Глава 2 Углеводы и клетчатка
Все цельные растительные продукты содержат углеводы. Кроме простого углевода лактозы, содержащегося в молочных продуктах, в продуктах животного происхождения углеводы содержатся в малых количествах или не содержатся вообще. Количество и виды углеводов в растительной пище могут существенно различаться. Углеводы можно разделить на моносахариды, дисахариды или полисахариды в соответствии с повышением сложности их молекулярной структуры.
Моносахариды. Простейшие углеводы известны как моносахариды; слово моно означает «один», а сахарид – «сахар». Существует три разных типа моносахаридов: глюкоза, фруктоза и галактоза. Глюкоза – основное топливо большинства клеток в организме, за исключением клеток сердечной мышцы, которые предпочитают использовать жиры. Термин «уровень сахара в крови» означает уровень глюкозы в крови, поэтому, когда человеку измеряют уровень сахара, на самом деле измеряют концентрацию глюкозы. Фруктоза по структуре напоминает глюкозу. Галактоза – это фрагмент сахара лактозы, содержащегося в молоке животных. Все три моносахарида могут использоваться для получения энергии.
Сладкие фрукты содержат значительное количество фруктозы и иногда глюкозы, но в большей части из них не содержится галактозы, если не считать нескольких исключений, где она содержится в крайне малых количествах. Мясо не содержит моносахаридов, поскольку в мясе животных почти не содержится углеводов – только белки и жиры. В мясе может присутствовать немного углеводов в виде гликогена, но, если учесть, какое число калорий содержится в таком количестве углеводов, их содержание является ничтожным в сравнении с количеством жиров и белков. Например, в базах данных по питательным веществам указывается, что в мясе вообще не содержится углеводов, что верно с практической точки зрения.
Дисахариды. Дисахарид представляет собой простой сахар, состоящий из двух моносахаридов. Существует три дисахарида: сахароза, мальтоза и лактоза. Сахароза состоит из одной молекулы глюкозы и одной молекулы фруктозы и встречается во множестве натуральных и обработанных продуктов, при этом одна из наиболее распространённых форм сахарозы – белый столовый сахар. Мальтоза состоит из двух молекул глюкозы и встречается в обработанных пищевых продуктах в качестве ингредиента. Лактоза состоит из одной молекулы глюкозы и одной молекулы галактозы и, как говорилось ранее, является единственным сахаром животного происхождения.
Таблица 2.1
Содержание моносахаридов и дисахаридов в некоторых продуктах
Сладкие фрукты из таблицы 2.1 содержат больше сахарозы, чем мальтозы и лактозы, поскольку сахароза представляет собой сочетание двух моносахаридов – фруктозы и глюкозы. Содержание сахарозы может варьировать в разных фруктах, и хороший пример этого – содержание сахарозы в бананах в сравнении с яблоками. За исключением фруктов, продукты, перечисленные в этой таблице, содержат мало дисахаридов, поскольку в них также содержится мало простых углеводов. Единственное исключение – коровье молоко, потому что молочные продукты богаты лактозой.
Полисахариды. Углеводы, содержащиеся в овощах (а также злаках и псевдозлаках), являются более сложными. Сложный углевод, или полисахарид, – это ряд сцепленных вместе моносахаридов. Некоторые полисахариды содержат калории, другие нет. Примеры полисахаридов – крахмал, гликоген и клетчатка.
Крахмал – это сложный углевод, содержащийся в растениях, который обеспечивает нас доступной энергией, поскольку в конечном итоге расщепляется в организме на моносахариды. Крахмал расщепляется ферментами, усваивающими углеводы, в пищеварительном тракте, образуя простой углевод глюкозу, которую затем организм может усваивать и использовать. Гликоген – это форма хранения углеводов в организме человека, он содержится в печени и скелетных мышцах. Клетчатка (также известная как целлюлоза) не расщепляется пищеварительными ферментами, а проходит через пищеварительный тракт незатронутой и непосредственно не даёт нам энергии. Однако она имеет другие преимущества – например, поддерживает адекватный уровень холестерина в крови и способствует регулярному очищению кишечника.
В сладких фруктах изначально содержится мало крахмала, поскольку большая часть содержащихся в них углеводов – моносахариды и дисахариды. Морковь и ямс гораздо более богаты крахмалом, поскольку большая часть углеводов, которые в них содержатся, – полисахариды. В продуктах животного происхождения сложных углеводов не содержится.
Роль клетчатки как пребиотика
Большинство типов клетчатки состоят из молекул глюкозы; однако один тип клетчатки, инулин, состоит из молекул фруктозы. Как в случае с любой клетчаткой, инулин не расщепляется пищеварительными ферментами, но может перевариваться благотворными кишечными бактериями – так называемой симбиотной микрофлорой нашего кишечника. Поскольку он может обеспечивать пищу этим полезным бактериям (известным как пробиотики), инулин называют пребиотиком.
Фруктоолигосахариды (ФОС) – другой тип клетчатки, подобный инулину, который состоит из молекул фруктозы. Обычно фруктоолигосахариды содержат от 2 до 10 молекул фруктозы, в то время как инулины содержат более 10 молекул фруктозы и считаются полисахаридами. Поскольку молекулы ФОС не такие длинные, как молекулы инулина, они классифицируются как олигосахариды (содержат мало сахаров). В исследовании в «Журнале о питании» сообщалось, что как ФОС, так и инулин могут быть источниками пищи для пробиотиков и встречаются в природе более чем в 36 тыс. видах растений в том или ином количестве, как показано в таблице 2.2.
Таблица 2.2
Содержание инулина и ФОС в некоторых продуктах[1]
Источники: данные из работ [Campbell et al., 1997; Van Loo et al., 1995].
Фруктоолигосахариды обычно имеют умеренно сладкий вкус, в то время как фруктоза значительно слаще. Если вы когда-нибудь пробовали сырой топинамбур (земляную грушу), корень якона или хикаму, вероятно, вы отметили мягкий, сладкий вкус, который дают содержащиеся в них фруктоолигосахариды или инулин. Сравните его со вкусом продуктов с высоким содержанием фруктозы, которые являются очень сладкими, например апельсина, яблок и манго.
Заблуждения насчёт углеводов
Углеводы часто объединяют без разбора, при этом не учитывают важные различия, которые существуют между отдельными продуктами, богатыми углеводами. Не все углеводы одинаковые. Стоит также отметить, что почти все продукты содержат углеводы, за исключением мяса, масел или обработанных продуктов, из которых углеводы были удалены.
Вклад углеводов в ожирение
Существуют разные причины избыточного веса и ожирения у людей, при этом самая распространённая – чрезмерное потребление калорий. Когда человек потребляет избыточное число калорий, организм накапливает углеводы, жиры и белки в форме телесного жира.
Многие обработанные продукты, богатые углеводами, также содержат много жиров, и в некоторых случаях жиров в них больше, чем углеводов (см. таблицу 2.3).
Поскольку организм обычно использует в качестве топлива сначала углеводы и только затем жиры, жиры, содержащиеся в этих продуктах, часто преобразуются в телесный жир. В зависимости от того, сколько лишних калорий потребляет человек, углеводы и белки также могут преобразовываться в телесный жир. Итак, заключается в действительности проблема в углеводах, которые содержатся в этих продуктах, или в жирах?
Таблица 2.3
Богатые углеводами обработанные продукты
Влияние углеводов на уровень сахара в крови
Большая часть углеводов в конечном итоге расщепляется до простого углевода – глюкозы. Обычно, если глюкоза быстро высвобождается и всасывается в кровоток, повышается уровень сахара в крови и происходит соответствующее увеличение выработки инсулина – гормона, отвечающего за перенос глюкозы из крови в клетки, например клетки мышц. Если эта глюкоза не используется для выработки энергии, она может превращаться в жир. Таким образом, можно сказать, что инсулин отвечает за снабжение клеток глюкозой, удовлетворяя их потребность в энергии; однако, если клетки в настоящий момент не нуждаются в энергии, задача инсулина – указать организму, что нужно создавать и накапливать жир, чтобы сохранить эту энергию для использования в будущем.
Нередко считается, что все углеводы повышают уровень глюкозы в крови, поскольку содержат сахара. Чтобы точнее измерить это, врач Дэвид Дженкинс и его коллеги из Университета Торонто создали систему под названием гликемический индекс (ГИ), позволяющую определять, насколько каждый грамм от общего числа углеводов (за вычетом клетчатки) в пище поднимает уровень сахара в крови в сравнении с подъёмом этого уровня в случае употребления чистой глюкозы. В недавней работе исследователей из Сиднейского университета представлены бесценные данные о гликемическом индексе и значениях гликемической нагрузки для многих распространённых продуктов, как мы вскоре увидим. По большей части продукты, имеющие высокое значение гликемического индекса, сильнее повышают уровень глюкозы в крови. Продукты, имеющие более низкие значения в системе оценок ГИ, вызывают сравнительно более медленное повышение уровня сахара в крови и уровня инсулина. Продукты в соответствии со своими значениями распределяются как имеющие низкий, средний и высокий гликемический индекс.