Aspetti generali

I glucidi sono i costituenti più imporrtanti degli organismi vegetali, in cui svolgono una funzione plastica oppure di riserva energetica . Nell'organismo umano rappresentano solo l'1% del peso corporeo, ma svolgono importanti funzioni biologiche.
Il glucide più importante è il glucosio, sintetizzato dagli organismi autotrofi che, grazie alla clorofilla, trasformano l'energia solare in energia chimica. Tale processo è noto come fotosintesi clorofilliana e consiste appunto nella produzione di glucosio a partire da molecole inorganiche semplici: l'anidride carbonica presente nell'atmosfera e l'acqua assorbita dal terreno. Nel corso di questa reazione si libera ossigeno, molecola essenziale per la vita degli esseri viventi.
Il glucosio successivamente dà origine alla formazione di altri glucidi, di proteine e di grassi, costituendo i nutrienti per gli animali erbivori. Per questo motivo i glucidi sono alla base della catena alimentare.

Struttura e classificazione dei glucidi

I glucidi sono composti ternari, in quanto formati da tre elementi chimici: carbonio, idrogeno e ossigeno. Essi vengono anche indifferentemente chiamati zuccheri, carboidrati o idrati di carbonio. Quest'ultimo nome deriva dal fatto che, nella loro formula generale, idrogeno e ossigeno sono presenti nella stessa proporzione che nell'acqua.
Una molecola di glucide contiene sempre diversi gruppi funzionali ossidrili insieme a un gruppo aldeidico o, alternativamente, insieme a un gruppo chetonico. Secondo questa differenza, possono essere suddivisi in:
1. glucidi aldosi;
2. glucidi chetosi.
I glucidi vengono classificati, in base al grado di complessità delle loro molecole, in:
1. monosaccaridi, se costituiti da un'unica unità di base;
2. disaccaridi, se formati dall'unione di due unità di base;
3. polisaccaridi, se derivano dall'unione di tante molecole di monosaccaridi.

Monosaccaridi

I monosaccaridi sono molecole semplici, formate da un numero di atomi di carbonio che può variare da tre a sette: sono chiamati rispettivamente triosi, tetrosi, pentosi, esosi ed eptosi. I più importanti dal punto di vista nutrizionale sono il glucosio, il fruttosio e il galattosio. Tutti e tre sono costituiti da sei atomi di carbonio e presentano la stessa formula grezza ma diversa formula di struttura: sono quindi degli isomeri, e per distinguerli è necessario conoscere le loro formule di struttura.
I monosaccaridi sono solidi, solubili in acqua, hanno aspetto cristallino, colore bianco e sapore dolce.
Il glucosio è il monosaccaride più importante; allo stato libero si trova nel miele, nella frutta e in altri alimenti di origine vegetale. E' presente nel sangue umano: infatti tutti gli zuccheri introdotti con la dieta vengono trasformati in glucosio, che è il combustibile di più rapido utilizzo per l'organismo. Allo stato combinato fa parte di molti altri glucidi.

Il glucosio è impiegato nell'industria alimentare come dolcificante di marmellate, yogurt, caramelle, merendine.
Il fruttosio, o zucchero della frutta, è molto diffuso nel regno vegetale. E' presente allo stato libero nella frutta e nel miele; quando è combinato con il glucosio forma il saccarosio.
Il fruttosio è largamente utilizzato nell'industria conserviera e dolciaria per il suo potere dolcificante. Viene anche impiegato nella preparazione di alimenti dietetici per i diabetici, poiché è più tollerato del glucosio e del saccarosio.
Il galattosio si trova in natura solamente allo stato combinato; insieme al glucosio forma il lattosio o zucchero del latte. E' anche un componente di alcuni glicolipidi, molecole complesse presenti soprattutto nel tessuto nervoso.

Disaccaridi

I disaccaridi si ottengono dall'unione di due molecole di monosaccaridi con l'eliminazione di una molecola di acqua.
Il legame tra due monosaccaridi è chiamato legame glicosidico.
La reazione che porta alla scissione di un disaccaride con formazione di due molecole di monosaccaridi, è chiamata idrolisi.
I disaccaridi sono sostanze solide, di colore bianco, solubili in acqua, hanno aspetto cristallino e sapore più o meno dolce.
Il saccarosio è il comune zucchero da tavola. Viene prodotto in Europa dalla lavorazione della barbabietola, mentre nei Paesi tropicali si ottiene dalla canna da zucchero.
Il saccarosio è formato dall'unione di una molecola di glucosio e una di fruttosio. Il suo potere dolcificante è maggiore di quello del glucosio.

Il maltosio è lo zucchero del malto. Il termine malto si riferisce ai cereali germinati, nei quali si sviluppano enzimi idrolitici in grado di trasformare l'amido in maltosio.
Il maltosio è formato dall'unione di due molecole di glucosio.
Il lattosio è lo zucchero presente nel latte, al quale conferisce sapore dolciastro. E' un glucide di origine esclusivamente animale, sintetizzato nelle ghiandole mammarie dei mammiferi.
Il lattosio è costituito da una molecola di glucosio e una di galattosio.
Il lattosio si trasforma in acido lattico ad opera dei batteri lattici: tale reazione è alla base della fermentazione lattica, di notevole importanza per la produzione dello yogurt e del formaggio.

Polisaccaridi

I polisaccaridi sono costituiti da numerose molecole di monosaccaridi unite tra loro da legami glicosidici.
Ogni singola unità di base è denominata monomero.
Sono solidi, amorfi, generalmente insolubili in acqua e privi di sapore dolce.
I polisaccaridi di maggior interesse alimentare sono tre: l'amido, il glicogeno e la cellulosa. Tutti e tre sono polimeri del glucosio, ossia formati dalla ripetizione della stessa unità fondamentale di glucosio.
L'amido rappresenta la riserva energetica più importante degli organismi vegetali, da essi accumulato sotto forma di granuli in appositi organi come i tuberi e i semi. Per l'uomo l'amido rappresenta la più importante fonte di nutrimento.
I granuli dell'amido presentano dimensioni e forme diverse secondo la specie vegetale; questa caratteristica è molto importante perché permette di svelare possibili frodi sulle farine con la semplice osservazione dei granuli al microscopio.

L'amido è una miscela di due polisaccaridi strutturalmente diversi: l'amilosio e l'amilopectina.
L'amilosio consiste in una lunga catena a spirale di molecole di glucosio unite tra loro. L'amilosio è solubile in acqua calda.
L'amilopectina è costituita da un numero più elevato di molecole di glucosio unite; presenta una tipica struttura ramificata. L'amilopectina è insolubile in acqua ma è capace di intrappolare molecole d'acqua permettendo il rigonfiamento dei granuli di amido.
In acqua calda l'amido forma una specie di gel denominato salda d'amido.
Il glicogeno rappresenta una fonte di riserva energetica per gli animali: perciò è spesso chiamato “amido animale”. Nell'uomo il glicogeno si accumula nel fegato e nei muscoli, e viene idrolizzato fornendo molecole di glucosio di rapido utilizzo ogni volta che le cellule dell'organismo lo richiedono. Dal punto di vista chimico è costituito da migliaia di unità di glucosio che formano una struttura simile all'amilopectina, ma più ramificata.
La cellulosa è un polisaccaride di origine vegetale, avente funzione strutturale e di sostegno. La cellulosa è il costituente principale della parete delle cellule vegetali, alle quali conferisce la tipica resistenza e rigidità. E' costituita da lunghe catene lineari formate dall'unione di migliaia di molecole di glucosio legate tra loro. La cellulosa, infatti, non è digeribile dall'organismo umano, che è sprovvisto di enzimi specifici in grado di scindere questo tipo di legame. Gli animali erbivori, invece, presentano nel rumine e nell'intestino numerosi batteri che producono la cellulasi, e possono perciò utilizzare la cellulosa come alimento.
La cellulosa, insieme ad altri composti non digeribili, forma parte della fibra alimentare. Frutta, ortaggi, legumi e cereali non raffinati rappresentano una buona fonte di fibra alimentare.
Sebbene la fibra ingerita non fornisca energia all'organismo umano, essa ha comunque importanti funzioni, tra le quali:
1. conferire un elevato senso di sazietà;
2. regolare le funzioni intestinali e prevenire la stitichezza;
3. prevenire l'accumulo di sostanze tossiche, diminuendo il contatto tra residuo fecale e mucosa intestinale.
La fibra deve essere limitata nei casi di irritazione al colon.

Proprietà nutrizionali dei glucidi

I glucidi sono i macronutrienti di base dell'alimentazione umana poiché sono i principali componenti dei prodotti di origine vegetale. Nella dieta l'apporto maggiore dei glucidi è fornito sotto forma di amido, e in minori quantità dal saccarosio, dal lattosio e da altri glucidi semplici.
Le funzioni che i glucidi svolgono nell'organismo possono essere schematizzate come segue:
1. funzione energetica: i glucidi forniscono energia di rapida e immediata utilizzazione. Inoltre il glucosio rappresenta l'unica fonte di energia per le cellule del cervello e per i globuli rossi del sangue;
2. funzione di riserva o di deposito: il glicogeno rappresenta una forma di riserva energetica di rapido utilizzo in situazioni di deficienza di glucosio;
3. funzione plastica: alcuni glucidi, quali il ribosio e il desossiribosio, sono costituenti degli acidi nucleici; altri glucidi, uniti ai lipidi o ai protidi, sono costituenti delle membrane cellulari;
4. funzione protettiva: i glucidi svolgono un'azione protettiva nei confronti del fegato. Sono, infatti, necessari per una corretta utilizzazione dei grassi: se l'apporto glucidico è ridotto nella dieta, il fegato non riesce a smaltire adeguatamente i grassi e si formano una serie di sostanze che risultano tossiche per l'organismo.
Il fabbisogno glucidico per un adulto sano è del 55-65% circa delle calorie totali giornaliere: il 45-55% dovrebbe essere fornito da amido e il 10-12% da glucidi semplici.
L'eccesso di glucidi in generale favorisce l'obesità; l'abuso di saccarosio, in particolare, può favorire la carie dentaria e l'insorgenza del diabete nei soggetti predisposti.
La carenza di glucidi invece può determinare perdita di peso e ritardi nella crescita; in situazioni di malnutrizione grave porta al marasma.

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