Los carbohidratos son moléculas orgánicas formadas por carbono (C), hidrógeno (H) y oxígeno (O). Las plantas producen carbohidratos utilizando dióxido de carbono y agua a través de la fotosíntesis.
Mientras que algunos de los carbohidratos producidos se convierten en proteínas, grasas y otros compuestos orgánicos, otros se convierten en polisacáridos para su almacenamiento.
Los carbohidratos son consumidos por organismos que no pueden realizar la fotosíntesis, principalmente para obtener energía. Aunque es un componente natural de los alimentos, algunos carbohidratos se pueden agregar a los alimentos como gelificantes, estabilizadores y espesantes.
La fórmula estructural general de los monosacáridos, sus componentes básicos, es CnH2nOn, pero algunos monosacáridos no se ajustan a esta fórmula. Otro nombre para los carbohidratos es azúcares. El nombre proviene de la palabra griega “gluco” que significa “dulce.”
Clasificación de carbohidratos
Los carbohidratos se dividen en tres grupos según su tamaño;
1. Monosacáridos,
2. Disacáridos,
3. Polisacáridos
Los componentes más pequeños de los carbohidratos son los monosacáridos. Los disacáridos son carbohidratos formados por la unión de dos monosacáridos. Los polisacáridos son carbohidratos formados por la combinación de un mayor número de monosacáridos.
El término oligosacárido se utiliza en algunas fuentes para carbohidratos que constan de 2 a 10 monosacáridos, mientras que en algunas fuentes se utiliza para carbohidratos que constan de 2 a 20 monosacáridos. Esencialmente, oligosacáridos es un término utilizado para polisacáridos que contienen de 2 a 20 monosacáridos en su estructura.
1. Monosacáridos
Los monosacáridos son los componentes más pequeños de los carbohidratos. Cuando se descomponen los monosacáridos, no se forma un carbohidrato más pequeño. Consiste en una única cadena de carbono no ramificada. Las longitudes de las cadenas suelen oscilar entre 2 y 8 carbonos.
El oxígeno está unido a uno de los carbonos de la cadena mediante un doble enlace (C=O). El grupo –OH está unido a los otros carbonos de la cadena. Si el carbono unido al oxígeno mediante un doble enlace está al final de la cadena, dichos monosacáridos se denominan “aldosas.” Si el carbono con doble enlace no se encuentra en los extremos de la cadena sino en otras filas, estos monosacáridos se denominan “cetosas.”
Por ejemplo, la glucosa es una aldosa mientras que la fructosa es una cetosa. Por tanto, si bien las fórmulas cerradas de los dos compuestos son iguales (C6H12O6), sus estructuras, propiedades físicas y químicas son diferentes entre sí.
Sin embargo, los monosacáridos también se nombran según el número de carbonos en la longitud de su cadena. Para decirlo brevemente;
• Los monosacáridos de 3 carbonos son “triosas”; el gliceraldehído y la dihidroxiacetona son triosas.
• Los monosacáridos de 4 carbonos son “tetrosa”; la eritrosa y la eritrulosa son tetrosas.
• Los monosacáridos de 5 carbonos son “pentosas”; la ribosa, la ribulosa, la arabinosa y la xilosa son pentosas.
• Los monosacáridos de 6 carbonos son “hexosa”; la glucosa, la fructosa, la galactosa, la manosa y la sorbosa son hexosas.
Monosacáridos comunes;
Ribosa; está incluido en la estructura de nucleótidos, ácidos nucleicos, vitaminas B2 y enzimas. La 2-desoxirribosa, un derivado de la ribosa, se encuentra en la estructura del ADN.
Arabinosa; es uno de los componentes básicos de las gomas utilizadas como aditivos alimentarios. Se encuentra en manzanas, higos, pomelos y algunas variedades de uva.
Glucosa (dextrosa, azúcar en sangre, azúcar de uva); Es el monosacárido más común en la naturaleza. Se encuentra en forma libre en frutos maduros, miel y sangre. Además, se encuentran principalmente en la estructura de disacáridos y polisacáridos.
Fructosa (levulosa, azúcar de frutas); Se encuentra en forma libre en frutas dulces y miel. Es el carbohidrato con mayor grado de dulzor entre todos los carbohidratos. La absorción de fructosa en los intestinos es más lenta que la de la glucosa.
Galactosa; No se encuentra en forma libre en la naturaleza; Se localiza en las estructuras de disacáridos y polisacáridos. La fuente más rica es la leche y los productos lácteos que contienen lactosa. La galactosa es el componente básico de los galactolípidos que se encuentran en el cerebro y las células nerviosas.
Manosa; No se encuentra libre en la naturaleza. Es el componente básico de los glicolípidos, glicoproteínas y albúminas séricas en los tejidos animales.
2. Disacáridos
El enlace glicosídico de dos monosacáridos forma disacáridos. No se pueden utilizar directamente sobre el cuerpo; Se descomponen en sus monómeros en el tracto digestivo y los monosacáridos resultantes se absorben en los intestinos.
Disacáridos comunes;
Sacarosa; La sacarosa consta de una molécula de glucosa y una de fructosa. La sacarosa se encuentra en todas las plantas, pero se encuentran cantidades disponibles comercialmente en la remolacha azucarera y la caña de azúcar.
El azúcar granulada que utilizamos como azúcar de mesa está formado por cristales de sacarosa obtenidos del refinado de la caña de azúcar y la remolacha azucarera.
Lactosa (azúcar de la leche); Se encuentra en la naturaleza sólo en la estructura de la leche. Se forma debido a la combinación de una molécula de glucosa y una molécula de galactosa.
La lactosa se descompone en glucosa y galactosa mediante la enzima lactasa en el tracto digestivo. La ausencia o muy poca presencia de la enzima lactasa en el sistema digestivo hace que la lactosa sea indigerible. Esta situación provoca un malestar llamado “intolerancia a la lactosa” y se manifiesta con hinchazón, dolor, calambres, gases y diarrea en el abdomen.
Maltosa: Es un disacárido que no se encuentra en forma libre en la naturaleza y generalmente se obtiene debido a la hidrólisis del almidón. Tiene dos moléculas de glucosa en su estructura.
3. Polisacáridos
Las estructuras formadas debido a la combinación de muchos monosacáridos se denominan polisacáridos. Existen polisacáridos formados por 20 monosacáridos, así como polisacáridos formados por la combinación de 15.000 monosacáridos. Los polisacáridos generalmente contienen entre 200 y 3000 monosacáridos.
Polisacáridos comunes;
Almidón; El almidón producido por las plantas para almacenar energía se encuentra generalmente en estructuras altas como semillas, frutos y raíces. Además de ser una importante fuente de energía, el almidón también es muy utilizado como aditivo alimentario en la industria alimentaria debido a sus propiedades como gelificante y espesante.
Aunque sólo hay glucosa como componente básico del almidón, las cadenas de glucosa existen en dos formas diferentes: de cadena lineal (amilosa) y de cadena ramificada (amilopectina). La cantidad de glucosa en la estructura del almidón varía dependiendo de la planta que lo produce; también hay plantas en la naturaleza que producen moléculas de almidón que constan de 3 millones de glucosa.
Glucógeno; Son polisacáridos producidos en tejidos animales y humanos para almacenar energía y contienen únicamente glucosa. No se encuentra en alimentos vegetales. Si bien está casi ausente en la carne consumida, se puede encontrar en el hígado en una proporción de aproximadamente el 6%.
Celulosa; La celulosa, que se encuentra en la estructura de las paredes celulares de las plantas, está compuesta por una cantidad muy elevada de glucosa. La importancia de la celulosa en la nutrición humana es que es una excelente fibra dietética. Esto se debe a que los humanos no pueden digerir la celulosa. Aunque la celulosa no se puede digerir, es una molécula que ayuda a la digestión como fibra dietética. Por otro lado, es la materia prima del papel y tiene un índice de uso muy alto en la industria.
Para leer sobre la importancia de los carbohidratos en términos de nutrición, visite nuestra página titulada “Carbohidratos; Funciones en el cuerpo y cantidad en los alimentos“
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