Διαφορά μεταξύ υδατανθράκων και λιπιδίων

Κύρια διαφορά – Υδατάνθρακες έναντι λιπιδίων

Τα μακροθρεπτικά συστατικά είναι τα θρεπτικά συστατικά που απαιτούνται σε μεγάλες ποσότητες στη διατροφή. Μπορούν να χωριστούν σε τρεις κατηγορίες. Είναι υδατάνθρακες, πρωτεΐνες και λιπίδια. Ένας υδατάνθρακας αποτελείται από άτομα άνθρακα (C), υδρογόνου (Η) και οξυγόνου (Ο), συνήθως με αναλογία ατόμων υδρογόνου-οξυγόνου 2:1 (όπως στο νερό). Οι υδατάνθρακες χωρίζονται περαιτέρω σε τρεις ομάδες που περιλαμβάνουν μονοσακχαρίτες, δισακχαρίτες και πολυσακχαρίτες. Και οι μονοσακχαρίτες και οι δισακχαρίτες είναι υδατοδιαλυτοί ενώ οι πολυσακχαρίτες δεν είναι διαλυτοί στο νερό . Αντίθετα, ταλιπίδια είναι μια διαφορετική ομάδα φυσικών μορίων που περιλαμβάνουν λίπη, κεριά, στερόλες, λιποδιαλυτές βιταμίνες (όπως βιταμίνες A, D, E και K), μονογλυκερίδια, διγλυκερίδια, τριγλυκερίδια, φωσφολιπίδια και οι υπολοιποι. Όλες αυτές οι ενώσεις δεν είναι διαλυτές στο νερό. Αυτή είναι η κύρια διαφορά μεταξύ υδατανθράκων και λιπιδίων. Τόσο οι υδατάνθρακες όσο και τα λιπίδια λειτουργούν ως τα κύρια καύσιμα και οι ενώσεις αποθήκευσης ενέργειας του ανθρώπινου σώματος. Ο βιοχημικός μεταβολισμός των υδατανθράκων και των λιπιδίων είναι στενά αλληλένδετοι, αλλά αυτά τα μακροθρεπτικά συστατικά έχουν διαφορετικούς σκοπούς. Σε αυτό το άρθρο, ας συζητήσουμε τη διαφορά μεταξύ υδατανθράκων και λιπιδίων όσον αφορά τις προβλεπόμενες χρήσεις τους καθώς και τις χημικές και φυσικές ιδιότητες.

Τι είναι οι υδατάνθρακες

Ο υδατάνθρακας είναι ένα μακροθρεπτικό συστατικό που αποτελείται από άτομα άνθρακα (C), υδρογόνου (Η) και οξυγόνου (Ο). Παρόμοια με ένα μόριο νερού, έχει αναλογία ατόμων υδρογόνου-οξυγόνου 2:1 και ο εμπειρικός τύπος του είναι C_m (H₂ O)_n . Οι υδατάνθρακες είναι επίσης γνωστοί ως υδρίτες άνθρακα και υπάρχουν κυρίως ως πολυυδροξυαλδεΰδες και κετόνες. Ο γλυκαιμικός δείκτης (GI) και οι έννοιες του γλυκαιμικού φορτίου έχουν αναπτυχθεί για να χαρακτηρίσουν τη συμπεριφορά των τροφίμων πλούσια σε υδατάνθρακες κατά τη διάρκεια της ανθρώπινης πέψης για να προσδιορίσουν την ταχύτητα και την έκταση της επίδρασής τους στα επίπεδα γλυκόζης στο αίμα.

Τι είναι τα λιπίδια

Τα λιπίδια είναι μακροθρεπτικά συστατικά που αποτελούνται κυρίως από άτομα άνθρακα (C), υδρογόνου (Η) και οξυγόνου (Ο). Είναι ένα υδρόφοβο ή μικρό αμφίφιλο μόριο που δεν είναι διαλυτό στο νερό. Τα βιολογικά λιπίδια προέρχονται από δύο διαφορετικούς τύπους βιοχημικών υπομονάδων γνωστών ως ομάδες κετοακυλίου και ισοπρενίου.

Διαφορά μεταξύ υδατανθράκων και λιπιδίων

Οι διαφορές μεταξύ υδατανθράκων και λιπιδίων μπορούν να χωριστούν στις ακόλουθες κατηγορίες. Αυτοί είναι;

Κατηγορίες και Παραδείγματα

Υδατάνθρακες: Οι υδατάνθρακες κατηγοριοποιούνται στις ακόλουθες υποομάδες:

• Μονοσακχαρίτες – γλυκόζη, φρουκτόζη, γαλακτόζη, ξυλόζη
• Δισακχαρίτες – σακχαρόζη, λακτόζη, μαλτόζη, τρεαλόζη
• Πολυόλες – σορβιτόλη, μαννιτόλη
• Ολιγοσακχαρίτες – μαλτοδεξτρίνες, ραφινόζη, σταχυόζη, φρουκτο-ολιγοσακχαρίτες
• Πολυσακχαρίτες – αμυλόζη, κυτταρίνη, αμυλοπηκτίνη, τροποποιημένα άμυλα, ημικυτταρίνη, πηκτίνες, υδροκολλοειδή

Λιπίδια:  Τα λιπίδια κατηγοριοποιούνται στις ακόλουθες υποομάδες:

• Λιπαρά οξέα – αραχιδονικό οξύ, εικοσαπεντανοϊκό οξύ, εικοσιδυαεξανοϊκό οξύ
• Γλυκερολιπίδια
• Γλυκεροφωσφολιπίδια – φωσφατιδυλοχολίνη, φωσφατιδυλαιθανολαμίνη και φωσφατιδυλοσερίνη
• Σφιγγολιπίδια – σφιγγομυελίνες, εγκεφαλοζίτες και γαγγλιοσίδες.
• λιπίδια στερόλης – τεστοστερόνη και ανδροστερόνη
• λιπίδια πρενόλης – κινόνες και υδροκινόνες
• Σακχαρολιπίδια
• Πολυκετίδια – ερυθρομυκίνες, τετρακυκλίνες, αβερμεκτίνες

Θερμιδικό περιεχόμενο

Υδατάνθρακες: 4 θερμίδες ενέργειας ανά γραμμάριο ενέργειας παράγονται στα ανθρώπινα κύτταρα κατά τον μεταβολισμό των υδατανθράκων.

Λιπίδια: 9 θερμίδες ενέργειας ανά γραμμάριο ενέργειας παράγονται στα ανθρώπινα κύτταρα κατά τον μεταβολισμό των λιπιδίων. Τα λιπίδια παρέχουν περισσότερες από διπλάσιες θερμίδες σε σύγκριση με τους υδατάνθρακες.

Διαλυτότητα

Υδατάνθρακες:  Η πλειονότητα των ομάδων υδατανθράκων (εκτός από πολυσακχαρίτες) είναι διαλυτοί στο νερό και είναι υδρόφιλοι στη φύση τους

Λιπίδια: Τα λιπίδια δεν είναι διαλυτά στο νερό γιατί είναι υδρόφοβα στη φύση

Πέψη και απορρόφηση

Υδατάνθρακες: Τα πεπτικά ένζυμα από το σάλιο, το πάγκρεας και το λεπτό έντερο δρουν απευθείας στα σάκχαρα και τα άμυλα των τροφίμων και διασπούν τους υδατάνθρακες σε απλά σάκχαρα γνωστά ως μονοσακχαρίτες, τα οποία απορροφώνται στην κυκλοφορία του αίματος για διανομή στα όργανα και τους ιστούς. Τα κύτταρα απορροφούν το απλό σάκχαρο με τη βοήθεια της ορμόνης ινσουλίνης.

Λιπίδια:  Τα λιπίδια έχουν μια πολύπλοκη πεπτική διαδικασία. Η χοληδόχος κύστη απελευθερώνει το χολικό οξύ στο λεπτό έντερο μετά την κατάποση τροφής και η χολή συμβάλλει στη διάσπαση των μεγάλων λιπιδικών σφαιριδίων σε μικροσκοπικά σταγονίδια, τα οποία κατά συνέπεια πέπτονται από ένζυμα από το πάγκρεας. Στη συνέχεια, τα κύτταρα της επένδυσης του λεπτού εντέρου απορροφούν τα πέψη σωματίδια λίπους και μεταφέρονται από πρωτεΐνες-φορείς.

Κύριο πεπτικό ένζυμο

Υδατάνθρακες: Το κύριο πεπτικό ένζυμο είναι η α-αμυλάση.

Λιπίδια: Το κύριο πεπτικό ένζυμο είναι η λιπάση.

Κύριες λειτουργίες στους ζωντανούς οργανισμούς

Υδατάνθρακες: Οι κύριες λειτουργίες των διατροφικών υδατανθράκων είναι οι εξής:

• Παροχή ενέργειας σε όργανα και ιστούς του σώματος
• Δημιουργία δομικών συστατικών σε ζώα και φυτά (π.χ. κυτταρίνη στα φυτά και χιτίνη στα αρθρόποδα)
• Σύνθεση συνενζύμων (π.χ. ριβόζη σε ATP, FAD και NAD) και της ραχοκοκαλιάς του γενετικού μορίου που είναι γνωστό ως RNA
• Λειτουργία στο ανοσοποιητικό σύστημα, γονιμοποίηση, πρόληψη παθογένεσης και πήξης του αίματος
• Σύνθεση υδατανθράκων από διοξείδιο του άνθρακα και νερό με φωτοσύνθεση στα φυτά

Λιπίδια: Οι πρωταρχικές λειτουργίες των διαιτητικών λιπιδίων είναι οι εξής:

• Αποθήκευση ενέργειας στα κύτταρα
• Διευκόλυνση της απορρόφησης και κατανομής των λιποδιαλυτών βιταμινών
• Παροχή δομικής σταθερότητας στα κύτταρα και απορρόφηση ζωτικών οργάνων όπως νεφροί, ήπαρ,
• Μηχανισμοί σηματοδότησης κυψελών
• Σύνθεση αναπαραγωγικών ορμονών

Κύριες λειτουργίες στη βιομηχανία

Υδατάνθρακες: Οι κύριες λειτουργίες των υδατανθράκων είναι οι εξής:

• Το άμυλο σύνθετου υδατάνθρακα που χρησιμοποιείται ως κύριο συστατικό στην παραγωγή προϊόντων αρτοποιίας, ζυμαρικών και ζυμαρικών
• Το άμυλο χρησιμοποιείται ως πηκτικό στις σάλτσες
• Απλοί υδατάνθρακες, όπως ζάχαρη που χρησιμοποιείται στην παραγωγή ποτών, ζαχαρωτών, μαρμελάδων και γλυκών

Λιπίδια: Οι κύριες λειτουργίες των λιπιδίων είναι οι εξής:

• Χρησιμοποιείται για την παραγωγή καλλυντικών
• Παραγωγή κεριού
• Χρησιμοποιείται ως λιπαντικό σε πολλές βιομηχανικές εφαρμογές
• Χρησιμοποιείται για την παραγωγή γαλακτώματος
• Παραγωγή μαγειρικού λαδιού και αλειμμάτων

Φυσικές πηγές τροφίμων

Υδατάνθρακες:

• Σιτάρι, καλαμπόκι, ρύζι, κριθάρι περιέχουν άμυλο (πολυσακχαρίτες)
• Τα φρούτα περιέχουν φρουκτόζη και διαιτητικές ίνες
• Το γάλα περιέχει λακτόζη

Λιπίδια:

• Ξηροί καρποί όπως φιστίκια, κάσιους, αμύγδαλα, καρύδια
• Φρούτα όπως το αβοκάντο
• Σπόροι όπως ηλίανθος, λινάρι, ελαιοκράμβη
• όσπρια (σόγια)
• Ψάρια και θαλασσινά

Επιδράσεις στην υγεία

Υδατάνθρακες:

• Η υπερβολική κατανάλωση ραφιναρισμένων σακχάρων σχετίζεται με αυξημένο κίνδυνο μεταβολικού συνδρόμου, διαβήτη τύπου ΙΙ, καρκίνους, καρδιαγγειακές παθήσεις και παχυσαρκία
• Η κατανάλωση διαιτητικών ινών όπως κυτταρίνη, ημικυτταρίνη, πηκτίνες, υδροκολλοειδή μπορεί να μειώσει τον κίνδυνο καρκίνου του παχέος εντέρου, δυσκοιλιότητας, διαβήτη τύπου ΙΙ και παχυσαρκίας

Λιπίδια:

• Η κατανάλωση υψηλών ποσοτήτων κορεσμένων λιπαρών μπορεί να αυξήσει τη χοληστερόλη LDL και τον κίνδυνο καρδιακών παθήσεων και να αυξήσει τον κίνδυνο διαβήτη τύπου ΙΙ και παχυσαρκίας
• Τα ακόρεστα λιπαρά συνδέονται με διάφορα οφέλη για την υγεία, συμπεριλαμβανομένης της μείωσης του κινδύνου ανάπτυξης καρκίνου, της πρόληψης καρδιαγγειακών παθήσεων, της συσσώρευσης αιμοπεταλίων και της υπέρτασης. Έχουν αντιφλεγμονώδεις ιδιότητες και χαμηλότερους δείκτες φλεγμονής στο αίμα. Ωστόσο, ορισμένα ακόρεστα λιπαρά έχουν και προφλεγμονώδεις και αντιφλεγμονώδεις ιδιότητες.

Συμπερασματικά, οι υδατάνθρακες και τα λιπίδια είναι πρωτίστως απαραίτητα μακροθρεπτικά συστατικά και προσφέρουν σημαντικά θρεπτικά συστατικά στην καθημερινή διατροφή. Οι υδατάνθρακες θεωρούνται έτοιμη πηγή καυσίμου για τα κύτταρα, ενώ τα λιπίδια μπορούν να αποθηκεύσουν ενέργεια στον λιπώδη ιστό για μελλοντική χρήση. Ωστόσο, η υπερβολική κατανάλωση αυτών των μακροθρεπτικών συστατικών μπορεί να σχετίζεται με επιβλαβείς επιπτώσεις στην υγεία.

Αναφορές

Υδατάνθρακες στη διατροφή του ανθρώπου – Κεφάλαιο 1 – Ο ρόλος των υδατανθράκων στη διατροφή. Οργανισμός Τροφίμων και Γεωργίας των Ηνωμένων Εθνών. FAO

Hunt SM, Groff JL, Gropper SA (1995). Προηγμένη Διατροφή και Ανθρώπινος Μεταβολισμός. Belmont, Καλιφόρνια:West Pub. ΣΙΑ Σελ. 98. ISBN 978-0-314-04467-9.

Κοινή διαβούλευση με ειδικούς ΠΟΥ/FAO (1998), Υδατάνθρακες στην ανθρώπινη διατροφή, κεφάλαιο 1. ISBN 92-5-104114-8.

Maton, Anthea; Jean Hopkins; Charles William McLaughlin; Σούζαν Τζόνσον; Maryanna Quon Warner; David LaHart; Jill D. Wright (1993). Ανθρώπινη Βιολογία και Υγεία. Englewood Cliffs, New Jersey, ΗΠΑ:Prentice Hall. σελ. 52–59

Vance JE, Vance DE (2002). Βιοχημεία Λιπιδίων, Λιποπρωτεϊνών και Μεμβρανών. Άμστερνταμ:Elsevier. ISBN 978-0-444-51139-3.