HIDRATOS DE CARBONO
Compuestos con estructura de
polihidroxialdehído o de polihidroxiacetona; fuente más abundante y barata de
alimentos de la naturaleza. Contienen Carbono, Hidrógeno y Oxígeno. Cualquier
HC contiene en su estructura el grupo sacárido o glucosídico. El sacárido
proviene de un aldehído (aldosa) o una cetona(cetosa).
Clasificación:
-Simples: son de fácil absorción,
y contienen menos de 10 moléculas de azúcar unidas.
-Compuestos: constituidos a
partir de moléculas de 50 o más moléculas de azúcar.
Estructura
Para que el grupo sacárido en un
monosacárido pueda ser un HC, debe estar constituido por al menos tres carbonos,
que sería el más pequeño.
En la estructura de los HC,
cuando el grupo sacárido está situado en el primer carbono será una Aldosa;
pero al estar en otro lugar, este será una Cetosa.
MONOSACÁRIDOS
Los monosacáridos más comunes
(tetrosas, pentosas, hexosas) derivan del D-gliceraldehído con la adición de
CHOH a la cadena básica de carbonos. El átomo número 2 del gliceraldehído puede
existir como isómeros D y L; en los primeros el hidroxilo del carbono
asimétrico más alejado del aldehído se encuentra a la derecha del plano lineal
de la molécula. y en los de la serie L dicho hidroxilo de referencia se ubica a
la ixquierda del plano central.
Las representaciones químicas
pueden hacerse con las proyecciones de Fischer y de Haworth o con la fórmula
conformacional. En la primera, los carbonos están en una cadena lineal abierta
y se enumeran a partir del aldehído, pero en el caso de las cetosas se hace por
el átomo de carbono más cercano a la cetona.
En la esctructura de Haworth encontramos a los monosacáridos en dos tipos: la piranosa hexagonal y furanosa pentagonal, que tienen los mismos carbonos pero su acomodo es distinto:
La representación en forma de silla o tridimensional es utilizada para dos o más monosacáridos; es la más utilizada.
Los epímeros son compuestos
isómeros pero difieren únicamente en la posición de un hidroxilo (OH). Y
decimos que un carbohidrato es dextrógiro (giro hacia la derecha) cuando el
penúltimo OH se encuentra de el lado derecho, y levógiro (giro hacia la
izquierda) en el lado opuesto.
Se define anómero como el isómero de un monosacárido de más de
5 átomos de carbono que ha desarrollado una unión hemiacetálica,
lo que le permite tomar una estructura cíclica y determinar dos posiciones diferentes para el grupo hidroxilo: α, o β, según sea su
orientación bajo el plano, o sobre el plano, en una proyección de Haworth.
FUNCIÓN DE LOS MONOSACÁRIDOS EN LOS ALIMENTOS
Poder Edulcorante
No son azúcares pero poseen la propiedad de dar sabor dulce a los alimentos, por eso es que tiene el poder edulcorante, lo cual sólo se presenta en hidratos de carbono de cadenas cortas.
Conservación
Los solutos de peso molecular bajo reducen la presión de vapor de agua y paralelamente aumentan la presión osmótica; lo que nos indica que los monosacáridos pueden ser utilizados para el control microbiológico de diversos hongos, levaduras y bacterias.
Cristalización
Los azúcares tienen la capacidad de presentar el fenómeno del polimorfismo que consiste en que un mismo compuesto puede cristalizar en diversas formas.
Hidratación
Facilidad que tienen los OH de los azúcares de establecer puentes de hidrógeno con el agua. La hidratación se aprovecha para el control de la actividad acuosa de los alimentos.
POLISACÁRIDOS
Polímero constituido por más de 10 monosacáridos, con ramificaciones como las amilosas o sin ellas como las pectinas. Los polisacáridos representan del 70 al 80% de nuestro aporte de calorías consumidas. Entre ellos encontramos el almidón, glucógeno, celulosa (fibra), hemicelulosa (fibra), quitina (fibra), glucoproteínas, gomas, glucoaminoglucanos. Y dentro de estos, los únicos que realmente los humanos podemos digerir son el almidón, el glucógeno y algunas dextrinas, y los podemos encontrar en granos, semillas y plantas. Cabe destacar sin embargo, que ningún polisacárido posee un sabor dulce estando crudo; algunos de ellos al ser expuestos al calor se tornan dulces por el efecto de la hidrólisis de las moléculas.
ALMIDÓN
Principal polisacárido de reserva de la mayoría de los vegetales y principal fuente calórica de los seres humanos. Es la mezcla de amilosa y amilopectina, ambos formados por unidades de glucosa.
GLUCÓGENO
Polisacárido de reserva energética animal, formado por cadenas ramificadas de glucosa en forma de amilopectinas. Es almacenado principalmente en hígado y músculo, y es utilizado para la glucólisis.
Una molécula de glucógeno tiene más de 120,000 moléculas de alfa-glucosa formada por enlaces 1-4 glucosídicos.
CELULOSA
Este polisacárido es la fibra y el más abundante en toda la naturaleza. Lo encontramos en las paredes de las células vegetales. Este es el que nos ayuda a aumentar el número de deposiciones intestinales facilitando la digestión. Lo encontramos por ejemplo en las cascarillas del trigo, el salvado de avena, cebada, etc. El ser humano no posee la enzima para desdoblarla. Está compuesta por moléculas de glucosa, es rígido, insoluble en agua y sus en laces son beta 1-4 glucosídicos.
Generalmente la encontraremos acompañada de celobiosa para formar hemicelulosa.
QUITINA
Es el principal componente estructural del exoesqueleto de invertebrados como crustáceos, insectos y arácnidos; así como el segundo polímero natural más abundante después de la celulosa. También está presente en algas y hongos. Es un homopolisacárido formado por unidades repetidas de N-acetil-D-glucosamina, unidos por enlasces beta 1-4.
Lo encontramos en tres formas: Alfa-quitina, Beta-quitina, Delta-quitina.
GLUCOPROTEINAS
Polímeros compuestos por una proteína que contiene hidratos de carbono ya sean simples o compuestos. Su función principal es el reconocimiento celular como el tipo de sangre en nuestro cuerpo. Las encontramos en los eritrocitos (glóbulos rojos), y está conformado por dos aldosas: Beta-D-glucosa y Beta-D-xilosa.
AMINOGLUCANOS O GLUCOAMINOGLUCANOS
Son polímeros de glucosa que contienen N-acetilglucosamina o N-acetilgalactosamina. Se diferencía de la quitina gracias a sus azúcares sulfatados. Funciona como regulador térmico, y no es absorbido por el intestino. Inhibe la síntesis protéica y podría presentar toxicidad de mayor o menor grado.
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