Hidratos de carbono y azúcares

Los hidratos de carbono incluyen tanto los azúcares simples, que son pequeñas moléculas en forma de anillo compuestas por carbono, hidrógeno y oxígeno, solas o en parejas, como los hidratos de carbono más complejos, que se forman cuando estos anillos se unen para formar largas cadenas.

Los hidratos de carbono nos aportan calorías o energía, y los azúcares simples, en particular, desempeñan muchas funciones en nuestra dieta: endulzan la limonada, equilibran una sopa de miso ácida, alimentan la levadura en el aumento de la masa y el alcohol, y ayudan a conservar mermeladas y jaleas.

Tenemos un gusto innato por lo dulce, que nos proporcionan los azúcares simples.

Tradicionalmente, los azúcares simples estaban disponibles en cantidades más modestas que en la actualidad, y consumir demasiadas calorías procedentes del azúcar puede convertirse en un problema.

Las dietas poco saludables, incluidas las que contienen demasiadas calorías procedentes de azúcares simples, se asocian a un mayor riesgo de padecer enfermedades como la obesidad, la diabetes mellitus y las enfermedades cardiovasculares, pero la buena noticia es que una dieta saludable también puede reducir ese riesgo.

Los azúcares se encuentran de forma natural en plantas como las frutas, las verduras y los cereales, así como en productos animales como la leche y el queso.

Los azúcares añadidos son los que se incluyen en alimentos como los cereales, el kétchup, las barritas energéticas e incluso los aliños para ensaladas.

Para que quede claro, incluso si el azúcar que se añade procede de una fuente natural como la caña de azúcar o la miel, se sigue considerando un azúcar añadido.

De hecho, varios de los ingredientes que aparecen en las etiquetas de los alimentos pueden ser fuentes de azúcares añadidos, algunos de los cuales probablemente conozca.

En realidad, el azúcar se refiere a una familia de moléculas denominadas sacáridos: monosacáridos, donde "mono" significa uno, es decir, una molécula de azúcar; disacáridos, donde "di" significa dos, es decir, dos moléculas de azúcar unidas; oligosacáridos, donde "oligo" significa unos pocos, es decir, de tres a nueve moléculas de azúcar unidas; y polisacáridos, donde "poli" significa muchos, es decir, diez o más moléculas de azúcar unidas.

La glucosa es el miembro más importante de la familia del azúcar y es un monosacárido.

Es la principal fuente de calorías para el organismo, capaz de atravesar la barrera hematoencefálica y nutrir el cerebro.

Otro monosacárido es la fructosa, que suele encontrarse en la miel, las frutas y las hortalizas.

Por último, está el monosacárido galactosa, conocido como azúcar de la leche.

Se conoce como azúcar de la leche porque solo se encuentra en la naturaleza cuando se une a la glucosa para formar la lactosa, un disacárido que se encuentra en la leche de los mamíferos, incluida la de vaca y la humana.

La sacarosa, o azúcar de mesa, es otro disacárido y se forma cuando la fructosa se une a la glucosa.

La sacarosa se encuentra en varias frutas y verduras, siendo la caña de azúcar y la remolacha azucarera las que presentan mayores cantidades.

La maltosa es otro disacárido, es decir, dos moléculas de glucosa unidas, y se encuentra en la melaza, que puede utilizarse como sustrato para fermentar la cerveza.

Los azúcares, como la fructosa por ejemplo, se encuentran casi siempre en combinación con otros azúcares, y las combinaciones pueden ser muy diferentes, incluso en alimentos aparentemente similares.

Por ejemplo, en la miel el 50% del azúcar es fructosa, el 44% es glucosa, el 4% es galactosa y el 2% es maltosa; mientras que en el jarabe de arce menos del 1% del azúcar es fructosa, el 3% es glucosa y el 96% es sacarosa.

Así, los azúcares simples, ya sean naturales o añadidos, son mezclas de monosacáridos o disacáridos.

Luego están los hidratos de carbono complejos.

Hay oligosacáridos como los galactooligosacáridos que son cadenas cortas de moléculas de galactosa como las que se encuentran en la soja.

Luego están los polisacáridos, que son cadenas aún más grandes con ramificaciones, y constituyen el tipo de hidratos de carbono más abundante en los alimentos.

Los almidones son polisacáridos con enlaces moleculares entre moléculas de azúcar que las enzimas intestinales humanas pueden descomponer.

Los almidones suponen una importante fuente de calorías, y pueden encontrarse en alimentos como el arroz, las patatas, el trigo y el maíz.

Los almidones no tienen el mismo sabor dulce que los azúcares simples porque no activan las papilas gustativas de la misma manera.

También están las fibras dietéticas, que son hidratos de carbono que las enzimas intestinales no pueden descomponer, por lo que el cuerpo no es capaz de digerirlos.

Las fibras alimentarias tienen enlaces moleculares que son resistentes a las enzimas intestinales humanas, por lo que pasan por el intestino delgado sin ser digeridas, se descomponen un poco por las bacterias en el intestino grueso y, finalmente, terminan como materia gruesa en las heces.

La fibra es fundamental porque puede ralentizar la tasa de absorción de azúcares simples como la glucosa en el intestino delgado, lo que puede ayudar a mantener los valores de glucosa en sangre relativamente estables.

La fibra también es buena para la salud del corazón y aumenta el peso de las heces, lo que ayuda a prevenir el estreñimiento.

Los monosacáridos se unen entre sí a través del enlace glucosídico, que se produce cuando un "OH" del carbono de un monosacárido se une a un "H" del carbono de otro monosacárido.

Juntos forman H2O, una molécula de agua, que se pierde.

En el caso de la maltosa, queda así un enlace alfa 1-4-glucosídico, entre el carbono número 1 de un monosacárido de glucosa y el carbono número 4 del otro monosacárido de glucosa.

La denominación alfa se refiere al hecho de que las moléculas están alineadas una al lado de la otra.

La lactosa tiene un enlace beta 1-4 glucosídico, lo que significa que el carbono 1 de la glucosa y el carbono 4 de la galactosa están unidos, pero esta vez las moléculas están apiladas con una más alta que la otra.

Por último, la sacarosa tiene un enlace alfa 1-2-glucosídico, por lo cual el carbono 1 de la glucosa y el carbono 2 de la fructosa están unidos.

Cuando se come, por ejemplo, un pedazo de pan de cebolla, las enzimas empiezan a descomponer los disacáridos, los oligosacáridos y los polisacáridos en monosacáridos para que puedan ser absorbidos.

Por ejemplo, las amilasas descomponen los polisacáridos grandes, como el almidón, en unidades más pequeñas, mientras que la lactasa, la sacarasa y la maltasa descomponen la lactosa, la sacarosa y la maltosa en sus monosacáridos.

Los monosacáridos individuales que provienen de la digestión de moléculas de hidratos de carbono más grandes (glucosa, fructosa y galactosa) atraviesan la mucosa del intestino y llegan al torrente sanguíneo para ser utilizados por el organismo.

Cuando los valores de glucosa en la sangre aumentan después de comer, el páncreas libera la hormona insulina y esta ayuda a trasladar la glucosa a las células y al hígado.

La insulina contribuye a estimular al hígado para que almacene glucosa en forma de glucógeno en un proceso llamado glucogénesis, que es cuando algunas de las moléculas de glucosa se unen con enlaces alfa 1-4 y alfa 1-6 glucosídicos para formar un polisacárido llamado glucógeno.

La insulina también promueve la síntesis de grasas y proteínas.

El metabolismo de la galactosa tiene una etapa inicial en la que una enzima del hígado convierte la galactosa en glucosa, básicamente cambiando la orientación del grupo OH del cuarto carbono.

Y ¡puf! La galactosa se ha convertido en una molécula más de glucosa en el hígado.

El hígado maneja la fructosa de forma un poco diferente.

La fructosa tiene 6 carbonos, y la mayor parte se descompone en dos moléculas de 3 carbonos y se envía a la glucólisis para ayudar a generar energía.

Cuando se necesita energía, los tres monosacáridos se metabolizan mediante la glucólisis, el ciclo del ácido cítrico y la fosforilación oxidativa.