Michael Ormsbee, PhD, Florida State University

Suomentanut Kate Findley ja oikolukenut Angela Shoemaker, The Great Courses Daily

Hiilihydraattien rakenne

Yleisiä hiilihydraattipitoisia elintarvikkeita ovat esimerkiksi viljat, pastat, perunat, riisi, hedelmät ja vihannekset. Sokeri itsessään on myös hyvin yksinkertainen hiilihydraattimuoto, mikä tarkoittaa, että elimistösi pilkkoo ja absorboi sen nopeasti. Näitä kaikkia elintarvikkeita pidetään hiilihydraatteina niiden samankaltaisen kemiallisen rakenteen vuoksi – ne koostuvat hiili-, vety- ja happiatomeista suhteessa 1:2:1.

Näiden atomien hajoaminen tuottaa lopulta adenosiinitrifosfaattia (ATP) eli energiaa, jota tarvitaan kaikkiin ihmisen toimintoihin. Syömiemme elintarvikkeiden hiilihydraatit voivat vaihdella melko yksinkertaisista, kuten sokerista, monimutkaisempiin muotoihin, kuten tärkkelykseen ja kuituihin. Tämä määrittää viime kädessä sen, kuinka nopeasti pystymme sulattamaan, imeyttämään ja käyttämään niitä toimintamme polttoaineeksi ja varastoimaan niitä rasvana lihaksiimme, maksaan ja rasvakudokseen.

Luokittelemme hiilihydraatteja niiden rakenteen mukaan yksinkertaisimmasta monimutkaisimpaan, ja näihin kuuluvat monosakkaridit, disakkaridit, oligosakkaridit ja polysakkaridit. Termi sakkaridi tarkoittaa sokeria, kreikan sanasta saccharum.

Etuliitteet mono, di, oligo ja poly viittaavat siihen, kuinka monta sokeria on liittynyt toisiinsa. Mono on yksi sokeri, di on kaksi sokerimolekyyliä, oligo on kolmesta yhdeksään sokerimolekyyliä ja poly on 10 tai useampia sokerimolekyylejä sidottuna toisiinsa.

Hiilihydraatin yksinkertaisin muoto on monosakkaridi, joka koostuu vain yhdestä sokerimolekyylistä. Tähän kuuluvat tuttuja nimiä, kuten glukoosi ja fruktoosi, jotka ovat peräisin hedelmäsokerista.

Kun monosakkaridit yhdistetään, syntyy disakkaridi, kuten sakkaroosi – fruktoosi ja glukoosi sidottuina toisiinsa – joka tunnetaan myös pöytäsokerina. Myös pidemmät monosakkaridiketjut voivat yhdistyä muodostaen oligosakkarideja, joita esiintyy yleisesti vihanneksissa, ja vielä pidempiä ketjuja, joita kutsutaan polysakkarideiksi. Tärkkelys, glykogeeni ja kuidut sisältävät polysakkarideja.

Hiilihydraattien prosessointinopeus

Hiilihydraattiketjun pituus on yksi tekijä, joka määrittää hiilihydraattien hajoamisnopeuden. Mitä lyhyempi ketju on, sitä nopeammaksi tämä nopeus muuttuu.

Yleisen terveyden kannalta halutaan itse asiassa hitaampi hajoamisnopeus, jotta vältetään suuret vaihtelut verensokerin ja insuliinin pitoisuuksissa. Insuliini on yksi hormoni, joka on vastuussa siitä, että estämme kykyämme käyttää rasvaa polttoaineena.

Toinen mielenkiintoinen hiilihydraatin hajoamisnopeuteen vaikuttava tekijä on hiilihydraatin muoto. Tärkkelyksellä, joka on kasviperäinen hiilihydraatti, voi olla kaksi perusmuotoa: amyloosi ja amylopektiini.

Amyloosi on suora, pitkäketjuinen molekyyli, joka sulatetaan hitaasti. Amylopektiini sen sijaan on voimakkaasti haaroittunut ja nopeasti sulava molekyyli, mikä johtuu molekyylin haaroittuneen rakenteen suuremmasta pinta-alasta. Glykogeeni on myös voimakkaasti haaroittunutta, ja se on hiilihydraattien muodossa, jota varastoimme kehossamme.

Kuidun hyödyt

Yksi hiilihydraattilähde, jolla on selkeitä terveys- ja kehonkoostumushyötyjä, on kuitu. Ravintokuidut ovat peräisin kasveista, eikä ihminen sulata tai imeydy niihin, joten niiden sisällyttäminen ruokavalioon hidastaa hiilihydraattien ruoansulatusta, mikä on yleensä hyvä asia. Ainoa poikkeus on joidenkin urheilijoiden kohdalla liikunnan aikana – silloin urheilija tarvitsee nopeasti sulavaa ja imeytyvää ruokaa.

Ravintokuituja on esimerkiksi banaaneissa, kaurapuurossa, pavuissa, täysjyväviljassa ja tummissa lehtivihanneksissa. Kuidut voivat auttaa sinua tuntemaan olosi täydeksi tai kylläiseksi pidempään, alentamaan veren kolesteroli- ja rasva-arvoja sekä parantamaan yleistä suolistoterveyttä. Tämä tarkoittaa, että saatat syödä vähemmän sisällyttämällä kuitua aterioihisi.

Lääketieteen instituutin kuitujen vähimmäissuositus on noin 14 grammaa tuhatta kaloria kohti. Tämä on noin 25 grammaa päivässä naisilla ja 38 grammaa päivässä miehillä.

Nämä luvut on kuitenkin asetettu terveysongelmien ennaltaehkäisemiseksi eikä välttämättä optimaalisen elämän saavuttamiseksi. Banaanissa on viisi grammaa kuitua, ja yhdessä kupillisessa paistettuja papuja on noin 15 grammaa kuitua.

Hiilihydraattien hajoamisprosessi

Hiilihydraattien hajoamisprosessi alkaa suussamme sylkiamylaasi-nimisellä entsyymillä. Se hajottaa pitkät sokerit pienemmiksi alayksiköiksi imeytymistä varten, ja nämä pienet, yksinkertaiset hiilihydraatit siirtyvät ohutsuolen solukalvon läpi vereen kapillaareissa, jotka johtavat porttilaskimoon.

Porttilaskimosta veri kulkeutuu maksaan, ja maksa ottaa sieltä sen verran glukoosia, mitä se tarvitsee omaan energiantarpeeseensa ja myös sen verran, mitä se tarvitsee varastoitavaksi glykogeeniksi. Jäljelle jäävä glukoosi kiertää edelleen veressä, ja riippumatta siitä, mitä hiilihydraattia syöt, se on lopulta veressäsi glukoosina, koska elimistösi suosii glukoosia energiantuotannossa.

Syömäsi fruktoosi varastoituu maksan glykogeeniksi, ja kun maksa on varastoinut kaiken tarvitsemansa fruktoosin sisältämän glykogeenin, fruktoosi palvelee sen jälkeen rasvasynteesiä. On selvää, että tämä ei välttämättä ole paras mahdollinen yleisen terveyden kannalta. Hiilihydraattien hajoamisen lopputulos on glukoosin ohjautuminen verenkiertoon ja lopulta sitä tarvitseviin soluihin kaikkialla kehossasi.

Toimittanut Kate Findley ja oikolukenut Angela Shoemaker, The Great Courses Daily

Michael Ormsbee on apulaisprofessori ravitsemus-, elintarvike- ja liikuntatieteiden laitoksessa ja liikuntatieteiden ja urheilutieteiden ja urheilulääketieteen instituutin tilapäinen johtaja Floridan osavaltiollisen yliopiston humanistisen korkeakoulun liikuntatieteellisessä yksikössä. Hän on suorittanut MS-tutkinnon liikuntafysiologiasta South Dakotan osavaltionyliopistossa ja tohtorin tutkinnon bioenergetiikasta Itä-Carolinan yliopistossa.