I glucidi - Scienze degli alimenti

I glucidi
Classe seconda
Glucidi
Sinonimi: carboidrati, idrati di carbonio,
zuccheri
Sono composti ternari in quanto formanti da
solo tre tipi di atomi: C (carbonio), H
(idrogeno), O (ossigeno). Non contengono
altri elementi.
La formula generale è pertanto la
seguente:
CnH2nOn
Ad esempio: C6 H12 (2x6) O6
È la formula bruta del glucosio, ma anche del fruttosio. La
formula bruta non ci fornisce indicazioni sul tipo di
zucchero, per averla dobbiamo rivolgerci alla formula di
struttura.
Glucosio
Dalla forma aperta a quella chiusa o ciclica
Fruttosio
Glucosio
Il glucosio è un monosaccaride, un aldoesoso (cioè uno
zucchero aldoso ed esoso). Allo stato naturale si trova nel
miele, della frutta e in altri alimenti di origine animale.
È impiegato nell'industria alimentare come dolcificante di
marmellate, yogurt, caramelle…
È presente nel sangue umano in quantità di 80-100
mg/100ml: infatti tutti gli zuccheri introdotti con la dieta
vengono trasformati direttamente o indirettamente in
glucosio.
Allo stato combinato è presente in molti altri glucidi. Si
presenta come una polvere bianca, con un leggero potere
dolcificante.
È detto anche “destrosio” (in quanto esaminato la luce
polarizzata votare a destra la luce stessa).
Fruttosio
Il fruttosio, o zucchero della frutta, è molto
diffuso nel regno vegetale. È presente allo
stato libero nella frutta, nel miele; quand'è
combinato con il glucosio forma il saccarosio.
È un cheto-esoso (cioè uno zucchero chetoso
ed esoso) ed è anche chiamato “levulosio” (in
quanto esaminato ad una luce polarizzata la fa
ruotare la sinistra).
È ben tollerato anche dai diabetici. Viene convertito a glucosio
sia nel fegato che nell'intestino. Dato che il suo potere
dolcificante è maggiore di quello del glucosio, è spesso usato
nell'industria dolciaria e conserviera; per lo stesso motivo è
anche largamente utilizzato negli alimenti dietetici.
Galattosio
il galattosio è un monosaccaride, aldoso,
esoso.
si trova in natura solamente allo stato
combinato con il glucosio a formare il
lattosio. La sua conversione a glucosio
avviene grazie ad un enzima (galattosiofosfato-uridiltransferasi) che, se è carente, è
causa della galattosemia, una grave malattia
genetica.
È un componente di alcuni glicolipidi
(molecole complesse presenti nel tessuto
nervoso). È un costituente fondamentale
anche delle glicoproteine.
Classificazione degli zuccheri
Gli zuccheri si classificano in base a:
• complessità
• chimica (aldosi e chetosi)
• n° dei carboni
Complessità:
• Monosaccaridi (formati da una sola molecola)
• disaccaridi (formati da due molecole)
• oligosaccaridi (formati da poche molecole)
• Polisaccaridi (formati da molte molecole)
(omopolisaccaridi (amido, cellulosa))
Classificazione degli zuccheri
Composizione chimica:
• aldosi (contengono il gruppo aldeidico)
• chetosi (contengono il gruppo chetonico)
In base al numero dei carboni:
• triosi se hanno formula C3H6O3
• tetrosi se hanno formula C4H8O4
• pentosi se hanno formula C5H10O5
• esosi se hanno formula C6H12O6
Legami glicosidici
Il legame fra due o
più monosaccaridi si
chiama legame
glicosidico.
α-glicosidico se i
due ossidrili si
trovano sullo stesso
piano della molecola
β-glicosidico se i due ossidrili si trovano uno sopra e l'altro
sotto il piano della molecola
La reazione che porta alla scissione di un disaccaride con
formazione di due monosaccaridi si chiama idrolisi.
2 C6H12O6
CONDENSAZIONE
C12H22O11 +H2O
IDROLISI
La reazione che porta alla formazione di un disaccaride a partire
da due molecole di monosaccaridi si chiama condensazione.
I disaccaridi sono solubili in acqua, hanno aspetto cristallino e
sapore più o meno dolce.
Maltosio
È formato da glucosio + glucosio
uniti da un legame α-glicosidico. È
lo zucchero del malto.
Il termine malto si riferisce cereali
germinati (in particolare l'orzo),
nei quali si sviluppano enzimi
idrolitici in grado di trasformare
l'amido in maltosio.
Saccarosio
È formato da glucosio +
fruttosio uniti da un
legame α-glicosidico. È il
comune zucchero da
tavola. In Europa viene
prodotto dalla lavorazione
della barbabietola (da zucchero), nei paesi tropicali è invece
prodotto dalla lavorazione della canna da zucchero. Il suo
potere dolcificante superiore a quello del glucosio (grazie alla
presenza del fruttosio).
Lattosio
È formato da glucosio +
galattosio uniti da un
legame β-glicosidico. È
lo zucchero presente nel
latte, al quale conferisce
sapore dolciastro. È un
glucide di origine
esclusivamente animale.
Il lattosio si trasforma in acido lattico ad opera dei batteri
lattici. Questa reazione è alla base della fermentazione lattica
importante nella produzione di yogurt e formaggi.
Polisaccaridi- Glicogeno
Il glicogeno si forma solo degli organismi animali. Si forma
quando gli animali dispongono di una quantità di glucosio
superiore al fabbisogno e si deposita come riserva nel fegato
e nei muscoli e viene idrolizzato fornendo all'organismo
molecole di glucosio di rapido utilizzo ogni volta che le
cellule lo richiedono. Chimicamente presenta una struttura
simile all’amilopectina, ma è più ramificata.
Polisaccaridi: Amido
L'amido contenuto degli organi di riserva delle piante (semi e
tuberi) è il principale costituente delle patate e delle farine e dei
loro derivati. È
costituito
unicamente da
glucosio. È una
miscela di due
configurazioni:
AMILOSIO e
AMILOPECTINA.
Amilosio e amilopectina
Amilosio
Costituisce circa il 20% del amido e ha struttura lineare, si
avvolge a spirale ed è solubile in acqua calda.
Amilopectina
Costituisce restante 80% dell'amido e ha struttura
ramificata. È solubile in acqua, ma è capace di intrappolare
molecole di acqua permettendo rigonfiamento dei granuli
d'amido.
In acqua calda l'amido forma una specie di gel denominata
salda d'amido.
Cellulosa
Polisaccaride con funzione strutturale o di sostegno nel mondo
vegetale, in quanto è il componente principale della parete
cellulare. È costituita da lunghe catene lineari formate
dall'unione di migliaia di molecole di glucosio unite fra loro da
legami β- glicosidici.
questo legame è fondamentale in ambito nutrizionale in quanto
gli animali sono sprovvisti degli enzimi (cellulasi) in grado di
rompere questo tipo di legame. Gli animali erbivori, invece,
presentano nello stomaco (rumine) e nell'intestino batteri in
grado di scegliere il legame perché dotati di cellulasi.
La cellulosa forma insieme ad altri polisaccaridi non digeribili,
la fibra alimentare.
Inulina
L'inulina è un polimero glucidico con peso molecolare minore
dell'amido, solubile in acqua e totalmente accumulato nei vacuoli.
Si ottiene dalla polimerizzazione del β-D-fruttosio. Per azione
dell'enzima inulasi l'idrolisi risultante produce fruttosio.
L'inulina è considerato un alimento
prebiotico, cioè che passa intatto nella
prima porzione dell’intestino e può
diventare “biologicamente attivo” nella
seconda parte dell’intestino (l’intestino
crasso).
È un costituente della fibra.
Effetti dell’inulina sul fisico
• L’inulina attraversa l’intestino tenue senza essere degradata.
• Azione ipocolesterolemizzante – Alcuni studi negano tale azione, altri la
sostengono, ma con dosaggi non minimi (maggiori di 15 g al giorno).
• Aumento dei bidifobatteri e diminuzione dei cocchi Gram positivi , ma ad alte
dosi giornaliere (34g - 15g).
• Riduzione dei trigliceridi.
• Effetto lassativo – Migliore di quello del lattosio e con minori dolori
addominali.
In altre parole: non è dannosa e, ad alte dosi giornaliere, ha
effetti benefici sull’organismo.
L’inulina: dove si trova
Ormoni della digestione
Gli ormoni possono essere composti di natura chimica
molto diversa. Sono prodotti da un certo organo di un
organismo pluricellulare e vanno ad interagire con gli altri
organi producendo effetti metabolici di varia natura. Gli
organi produttori di ormoni sono le ghiandole endocrine. Gli
ormoni viaggiano attraverso sangue.
Gli ormoni che regolano il metabolismo del glicogeno sono:
adrenalina, glucagone e l'insulina.
Adrenalina
Prodotta nella parte midollare del surrene, stimola la
demolizione del glicogeno nel muscolo e, con minore
efficienza, nel fegato.
L'adrenalina è prodotta in condizioni di stress, sotto uno
stimolo nervoso e/o dell’attività muscolare.
Glucagone
Prodotto dalla componente endocrina del pancreas (Isole di
Langherans) ha come bersaglio principale il fegato. Viene
prodotto essenzialmente sotto lo stimolo della fame in
condizioni di digiuno. È un ormone peptidico (cioè è
formato da una proteina). Stimola la glicogenolisi e la
lipolisi e il rilascio del glucosio da parte del fegato.
Insulina
È un ormone prodotto dalla parte endocrine del pancreas
(cellule β) , agisce sul fegato e almeno per il metabolismo
glucidico, ha l'effetto opposto a quello del glucagone. Viene
prodotto quando il livello del glucosio nel sangue è alto e
stimola l'internalizzazione di glucosio nel fegato e la sintesi
di glicogeno.