC-IUBMB по биохимической номенклатуре (JCBN): номенклатура углеводов
  • Углеводы подробно
  • Углеводы и гликозилирование - виртуальная библиотека биохимии, молекулярной биологии и клеточной биологии
  • Functional Glycomics Gateway , результат сотрудничества Консорциума функциональных гликомик и Nature Publishing Group