معلومة

هل الكربوهيدرات عنصر أساسي في النظام الغذائي للإنسان؟

هل الكربوهيدرات عنصر أساسي في النظام الغذائي للإنسان؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

هل الناس قادرون على تلبية جميع احتياجات النظام الغذائي الصحي دون تناول الكربوهيدرات؟

سؤالي يتضمن الافتراض بأن الشخص ليس لديه حالة صحية تمنعه ​​من تلبية احتياجاته من السعرات الحرارية بالدهون والبروتين فقط.

أنا أيضًا لا أسأل عن التطبيق العملي للتخلص من جميع الكربوهيدرات. إذا كان الشخص لا يستهلك أي كربوهيدرات على الإطلاق ، فمن الواضح أن هذا السؤال الآخر سيكون مهمًا للغاية ، لكنني لا أطرحه.

إذا كانت هناك مكونات غذائية أساسية تصادف أن تكون كربوهيدرات ، ولكن لم يتم تحويلها إلى جلوكوز ، فسأقول مقدمًا أنها لن ترضي ما أطلبه. ومع ذلك ، سيكون من المثير للاهتمام الحصول على إجابة صحيحة.


من منظور نظري ، هذا سؤال مثير للاهتمام للغاية ، غالبًا لأنه من الصعب الامتناع تمامًا عن تناول الكربوهيدرات في نظام غذائي عادي. حتى الأنظمة الغذائية منخفضة الكربوهيدرات الشائعة في أواخر التسعينيات وأوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين (مثل حمية أتكينز ، ونظام ساوث بيتش دايت) كانت كذلك ، منخفضة الكربوهيدرات ، لا خالية من الكربوهيدرات.

نحن نعلم أن هناك المغذيات الغذائية الأساسية للبشر ، مثل الأحماض الدهنية الأساسية والأحماض الأمينية الأساسية. والسبب في أن هؤلاء يجب يتم الحصول عليها في النظام الغذائي لأن البشر لا يمتلكون الإنزيمات اللازمة لتوليف هذه العناصر الغذائية من جديد (المعروف أيضا باسم "من الصفر").

من منظور كيميائي حيوي ، نعلم أن الأحماض الدهنية وأسيتيل CoA لا تستطيع يتم تحويلها مرة أخرى إلى جلوكوز أو مواد وسيطة أخرى من الكربوهيدرات. هذا بسبب لا رجعة فيه تفاعل كيميائي حيوي محفز بواسطة بيروفات ديهيدروجينيز ، والذي يحول البيروفات إلى أسيتيل- CoA. وبالتالي ، يمكن أكسدة الأحماض الدهنية (الدهون) إلى acetyl-CoA (لدورة TCA / Krebs) ولكن لا يمكن تحويلها إلى جلوكوز داخل الجسم.

ومع ذلك ، من حيث البروتين ، فإن الأحماض الأمينية هي إما غلوكوجينيك ، أو كيتوجينيك ، أو كليهما. إذا كانت الأحماض الأمينية مولدة للكيتون ، فهذا يعني أنه يمكن تحويلها إلى أسيتيل CoA لدورة كريبس. إذا كانت الأحماض الأمينية عبارة عن جلوكوجينيك ، فهذا يعني أنه يمكن تقسيمها إلى جلوكوز. يمكن استخدام تكسير الأحماض الأمينية لتخليق الجلوكوز أو للتفاعلات غير المعوية لدورة كريبس.

كما ورد في الافتتاحية الملحوظة في التعليقات على هذا السؤال (من المجلة الأمريكية للتغذية السريرية) ، هناك "متطلبات" يومية للكربوهيدرات. ومع ذلك ، لا يبدو أن أي أمراض يتم كشفها عن طريق امتصاص الكربوهيدرات المنخفض جدًا إلى الصفري (وهو ما يحدث بشكل وثيق في مجموعات الإنويت التي يتكون نظامها الغذائي بالكامل من الدهون والبروتين).

لذا ، إذا سألت السؤال "هل الكربوهيدرات من المكونات الأساسية للنظام الغذائي للإنسان؟"سيكون الجواب على الاغلب لا. ومع ذلك ، كما ذكرنا أعلاه ، فإن الكربوهيدرات موجودة في كل مكان ومن المستحيل الامتناع عن تناول الكربوهيدرات.


يوجد أدناه صورة متاحة مجانًا على الإنترنت من هذا الموقع (من مبادئ Lehninger للكيمياء الحيوية ، الإصدار الخامس) للأحماض الأمينية السكرية والكيتونية والوسائط الأيضية التي يمكن تحويلها إليها. هذه هي الطريقة التي يمكن بها إنشاء وسيطة دورة كريبس من الأحماض الأمينية ولا تعتمد على الكربوهيدرات الغذائية.


أهمية الكربوهيدرات في تطور الإنسان - وفي حمية باليو

الكتابة المراجعة الفصلية للبيولوجيا، فريق دولي من الباحثين يجمع بين البيانات الأثرية والأنثروبولوجية والجينية والفسيولوجية والتشريحية للقول بأن استهلاك الكربوهيدرات ، لا سيما في شكل النشا ، كان أمرًا بالغ الأهمية للتوسع المتسارع للدماغ البشري على مدى المليون سنة الماضية ، وشارك - تطور مع اختلاف عدد النسخ لجينات الأميليز اللعابية واستخدام النار المتحكم فيه للطهي.

"نقترح أن الأطعمة النباتية التي تحتوي على كميات عالية من النشا كانت ضرورية لتطور النمط الظاهري للإنسان خلال العصر الجليدي ،"قال الفريق - بقيادة الدكتورة كارين هاردي من المعهد الكتالوني للأبحاث والدراسات المتقدمة في جامعة برشلونة المستقلة. "على الرغم من أن الدراسات السابقة قد سلطت الضوء على التحول القائم على الأدوات الحجرية من الأنظمة الغذائية القائمة على النباتات في الأساس إلى الأنظمة الغذائية القائمة على اللحوم بشكل أساسي باعتباره أمرًا بالغ الأهمية في نمو الدماغ والسمات البشرية الأخرى ، إلا أننا نجادل في أن الكربوهيدرات القابلة للهضم كانت ضرورية أيضًا لاستيعاب متطلبات التمثيل الغذائي المتزايدة لعقل متزايد ".

حمية الكربوهيدرات

قامت هاردي وفريقها ببناء حالة لأن الكربوهيدرات الغذائية ضرورية لتطور البشر ذوي الأدمغة الكبيرة الحديثة بسلسلة من التأكيدات ، والتي توضح أهمية الكربوهيدرات.

أولاً ، لاحظ الفريق أن الدماغ البشري يستخدم ما يصل إلى 25٪ من ميزانية طاقة الجسم وما يصل إلى 60٪ من جلوكوز الدم. وأشاروا إلى أنه في حين أن تخليق الجلوكوز من مصادر أخرى ممكن ، إلا أنه ليس الطريقة الأكثر فعالية ، ومن غير المرجح أن يتم تلبية هذه المتطلبات العالية من الجلوكوز في نظام غذائي منخفض الكربوهيدرات.


دور عنصر استجابة الكربوهيدرات - البروتين الملزم في تطور أمراض الكبد

2 ChREBP ، عامل نسخ منشط بالجلوكوز ينظم التمثيل الغذائي للجلوكوز والدهون

ChREBP هو عامل نسخ ينشط الجلوكوز وينظم التمثيل الغذائي للجلوكوز والدهون. في حالة التغذية ، يتم تنشيط ChREBP ويحث على تكوين دهون de novo من خلال النسخ الجيني. في الصوم ، يتم إيقاف ChREBP ويقلل من تكوين الدهون. آلية تنظيم ChREBP معقدة ومتناقضة ، 13-15 لكن يعتقد العديد من الباحثين أن ChREBP يتم تنشيطه بواسطة المستقلبات المشتقة من الجلوكوز وتثبطه أجسام الكيتون ، والأدينوزين أحادي الفوسفات (AMP) ، والأدينوزين أحادي الفوسفات (cAMP). المرشحون لنواتج أيض الجلوكوز هو زيلولوز 5 فوسفات جلوكوز 6 فوسفات ويوريدين ثنائي فوسفات ن- أسيتيل جلوكوزامين (UDP-GlcNAc) من خلال نزع الفسفرة ، والتغيير التوافقي ، و UDP-GlcNacylation. 20-24 في الصيام ، يتم استقلاب الأحماض الدهنية الحرة (FFAs) التي يتم توفيرها من تحلل الدهون في الخلايا الشحمية إلى أجسام AMP والكيتون. تمنع أجسام AMP والكيتون ChREBP من خلال الفسفرة بواسطة بروتين كيناز المنشط أحادي الفوسفات (AMPK) والتغيير التوافقي لـ ChREBP بواسطة AMP نفسه. 16،18،19 الجلوكاجون والإبينفرين يزيدان تركيز cAMP ، والذي يثبط ChREBP من خلال الفسفرة بواسطة بروتين كيناز المعتمد على cAMP. 17

هيرمان وآخرون. حددت اثنين من الأشكال الإسوية من ChREBP و ChREBP-α و ChREBP-. 25 ChREBP-α مترجم في العصارة الخلوية والانتقال النووي ضروري لتنشيطه. 25 على النقيض من ذلك ، يتم تحفيز ChREBP-بواسطة ChREBP-α ومترجمة بشكل أساسي في النواة ، ولها فاعلية لتنشيط النسخ الجيني للجينات المستهدفة ChREBP وقمع تعبير ChREBP-α. 25-27 وهكذا ، يعمل ChREBP-α و ChREBP-كـ "مستشعر" و "مكبر" لإشارات الجلوكوز. 15


3.2 الكربوهيدرات

توفر الكربوهيدرات الطاقة للخلية والدعم الهيكلي للنباتات والفطريات والمفصليات مثل الحشرات والعناكب والقشريات. تتكون من الكربون والهيدروجين والأكسجين في نسبة CH2O أو الكربون المائي بالماء ، يتم تصنيف الكربوهيدرات على أنها سكريات أحادية وثنائية السكريات وعديد السكاريد اعتمادًا على عدد المونومرات في الجزيء الكبير. ترتبط السكريات الأحادية بروابط جليكوسيدية تتشكل نتيجة تخليق الجفاف. الجلوكوز والجالاكتوز والفركتوز من السكريات الأحادية المتزامنة الشائعة ، في حين أن السكروز أو سكر المائدة عبارة عن ثنائي السكاريد. تشمل أمثلة السكريات السليلوز والنشا في النباتات والجليكوجين في الحيوانات. على الرغم من أن تخزين الجلوكوز في شكل بوليمرات مثل النشا أو الجليكوجين يجعله أقل سهولة في عملية التمثيل الغذائي ، فإن هذا يمنعه من التسرب خارج الخلايا أو خلق ضغط تناضحي مرتفع يمكن أن يتسبب في امتصاص الماء المفرط من قبل الخلية. الحشرات لها هيكل خارجي صلب مصنوع من الكيتين ، وهو مادة عديد السكاريد الفريدة المحتوية على النيتروجين.

المعلومات المقدمة والأمثلة الموضحة في القسم تدعم المفاهيم وأهداف التعلم الموضحة في الفكرة الكبيرة 4 من إطار منهج علم الأحياء AP ®. توفر أهداف التعلم المدرجة في إطار المناهج الدراسية أساسًا شفافًا لدورة AP ® Biology ، وتجربة معملية قائمة على الاستفسار ، وأنشطة تعليمية ، وأسئلة اختبار AP ®. يدمج هدف التعلم المحتوى المطلوب مع واحد أو أكثر من الممارسات العلمية السبعة.

فكرة كبيرة 4 تتفاعل النظم البيولوجية ، وهذه الأنظمة وتفاعلاتها تمتلك خصائص معقدة.
الفهم الدائم 4 التفاعلات داخل النظم البيولوجية تؤدي إلى خصائص معقدة.
المعرفة الأساسية 4-أ 1 تحدد المكونات الفرعية للجزيئات البيولوجية وتسلسلها خصائص هذا الجزيء.
ممارسة العلوم 7.1 يمكن للطالب ربط الظواهر والنماذج عبر المقاييس المكانية والزمانية.
هدف التعلم 4.1 يستطيع الطالب تحسين التمثيلات والنماذج لشرح كيف تحدد المكونات الفرعية للبوليمر البيولوجي وتسلسلها خصائص هذا البوليمر.
المعرفة الأساسية 4-أ 1 تحدد المكونات الفرعية للجزيئات البيولوجية وتسلسلها خصائص هذا الجزيء.
ممارسة العلوم 1.3 يمكن للطالب صقل تمثيلات ونماذج للظواهر الطبيعية أو من صنع الإنسان والأنظمة في المجال.
هدف التعلم 4.2 يستطيع الطالب تحسين التمثيلات والنماذج لشرح كيف تحدد المكونات الفرعية للبوليمر البيولوجي وتسلسلها خصائص هذا البوليمر.
المعرفة الأساسية 4-أ 1 تحدد المكونات الفرعية للجزيئات البيولوجية وتسلسلها خصائص هذا الجزيء.
ممارسة العلوم 6.1 يمكن للطالب تبرير الادعاءات بالأدلة.
ممارسة العلوم 6.4 يمكن للطالب تقديم ادعاءات وتنبؤات حول الظواهر الطبيعية بناءً على النظريات والنماذج العلمية.
هدف التعلم 4.3 الطالب قادر على استخدام النماذج للتنبؤ وتبرير أن التغييرات في المكونات الفرعية للبوليمر البيولوجي تؤثر على وظائف الجزيئات.

تحتوي أسئلة تحدي ممارسة العلوم على أسئلة اختبار إضافية لهذا القسم والتي ستساعدك على التحضير لامتحان AP. تتناول هذه الأسئلة المعايير التالية:
[APLO 4.15] [APLO 2.5]

الهياكل الجزيئية

معظم الناس على دراية بالكربوهيدرات ، وهي نوع واحد من الجزيئات الكبيرة ، خاصة عندما يتعلق الأمر بما نأكله. لإنقاص الوزن ، يلتزم بعض الأفراد بالوجبات الغذائية "منخفضة الكربوهيدرات". على النقيض من ذلك ، غالبًا ما يكون الرياضيون "حمولة الكربوهيدرات" قبل المنافسات المهمة للتأكد من أن لديهم طاقة كافية للمنافسة على مستوى عالٍ. تعتبر الكربوهيدرات ، في الواقع ، جزءًا أساسيًا من نظامنا الغذائي ، فالحبوب والفواكه والخضروات كلها مصادر طبيعية للكربوهيدرات. توفر الكربوهيدرات الطاقة للجسم ، وخاصة من خلال الجلوكوز ، وهو سكر بسيط يعد أحد مكونات النشا ومكون في العديد من الأطعمة الأساسية. للكربوهيدرات أيضًا وظائف مهمة أخرى في الإنسان والحيوان والنبات.

يمكن تمثيل الكربوهيدرات بالصيغة المتكافئة (CH2س)ن، حيث n هو عدد الكربون في الجزيء. بمعنى آخر ، نسبة الكربون إلى الهيدروجين إلى الأكسجين هي 1: 2: 1 في جزيئات الكربوهيدرات. تشرح هذه الصيغة أيضًا أصل مصطلح "الكربوهيدرات": المكونات هي الكربون ("الكربوهيدرات") ومكونات الماء (ومن ثم "الهيدرات"). يتم تصنيف الكربوهيدرات إلى ثلاثة أنواع فرعية: السكريات الأحادية ، والسكريات الثنائية ، والسكريات المتعددة.

السكريات الأحادية

السكريات الأحادية (mono- = "one" sacchar- = "sweet") هي سكريات بسيطة ، وأكثرها شيوعًا هو الجلوكوز. في السكريات الأحادية ، يتراوح عدد الكربون عادة من ثلاثة إلى سبعة. تنتهي معظم أسماء السكريات الأحادية باللاحقة -ose. إذا كان السكر يحتوي على مجموعة ألدهيد (المجموعة الوظيفية ذات البنية R-CHO) ، فإنه يُعرف باسم ألدوز ، وإذا كان يحتوي على مجموعة كيتون (المجموعة الوظيفية ذات الهيكل RC (= O) R ') ، فإنه يعرف باسم كيتوز. اعتمادًا على عدد ذرات الكربون في السكر ، قد تُعرف أيضًا باسم ثلاثيات (ثلاثة ذرات كربون) ، وخماسي (خمسة ذرات كربون) ، أو سداسي (ستة ذرات كربون). انظر الشكل 3.5 للحصول على رسم توضيحي للسكريات الأحادية.

الصيغة الكيميائية للجلوكوز هي C6ح12ا6. يعتبر الجلوكوز مصدرًا مهمًا للطاقة عند البشر. أثناء التنفس الخلوي ، يتم إطلاق الطاقة من الجلوكوز ، وتستخدم هذه الطاقة للمساعدة في صنع ثلاثي فوسفات الأدينوزين (ATP). تصنع النباتات الجلوكوز باستخدام ثاني أكسيد الكربون والماء ، ويستخدم الجلوكوز بدوره لتلبية متطلبات الطاقة للنبات. غالبًا ما يتم تخزين الجلوكوز الزائد على شكل نشا يتم تقويضه (تكسير الجزيئات الكبيرة بواسطة الخلايا) بواسطة البشر والحيوانات الأخرى التي تتغذى على النباتات.

يعد الجالاكتوز (جزء من اللاكتوز أو سكر الحليب) والفركتوز (الموجود في السكروز ، في الفاكهة) من السكريات الأحادية الشائعة الأخرى. على الرغم من أن الجلوكوز والجلاكتوز والفركتوز جميعها لها نفس الصيغة الكيميائية (C6ح12ا6) ، تختلف هيكليًا وكيميائيًا (وتعرف باسم الأيزومرات) بسبب الترتيب المختلف للمجموعات الوظيفية حول الكربون غير المتماثل ، كل هذه السكريات الأحادية تحتوي على أكثر من كربون غير متماثل (الشكل 3.6).


الكربوهيدرات ليست ضرورية لبقاء الإنسان

كان هناك جدل حول ما إذا كانت الكربوهيدرات ضرورية لبقاء الإنسان. سوف يجادل البعض بأنه كذلك.

الجلوكوز عبارة عن كربوهيدرات وسكر ويحتاج جسم الإنسان إلى الجلوكوز للبقاء على قيد الحياة ، لذلك فهو ضروري. ومع ذلك ، يمكن الحصول على الجلوكوز من البروتين والدهون وليس من الضروري أن يحصل الجسم على الجلوكوز من الكربوهيدرات. عادةً ما يكون الحصول على الجلوكوز من الكربوهيدرات هو الطريقة المفضلة للحصول على الجلوكوز بدلاً من البروتين أو الدهون لأنه أسهل وأسرع وأكثر كفاءة ، وهو في الواقع "قطعة من الكعكة".

لذلك ، الجلوكوز هو أساس مدى الحياة لأن خلايا المخ تموت بسرعة بدونها ، ناهيك عن خلايا الجسم الأخرى تموت بدون جلوكوز. ومع ذلك ، لتكرار ذلك ، من المهم أن نفهم أنه لا يجب الحصول على الجلوكوز من الكربوهيدرات بشكل أساسي. يمكن الحصول على الجلوكوز من البروتين أو الدهون عن طريق تكسير البروتين أو الدهون إلى جلوكوز. على العكس من ذلك مستحيل للحصول على البروتين أو الدهون من الكربوهيدرات وهو أمر مهم لفهمه.

الأساسية، الكربوهيدرات ، هو عادة الكربوهيدرات الوحيدة المذكورة في الأدبيات حول التغذية التي تعتبر مهمة في النظام الغذائي. "لم يتم اقتراح الألياف الغذائية رسميًا بعد كمغذيات كبيرة أساسية ، ومع ذلك تعتبر الألياف الغذائية مهمة للنظام الغذائي ، حيث توصي السلطات التنظيمية في العديد من البلدان المتقدمة بزيادة تناول الألياف." [1] لم يتم تحديد الحد الأدنى من المتطلبات اليومية ومناقشته على نطاق واسع في مجال التغذية ولكن الإجماع العام هو أن البشر قد يحتاجون إلى ما بين "20-35 جرامًا / يوم على الأقل لشخص بالغ يتمتع بصحة جيدة اعتمادًا على كمية السعرات الحرارية المتناولة (على سبيل المثال ، 2000) يجب أن يحتوي النظام الغذائي كالوري / 8400 كيلوجول على 25 جرامًا من الألياف يوميًا). [1] بينما يمكن تحويل الجلوكوز من الدهون أو البروتين ، لا يمكن اشتقاق الألياف إلا من الكربوهيدراتلذلك ، الألياف هي الكربوهيدرات الوحيدة التي قد تكون ضرورية للإنسان. ومع ذلك ، فإن الحصول على الطاقة على شكل سعرات حرارية من الألياف القابلة للذوبان هو الحد الأدنى في أحسن الأحوال [يمتص الجسم أقل من 4 سعرات حرارية (16.7 كيلوجول) لكل جرام من الألياف]. [1] بعض الألياف غير قابلة للذوبان وبالتالي غير قابلة للهضم. نظرًا لأن جسم الإنسان لا يحتوي على الإنزيمات اللازمة لتفكيك الألياف غير القابلة للذوبان للحصول على الطاقة (الجلوكوز) ، فإن الألياف ليست مصدرًا مهمًا للطاقة (الجلوكوز) في البشر.

الكربوهيدرات هي مجرد جزيئات من كربون, هيدروجين، و الأكسجين. كاربو (كربون) + هيدرات (ماء أو H2O). بسيط إلى حد ما ، أليس كذلك؟ لا توجد على الإطلاق فيتامينات أو معادن أو أحماض أمينية (بروتين) أو دهون في الكربوهيدرات ، وبالتالي لا يوجد شيء ضروري لبقاء الإنسان. هناك اعتقاد شائع بأن النباتات تحتوي على كربوهيدرات بشكل صارم ، وهذا هو المفهوم الخاطئ. نعم ، معظم النباتات غنية بالكربوهيدرات لكنها تحتوي على كمية أكبر بكثير من الكربوهيدرات. تتكون معظم النباتات بشكل أساسي من الماء والكربون لكنهما تحتوي أيضًا على بعض البروتينات والفيتامينات والمعادن والدهون. نعم، تتكون النباتات عادة من المجموعات الغذائية الثلاث ولكن في المقام الأول الماء والكربوهيدرات. على سبيل المثال ، يحتوي كوب واحد من خس آيسبرغ على 76٪ كربوهيدرات ، و 16٪ بروتين ، و 8٪ دهون (ناهيك عن بعض العناصر الغذائية في شكل فيتامينات ومعادن). يستنتج الكثيرون أن الكربوهيدرات ضرورية لبقاء الإنسان بناءً على فهمهم المحدود لكيفية احتياجنا لأكل النباتات معتقدًا أنها مجرد كربوهيدرات ، وببساطة غير مطلعة. للتكرار ، تحتوي النباتات على شكل خضروات وفواكه على المجموعات الغذائية الثلاث جنبًا إلى جنب مع بعض العناصر الغذائية الأساسية مع الكربوهيدرات كمجموعة غذائية رئيسية.

الحقيقة هي أن الكربوهيدرات هي ببساطة ميزة رائعة لأنها تتكون من أنواع مختلفة من جزيئات الكربون والهيدروجين والأكسجين التي عادة ما يكون طعمها حلوًا. لكن، الكربوهيدرات ليست ضرورية لبقاء الإنسان. لماذا هذا؟ تتكون أجسامنا بشكل أساسي من الماء والبروتين والدهون. [١٢] يتم استخدام الكربوهيدرات ببساطة في وحدتها الأساسية للطاقة. نحرق الجلوكوز أو الكربوهيدرات أو السكر. الجلوكوز هو "الوقود الأيضي الأساسي للإنسان". الكربوهيدرات هي ببساطة أنواع مختلفة من السكر ، أي الجلوكوز والسكروز والفركتوز واللاكتوز والقائمة تطول. يحول الجسم كل هذه الأنواع المختلفة من السكر إلى جلوكوز وهو "الوقود الأيضي الأساسي للإنسان". الجلوكوز هو ما تستخدمه الخلايا في أجسامنا للوقود الذي يمكن الحصول عليه من الكربوهيدرات. ومع ذلك ، كما ذكرنا سابقًا ، لا يحتوي الجلوكوز على يتم الحصول عليها من الكربوهيدرات ، باعتبارها كربوهيدرات "أساسية" ، ولكن يمكن الحصول عليها إما من الدهون أو البروتين.

بينما يحتاج جسمنا إلى الجلوكوز من أجل بقاء الإنسان ، وبالتالي أساس، (على سبيل المثال ، تبدأ خلايا الدماغ في الموت بدون جلوكوز في غضون دقائق قليلة) ، يمكننا الحصول على الجلوكوز عن طريق تكسير الدهون أو البروتين من خلال الهضم إلى الجلوكوز لطاقتنا وخلايا دماغنا. فهل نحتاج بالفعل إلى الكربوهيدرات لصنع الجلوكوز؟ لا ، الكربوهيدرات ليست ضرورية حيث يمكننا تحويل الدهون والبروتينات إلى جلوكوز. ومع ذلك ، فمن الأسهل على الجسم تحطيم الكربوهيدرات إلى جلوكوز. قطعة من الكعك. يتطلب الأمر الكثير من الهضم لتفكيك الدهون والبروتينات إلى جلوكوز ، ناهيك عن الآثار الجانبية لتناول الدهون والبروتين فقط. إذا كنا بحاجة للكربوهيدرات السريعة للطاقة فهو الخيار المفضل. ولكن مرة أخرى ، فيما يتعلق ببقاء الإنسان ، فإن المحصلة النهائية هي أنه إذا كنت عالقًا على كوكب مهجور أو جزيرة صحراوية وكان عليك اختيار مجموعتين فقط من مجموعات الطعام الثلاث لتناولها من أجل البقاء ، فمن الأفضل أن تختار البروتين والدهون لأنهم على الاطلاق ضروري لبقاء الإنسان. بالطبع ستحتاج أيضًا إلى الماء والفيتامينات والمعادن. ولكن إذا اخترت الكربوهيدرات كواحدة من مجموعتي الطعام واستبعدت إما الدهون أو البروتين ، فسوف تموت في النهاية لأن أجسامنا تتكون من البروتين والدهون. البروتين والدهون ضروريان لبقاء الإنسان على قيد الحياة في حين أن الكربوهيدرات ليست كذلك. الكربوهيدرات الوحيدة التي قد تكون ضرورية لبقاء الإنسان هي الألياف.

يظهر الفرق بين أنواع التغذية الأساسية وغير الأساسية بوضوح في هذا الجدول:


الصورة مجاملة من Click4Biology [2]

الكربوهيدرات (أنواع مختلفة من السكر) ليست ضرورية لبقاء الإنسان ، باستثناء الألياف ، والتي قد تكون ضرورية لبقاء الإنسان. الجلوكوز ، وهو كربوهيدرات ، يمكن الحصول عليه من البروتين أو الدهون عن طريق الهضم ، بالمعنى الدقيق للكلمة ، الكربوهيدرات الأساسية الوحيدة.

فيما يلي اقتباس من كتاب مقبول على نطاق واسع حول متطلبات التغذية للإنسان والذي يقول عن الحد الأدنى من متطلبات الكربوهيدرات:

"على الرغم من أن الجلوكوز هو المصدر الأكثر شيوعًا للطاقة المتاحة للخلايا ، إلا أنه ضروري فقط في عدد قليل من الأعضاء: الدماغ والكلى (النخاع) وخلايا الدم الحمراء. يتطلب الدماغ البالغ حوالي 140 جرامًا من الجلوكوز / اليوم والأحمر حوالي 40 جم / يوم. في حالة عدم وجود الكربوهيدرات الغذائية ، يكون الجسم قادرًا على تصنيع الجلوكوز من حمض اللاكتيك وبعض الأحماض الأمينية والجلسرين عن طريق استحداث السكر. يمكن أن يوفر استحداث السكر حوالي 2 مجم / كجم من وزن الجسم في الدقيقة أو 130 جم / يوم . "

بينما يقول هذا المصدر "يمكن القول أن الحد الأدنى المطلق لمتطلبات الكربوهيدرات هو حوالي 50 جرام / يوم" ، فإنه لا يحدد أبدًا الحد الأدنى من المتطلبات اليومية للكربوهيدرات. [3]

ستتعرض لضغوط شديدة للعثور على مصدر حسن السمعة يقول أن هناك أي سكريات أساسية أو كربوهيدرات. وذلك لأن الكربوهيدرات لا تحتوي على مغذيات أساسية. الكربوهيدرات هي الطاقة والوقود. إنه الغذاء المفضل للحصول على الطاقة على شكل جلوكوز يستخدمه الجسم. وأنا لا أدعو إلى اتباع نظام غذائي خالٍ من الكربوهيدرات. في الحقيقة أنا أؤيد اتباع نظام غذائي يحتوي على الكربوهيدرات المعقدة ولكن بكمية ونوعية للسيطرة على الوردية. النظام الغذائي الغني بالكربوهيدرات ، وخاصة السكر هو من محفزات العد الوردي.

فيما يلي بعض الاقتباسات التي يجب مراعاتها:

"الكربوهيدرات ليست شرطًا للبقاء مثل البروتينات أو الأحماض الدهنية الأساسية أو الفيتامينات أو المعادن." [4]

"الدور الرئيسي للكربوهيدرات هو توفير الطاقة. ومن المثير للاهتمام ، أن الكربوهيدرات لا تعتبر ضرورية." [5]

"على سبيل المثال ، يمكن صنع العديد من الأحماض الأمينية في الجسم عن طريق التمثيل الغذائي من الأحماض الأمينية الأخرى أيضًا ، يمكن إنتاج الجلوكوز في الجسم من عدد من المواد المختلفة. لذلك في حين أن هذه العناصر الغذائية ضرورية للحياة والبقاء ، فهي ليست كذلك من الضروري الحصول عليها من النظام الغذائي ... وعلى الرغم من أن ما سبق قد يوحي بأن الكربوهيدرات الغذائية ضرورية ، فإن هذا ليس هو الحال ". [6]

"بادئ ذي بدء ، يجب أن نفهم أن جسم الإنسان ليس لديه حاجة أساسية للكربوهيدرات في حد ذاته - وبعبارة أخرى ، لا توجد كربوهيدرات" أساسية "، حيث توجد أحماض أمينية أساسية أو أحماض دهنية." [7]

"وعلى الرغم من أنها ليست مطلبًا غذائيًا مثل الفيتامينات أو الأحماض الأمينية الأساسية ، إلا أنه من الصعب تناولها دون تناول بعض الكربوهيدرات ، والتي تعد مصادر ممتازة للطاقة سريعة الاحتراق." [8]

"الكربوهيدرات ليست من العناصر الغذائية الأساسية ولكنها عادة ما تكون جزءًا مهمًا من النظام الغذائي للإنسان." [9]

"بالمعنى الدقيق للكلمة ، الكربوهيدرات ليست ضرورية لأن الجسم قادر على صنع بعض الكربوهيدرات."

إذن ما علاقة الكربوهيدرات بالوردية؟ الكربوهيدرات هي محفز للوردية.

يمكنك العيش بدون كربوهيدرات خلافا للرأي العام وكل من يناقش هذا الموضوع. الكربوهيدرات هدية رائعة تجعل الأكل لذيذًا وحلوًا. لكن الكثير من الكربوهيدرات ، وخاصة السكر ، يمكن أن يحفز الوردية. التوازن هو المفتاح ، وتناول الكربوهيدرات المعقدة بدلاً من الكربوهيدرات البسيطة سيحسن الوردية. للمزيد من المعلومات انقر هنا.

[2] Click4Biology: الخيار A1 مكونات النظام الغذائي للإنسان.

الباحث أعلاه أغلق هذه المقالة. ومع ذلك ، فإن آلة Wayback تحتوي على الصفحة في سجل الويب والورقة المعروضة هنا في 14 مايو 2012. من المؤسف أنه أغلق الصفحة لأسفل ، لأنه يجب أن ينشر الورقة. هذه لقطة شاشة تم التقاطها باستخدام آلة Wayback:

[3] أساسيات التغذية البشرية ، الطبعة الثانية ،
جيم مان ، أ. ستيوارت تروسويل ، المحررين ، الجزء 1 ، الطاقة والمغذيات الكبيرة ، الفصل 2 ، جانيت براند ميلر ، 2.6.2 ، الصفحة 25 ،
مطبعة جامعة أكسفورد ، 2002

[4] رفيق أكسفورد للطعام من تأليف آلان ديفيدسون
مطبعة جامعة أكسفورد ، الولايات المتحدة الأمريكية الطبعة الثانية (15 أكتوبر 2006)

[6] كتاب تمهيدي عن التغذية الجزء الأول بقلم لايل ماكدونالد
إعادة تشكيل الجسم

[7] الكربوهيدرات - تطبيقات واقعية
توضيح العلوم ، فيزياء الحياة الواقعية المجلد 3 - علم الأحياء المجلد 1


إذن ما الذي تتضمنه مكونات النظام الغذائي المتوازن بالضبط؟

الكربوهيدرات

مصدر ممتاز للطاقة ، يجب أن تشكل الكربوهيدرات حوالي 60٪ من النظام الغذائي للشخص أو 310 جرام. هذا هو المكان الذي تأتي منه معظم طاقتك إذا كنت منخرطًا في نشاط على مدار اليوم وتناول الكثير من الأطعمة الغنية بالكربوهيدرات مثل الأرز والمعكرونة والبطاطس والقمح.

فيتامينات

يوجد الكثير من الفيتامينات الأساسية اليوم ، لكن انتبه بشكل خاص إلى تناول ما يلي: فيتامين أ وفيتامين ج وفيتامين ب وفيتامين د. يعتبر تناول الفيتامينات المتعددة لهذه الفيتامينات الأربعة أمرًا مثاليًا على الرغم من أن الحصول عليها من الفواكه والخضروات أفضل.

المعادن

تساعد المعادن في إطلاق الطاقة من المواد الغذائية ، بالإضافة إلى أنها تتفاعل مع الأعضاء لتعزيز النمو. على سبيل المثال ، يساعد الحديد في توفير الطاقة ، بينما يعمل الكالسيوم على نمو العظام والأسنان. مرة أخرى ، هناك الكثير من المعادن اليوم ، ولكن أهمها في نظامك الغذائي: اليود ، والبوتاسيوم ، والصوديوم ، وتلك المذكورة أعلاه.

الدهون غير المشبعة

يتجنب الكثير من الناس التفكير في أن الدهون تسبب زيادة الوزن ، لكن هذا بعيد كل البعد عن الحقيقة. الدهون الصحية أو المشتقة من مصادر جيدة هي منتجات الألبان واللحوم والأسماك. وظيفتها الرئيسية هي المساعدة في تنظيم درجة حرارة الجسم ، وكذلك امتصاص الفيتامينات. إنها تساعد في إطلاق الطاقة البطيئة ، وهي مثالية للعدائين لمسافات طويلة. تستهلك حوالي 70 جرامًا يوميًا.

بروتين

يأتي البروتين بشكل أساسي من اللحوم ، لكن التوصيات الغذائية تشير إلى أنك تحصل عليه في الغالب من مصادر اللحوم الخالية من الدهون. إنها تساعد بشكل أساسي في نمو الجلد والشعر والعضلات. الحد الأقصى للمقدار اليومي هو 50 جرامًا للشخص البالغ العادي.

الأساسية

تساعد الألياف على الشعور بالشبع وتساعد على الهضم السليم. يهتم بشكل أساسي بالحفاظ على مستويات الكوليسترول لديك تحت السيطرة. تشمل المواد الغذائية الغنية بالألياف دقيق الشوفان والنخالة والخضروات. احصل على حوالي 30 جرامًا يوميًا.

ماء

تتكون معظم قوائم النظام الغذائي الصحي المتوازن من 6 عناصر فقط ، ولكن هذا المقال يعطي ما مجموعه 7 عناصر ، مع إضافة الماء إلى القائمة. الحقيقة هي أن قلة من الناس يعتبرون أهمية الماء في نظامهم الغذائي. لا يمكن أن توفر المشروبات الغازية والقهوة والشاي والعصير نفس جودة الماء. يرطب الجسم ويسهل حركة جميع المكونات الأخرى أعلاه. المدخول المقترح هو 8 أكواب على الأقل في اليوم.

هؤلاء هم 7 مكونات نظام غذائي متوازن، مما يحدد بالضبط ما يجب أن تحتويه كل وجبة من أجل صحة مثالية. الخبر السار هو أن هناك وصفات للوجبات تتبع مبدأ النظام الغذائي الصحي المتوازن ، مما يعني أنك لست مضطرًا إلى ابتكار إبداعاتك الخاصة.

لمزيد من المعلومات حول التغذية والنظام الغذائي والأكل المتوازن والحفاظ على وزن صحي ، لماذا لا تحقق من دوراتنا في علوم التغذية؟ سواء كان ذلك من أجل اهتماماتك الخاصة أو بصفة مهنية ، يمكنك العثور على مجموعة متنوعة من الدورات والموضوعات للاختيار من بينها ، بميزانية تناسب احتياجاتك.


فوائد الكربوهيدرات

هل الكربوهيدرات مفيدة لك؟ غالبًا ما يخبر البعض الأشخاص الذين يرغبون في إنقاص الوزن أن الكربوهيدرات سيئة ويجب عليهم تجنبها. تحظر بعض الأنظمة الغذائية تمامًا استهلاك الكربوهيدرات ، بدعوى أن اتباع نظام غذائي منخفض الكربوهيدرات يساعد الأشخاص على إنقاص الوزن بشكل أسرع. ومع ذلك ، كانت الكربوهيدرات جزءًا مهمًا من النظام الغذائي البشري لآلاف السنين. تظهر القطع الأثرية من الحضارات القديمة وجود القمح والأرز والذرة في مناطق تخزين أسلافنا.

كجزء من نظام غذائي متوازن ، يجب أن نكمل الكربوهيدرات بالبروتينات والفيتامينات والدهون. من ناحية السعرات الحرارية ، يوفر جرام الكربوهيدرات 4.3 كيلو كالوري. للمقارنة ، توفر الدهون 9 Kcal / g ، وهي نسبة أقل رغبة. تحتوي الكربوهيدرات على عناصر قابلة للذوبان وغير قابلة للذوبان. الجزء غير القابل للذوبان ، الألياف ، هو في الغالب السليلوز. للألياف استخدامات عديدة. يعزز حركة الأمعاء المنتظمة عن طريق إضافة الحجم ، وينظم معدل استهلاك الجلوكوز في الدم. تساعد الألياف أيضًا على إزالة الكوليسترول الزائد من الجسم. ترتبط الألياف بالكوليسترول في الأمعاء الدقيقة ، ثم تلتصق بالكوليسترول وتمنع جزيئات الكوليسترول من دخول مجرى الدم. ثم يخرج الكوليسترول من الجسم عن طريق البراز. الأنظمة الغذائية الغنية بالألياف لها دور وقائي في الحد من الإصابة بسرطان القولون. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الوجبة التي تحتوي على الحبوب الكاملة والخضروات تعطي شعوراً بالامتلاء. كمصدر فوري للطاقة ، ينهار الجلوكوز أثناء عملية التنفس الخلوي ، مما ينتج ATP ، عملة طاقة الخلية. بدون استهلاك الكربوهيدرات ، نقوم بتقليل توافر "الطاقة الفورية". إن التخلص من الكربوهيدرات من النظام الغذائي ليس أفضل طريقة لفقدان الوزن. إن اتباع نظام غذائي منخفض السعرات الحرارية وغني بالحبوب الكاملة والفواكه والخضروات واللحوم الخالية من الدهون ، جنبًا إلى جنب مع الكثير من التمارين والماء ، هو الطريقة الأكثر منطقية لفقدان الوزن.


بروتين

يستخدم البروتين في أجسامنا يساعدنا على التطور والنمو بشكل صحيح. يتكون البروتين من عضلاتنا وأعضائنا وجلدنا وشعرنا. ينقسم البروتين إلى أحماض أمينية. الجسم قادر على صنع 12 من الأحماض الأمينية ولكننا نحتاج إلى الثمانية المتبقية (الأحماض الأمينية الأساسية) لضمان صحة جيدة. يستخدم البروتين لبناء وصيانة وإصلاح خلايا الجسم وأعضائه. كما أنها تصنع الهرمونات والإنزيمات التي تنظم وظائف الجسم. تصنع الأجسام المضادة أيضًا ومكونات مهمة أخرى لجهاز المناعة.

في النظام الغذائي البريطاني ، المصادر الرئيسية للبروتين هي المصادر الحيوانية مثل اللحوم والأسماك والبيض ومنتجات الألبان. نحصل أيضًا على بروتينات مهمة من منتجات الحبوب والمكسرات والبقول. يجب أن يأتي ما يقرب من 10-15٪ من السعرات الحرارية لدينا من البروتين. يحتوي البروتين على 4 سعرات حرارية لكل جرام.

لدينا مزيج نباتي لمخفوقاتنا هو Form Performance بروتين الشوكولاتة بالفول السوداني. المكونات مفيدة: البازلاء والأرز البني وبروتين القنب - والطحالب ، وهي "بروتين كامل إلى حد ما". عند 30 جرامًا من البروتين لكل جزء ، و 2 جرام فقط من الكربوهيدرات ، فإنه يحدد المربعات الصحيحة.

يجب ألا تزيد نسبة السعرات الحرارية اليومية عن 35٪ تقريبًا من الدهون. الدهون مصدر كبير للطاقة: 1 جرام من الدهون يوفر 9 سعرات حرارية. تحمي الدهون الأعضاء الداخلية ، ومع ذلك ، فإن الكثير من الدهون يمكن أن يكون ضارًا. تعتبر الدهون أيضًا عازلًا رائعًا ، كما تعمل الدهون المخزنة أسفل الجلد على عزل الجسم عن البرد. تحتاج الإناث إلى الحد الأدنى من الدهون في الجسم من أجل الحفاظ على وظيفة الدورة الشهرية حيث تفرز الخلايا الدهنية وتكون مخزنًا للإستروجين.

يُنصح بالحد من تناول الدهون المشبعة لأنها ترتبط ارتباطًا وثيقًا بزيادة كمية الكوليسترول في الدم مما يؤدي بدوره إلى زيادة مخاطر الإصابة بأمراض القلب والسكري. يمكن العثور على الدهون المشبعة في لحم البقر ولحم الضأن ولحم الخنزير والزبدة والقشدة والحليب والجبن وزيت جوز الهند وزيت النخيل وزبدة الكاكاو. من المهم استبدال الدهون المشبعة بالدهون غير المشبعة. وهذا يعني تناول المزيد من الأسماك والأفوكادو والمكسرات والبذور والزيوت النباتية مثل زيت بذور الكتان وفول الصويا.

وجباتنا الخفيفة الصحية المفضلة هي المكسرات مثل الجوز.


المغذيات الدقيقة

المغذيات الدقيقة هي مغذيات يحتاجها الجسم بكميات أقل ، لكنها لا تزال ضرورية لأداء وظائف الجسم. تشمل المغذيات الدقيقة جميع المعادن والفيتامينات الأساسية. هناك ستة عشر نوعًا من المعادن الأساسية وثلاثة عشر نوعًا من الفيتامينات (انظر الجدول 1.1 & # 8220 المعادن ووظائفها الرئيسية & # 8221 والجدول 1.2 & # 8220 الفيتامينات ووظائفها الرئيسية & # 8221 للحصول على قائمة كاملة ووظائفها الرئيسية). على عكس الكربوهيدرات والدهون والبروتينات ، فإن المغذيات الدقيقة ليست مصادر للطاقة (السعرات الحرارية) ، لكنها تساعد في العملية كعوامل مساعدة أو مكونات الإنزيمات (أي الأنزيمات المساعدة). الإنزيمات عبارة عن بروتينات تحفز التفاعلات الكيميائية في الجسم وتشارك في جميع جوانب وظائف الجسم من إنتاج الطاقة إلى هضم العناصر الغذائية إلى بناء الجزيئات الكبيرة. تلعب المغذيات الدقيقة العديد من الأدوار الأساسية في الجسم.

الجدول 1.1 المعادن ووظائفها الرئيسية

المعادن الوظائف الرئيسية
دقيق
صوديوم توازن السوائل ، انتقال الأعصاب ، تقلص العضلات
كلوريد توازن السوائل ، إنتاج حمض المعدة
البوتاسيوم توازن السوائل ، انتقال الأعصاب ، تقلص العضلات
الكالسيوم صيانة صحة العظام والأسنان ، نقل الأعصاب ، تقلص العضلات ، تخثر الدم
الفوسفور الحفاظ على صحة العظام والأسنان ، التوازن الحمضي القاعدي
المغنيسيوم إنتاج البروتين ، انتقال الأعصاب ، تقلص العضلات
كبريت إنتاج البروتين
أثر
حديد يحمل الأكسجين ويساعد في إنتاج الطاقة
الزنك إنتاج البروتين والحمض النووي ، التئام الجروح ، النمو ، وظائف الجهاز المناعي
اليود إنتاج هرمون الغدة الدرقية والنمو والتمثيل الغذائي
السيلينيوم مضادات الأكسدة
نحاس أنزيم ، استقلاب الحديد
المنغنيز مساعد الانزيم
فلوريد الحفاظ على صحة العظام والأسنان والوقاية من تسوس الأسنان
الكروم يساعد الأنسولين في استقلاب الجلوكوز
الموليبدينوم مساعد الانزيم

كيمياء الكربوهيدرات وعلم الأحياء والتطبيقات الطبية

أدى اكتشاف إميل فيشر إلى أن الجلوكوز والفركتوز عند العلاج بفينيل هيدرازين أعطاه الأوزازون المتطابق إلى توضيح الكيمياء الفراغية للكربوهيدرات. منذ ذلك الحين ، كان التقدم في مجال الكربوهيدرات مذهلاً مع تفكيك هيكلها الأساسي ، والتركيب الحيوي ، والمناعة ، والوظائف ، والاستخدامات السريرية ، للكربوهيدرات النقية والكربوهيدرات المرتبطة بالبروتينات (البروتينات السكرية والبروتيوغليكان).

الفصول في كيمياء الكربوهيدرات وعلم الأحياء والتطبيقات الطبية تقديم تسلسل منطقي يبدأ من الكيمياء والكيمياء الحيوية للكربوهيدرات ، متبوعًا بدورها في مختلف الحالات المرضية ، إلى الكربوهيدرات كعوامل علاجية وتشخيصية محتملة.

يقدم هذا الكتاب مراجعة بانورامية مفصلة لكيمياء وبيولوجيا الكربوهيدرات للكيميائيين وعلماء الأحياء والمهنيين الصحيين. كل فصل مؤلف من قبل خبراء مساهمين في مجال معين من البحث.

أدى اكتشاف إميل فيشر إلى أن الجلوكوز والفركتوز عند العلاج بفينيل هيدرازين أعطاه الأوزازون المتطابق إلى توضيح الكيمياء الفراغية للكربوهيدرات. منذ ذلك الحين ، كان التقدم في مجال الكربوهيدرات مذهلاً مع تفكيك هيكلها الأساسي ، والتركيب الحيوي ، والمناعة ، والوظائف ، والاستخدامات السريرية ، للكربوهيدرات النقية والكربوهيدرات المرتبطة بالبروتينات (البروتينات السكرية والبروتيوغليكان).

الفصول في كيمياء الكربوهيدرات وعلم الأحياء والتطبيقات الطبية present a logical sequence leading from the chemistry and biochemistry of carbohydrates, followed by their role in various pathological conditions, to carbohydrates as potential therapeutic and diagnostic agents.

This book offers a detailed panoramic review of the chemistry and biology of carbohydrates for chemists, biologists and health professionals. Each chapter is authored by contributors expert in the particular area of research.