Gli zuccheri

I glucidi

I glucidi o glicidi sono dei composti chimici organici formati da atomi di carbonio, idrogeno e ossigeno, formando la classe di biomolecole CHO. Sono chiamati anche carboidrati o saccaridi .

I glucidi hanno numerose funzioni biologiche, tra cui quella di fonte energetica e trasporto dell’energia e sono anche noti come componenti strutturali della cellulosa nelle piante e della cartilagine negli animali. Inoltre giocano un ruolo fondamentale nel sistema immunitario, nella fertilità e nello sviluppo biologico.

L’importanza dei glucidi in biologia

I carboidrati sono la più comune fonte di energia negli organismi viventi, e la loro digestione richiede meno acqua di quella delle proteine o dei grassi. Le proteine e i grassi sono componenti strutturali necessari per i tessuti biologici e per le cellule, e sono anche una fonte di energia per la maggior parte degli organismi.

In particolare i monosaccaridi sono la più grande risorsa per il metabolismo. Quando non c’è immediato bisogno di monosaccaridi spesso sono convertiti in forme più vantaggiose per lo spazio, come i polisaccaridi. In molti animali, compresi gli umani, questa forma di deposito è il glicogeno, sito nelle cellule del fegato e dei muscoli. Le piante invece utilizzano l’amido come riserva. Altri polisaccaridi come la chitina, che concorre alla formazione dell’esoscheletro degli artropodi, svolgono invece una funzione strutturale.

I polisaccaridi rappresentano un’importante classe di polimeri biologici. La loro funzione negli organismi viventi è di solito strutturale o di deposito. L’amido (un polimero del glucosio) è utilizzato come polisaccaride di deposito nelle piante, e si trova sia nella forma di amilosio sia in quella ramificata dell’amilopectina. Negli animali, il polimero di glucosio strutturalmente simile è il più densamente ramificato glicogeno, qualche volta chiamato “amido animale”. Le proprietà del glicogeno gli permettono di essere metabolizzato più rapidamente, il che si adatta alle vite attive degli animali che si muovono. Le forme di glicogeno più diffuse sono il glicogeno epatico e glicogeno muscolare. Il glicogeno epatico si trova nel fegato, è la riserva di zucchero e di energia negli animali e dura 24 ore. Il glicogeno muscolare è la riserva di zucchero utilizzata direttamente dalle cellule muscolari senza passare per la circolazione sanguigna. Il glicogeno epatico, invece, prima di raggiungere le cellule e, in particolare, il tessuto muscolare deve essere immesso nella circolazione sanguigna.

La suddivisione degli zuccheri

La classificazione degli zuccheri dipende dal numero di molecole di cui sono composti.
–      Zuccheri Semplici: sono quelli che vengono assorbiti più in fretta dall’organismo, che li trasforma subito in energia. Sono per esempio zuccheri semplici il glucosio, il fruttosio (monosaccaridi), il saccarosio, meglio noto come lo “zucchero comune da cucina” e il lattosio (disaccaridi). Provocano – se assunti da soli – un immediato innalzamento della glicemia nel sangue e un brusco calo successivo di questa, che va a determinare una sensazione di fame. Gli zuccheri semplici sono contenuti prevalentemente nella frutta, nel latte,nelle caramelle e nei prodotti dolci da forno (biscotti secchi, brioche, etc.) e da spalmare (miele, creme varie,marmellate,etc.).
–      Zuccheri Complessi: sono quelli a più lenta digestione che, venendo assimilati a poco a poco, agiscono prolungando il senso di sazietà. Sono per esempio zuccheri complessi (polisaccaridi) l’amido, contenuto in pasta, pane, riso, legumi, patate, castagne, e banane, e il glicogeno, contenuto in muscoli e fegato.

Funzioni e fabbisogno energetico

Gli zuccheri (detti anche carboidrati o glucidi) forniscono circa 4 calorie per grammo e sono presenti sia nelle cellule che nel sangue.
Il quantitativo di zuccheri (nello specifico di glucosio) presente nel sangue, chiamato glicemia, dovrebbe essere mantenuto costante; un valore della glicemia molto elevato (iperglicemia) costituisce uno dei principali sintomi del diabete.

– Funzione energetica: costituiscono la fonte di energia più semplice e di più immediato utilizzo, cui l’organismo attinge per respirare, muoversi, crescere.
– Funzione di riserva: gli zuccheri complessi vengono spesso immagazzinati come riserva di energia (nei muscoli, nel caso del glicogeno) o trasformati in grassi, andando così a costituire il tessuto adiposo.

Il fabbisogno giornaliero di zuccheri di una persona adulta dovrebbe aggirarsi intorno al 50-60% della quota calorica, di cui solo un 10-15% dovrebbe derivare da zuccheri semplici. Per esempio, all’interno di una dieta da 2100 calorie, si dovrebbero assimilare 56-84 grammi di zuccheri.

Gli zuccheri nell’alimentazione

Le caratteristiche nutritive dello zucchero di canna e dello zucchero bianco sono pressoché uguali. Quello che invece varia, ossia il sapore ed il colore, è dovuto alla presenza di un residuo vegetale chiamato melassa, derivante dalla non completa raffinazione del prodotto.
–  I succhi di frutta che riportano la dicitura “senza zuccheri aggiunti” contengono comunque zuccheri, ovvero quelli presenti naturalmente nella frutta.

I carboidrati non sono nutrienti essenziali per gli esseri umani: il corpo può ottenere tutta l’energia necessaria da proteine e grassi. Però una dieta completamente priva di carboidrati può portare a chetosi. Comunque, il cervello e i neuroni in genere non possono consumare direttamente i grassi e hanno bisogno di glucosio da cui ricavare energia: questo glucosio può essere ricavato da alcuni degli amminoacidi presenti nelle proteine e anche dal glicerolo presente nei trigliceridi.

I carboidrati forniscono 3,75 kcal per grammo, le proteine 4 kcal per grammo, mentre i grassi forniscono 9 kcal per grammo. Nel caso delle proteine, però, quest’informazione è fuorviante in quanto solo alcuni degli amminoacidi possono essere utilizzati per ricavare energia. Allo stesso modo, negli esseri umani, solo alcuni carboidrati possono fornire energia, tra questi ci sono molti monosaccaridi e alcuni disaccaridi. Anche altri tipi di carboidrati possono essere digeriti, ma solo grazie all’aiuto dei batteri intestinali. I ruminanti e le termiti possono addirittura digerire la cellulosa, che non è digeribile dagli altri organismi. I carboidrati complessi non assimilabili dall’uomo, come ad esempio la cellulosa, l’emicellulosa e la pectina, sono un’importante componente della fibra alimentare.

La composizione degli zuccheri

Dal punto di vista chimico, esistono diverse classificazioni dei saccaridi. A seconda del numero di unità ripetitive che li compongono, possono essere suddivisi in:

monosaccaridi: formati da una sola unità ripetitiva; tra questi si annoverano il glucosio, il galattosio e il fruttosio;

oligosaccaridi: formati da poche unità ripetitive

disaccaridi: formati da due unità ripetitive;

trisaccaridi: formati da tre unità ripetitive;

polisaccaridi: formati da molte unità ripetitive

Le unità ripetitive degli oligosaccaridi e dei polisaccaridi sono legate da legami glicosidici.

I glucidi si distinguono inoltre in:

carboidrati semplici: monosaccaridi e oligosaccaridi.

Dal punto di vista chimico, i glucidi sono aldeidi o chetoni ai quali sono stati aggiunti vari gruppi ossidrilici, solitamente uno per ogni atomo di carbonio che non fa parte del gruppo funzionale aldeidico o chetonico. I glucidi con maggiore peso molecolare possono dunque essere considerati poliidrossialdeidi o poliidrossichetoni.

La maggior parte dei glucidi possono essere descritti dalla formula C_m(H₂O)_n, dove n è un numero maggiore o uguale a tre e m può essere diverso da n. Alcune eccezioni sono gli acidi uronici e i deossizuccheri come il fucosio.