Los hidratos de carbono son polihidroxi aldehídos

El papel de los carbohidratos en la nutrición

Descripción

Disponibilidad y consumo

Fisiología

Descripción

Los hidratos de carbono son polihidroxi aldehídos, cetonas, alcoholes, ácidos, sus derivados simples y sus polímeros que tienen enlaces del tipo acetal. Se pueden clasificar según su grado de polimerización y se pueden dividir inicialmente en tres grupos principales, a saber, azúcares, oligosacáridos y polisacáridos (ver Figura 1).

Figura 1

Los carbohidratos principales de la dieta

Clase (DP *) Subgrupo Componentes

Azúcares (1-2) Monosacáridos Glucosa, galactosa, fructosa

Disacáridos Sacarosa, lactosa, trehalosa

Polioles Sorbitol, manitol

Oligosacáridos (3-9) Malto-oligosacáridos Maltodextrinas

Otros oligosacáridos Rafinosa, estaquiosa, fructooligosacáridos

Polisacáridos (> 9) Almidón Amilosa, amilopectina, almidones modificados

Polisacáridos sin almidón Celulosa, hemicelulosa, pectinas, hidrocoloides

DP * = Grado de polimerización

Cada uno de estos tres grupos puede subdividirse sobre la base de la composición de monosacáridos de los carbohidratos individuales. Los azúcares comprenden monosacáridos, disacáridos y polioles (alcoholes de azúcar); los oligosacáridos incluyen maltooligosacáridos, principalmente los que se producen a partir de la hidrólisis del almidón, y otros oligosacáridos, por ejemplo αgalactósidos (rafinosa, estaquiosa, etc.) y fructooligosacáridos; el grupo final son los polisacáridos que pueden dividirse en almidón (  glucanos) y polisacáridos no amiláceos cuyos componentes principales son los polisacáridos de la pared celular de la planta tales como celulosa, hemicelulosa y pectina (2,3,4).

Carbohidratos totales

Aunque los componentes individuales de los carbohidratos de la dieta son fácilmente identificables, existe cierta confusión en cuanto a lo que comprende los carbohidratos totales como se informa en las tablas de alimentos. Se usan dos medidas principales de carbohidratos totales, en primer lugar, la derivada por "diferencia" y, en segundo lugar, la medición directa de los componentes individuales que luego se combinan para dar un total. El cálculo de carbohidratos por "diferencia" se ha utilizado desde el cambio de siglo. Se determina la proteína, grasa, ceniza y contenido de humedad de un alimento, se resta del peso total del alimento y el resto, o "diferencia", se considera carbohidrato. Sin embargo, existen varios problemas con este enfoque del análisis de carbohidratos totales en el sentido de que la cifra "por diferencia" incluye una serie de componentes no carbohidratados tales como lignina, ácidos orgánicos, taninos, ceras y algunos productos de Maillard.Además de este error, combina todos los errores analíticos de los otros análisis. Finalmente, una sola cifra global de carbohidratos en los alimentos es poco informativa porque no identifica los muchos tipos de carbohidratos en un alimento y, por lo tanto, permite cierta comprensión de las propiedades fisiológicas potenciales de esos carbohidratos (5,6).

Terminología

Al decidir cómo clasificar los carbohidratos en la dieta, el problema principal es conciliar las diversas divisiones químicas de los carbohidratos con las que reflejan la fisiología y la salud. Una clasificación basada puramente en química no permite una traducción fácil en términos nutricionales ya que cada una de las principales clases de carbohidratos tiene una variedad de efectos fisiológicos. Sin embargo, una clasificación basada en propiedades fisiológicas también crea una serie de problemas en el sentido de que requiere un solo efecto para ser considerado como primordialmente importante y para ser utilizado como la base de la clasificación. Esta dicotomía ha llevado a la introducción de una serie de términos para describir diversas fracciones y subfracciones de carbohidratos (4,7).

Azúcares

El término "azúcares" se usa convencionalmente para describir los mono y disacáridos. "Azúcar", por el contrario, se utiliza para describir la sacarosa purificada, como lo son los términos "azúcar refinada" y "azúcar añadida"

Azúcares extrínsecos e intrínsecos

Estos términos tuvieron su origen en un comité del Departamento de Salud del Reino Unido (Reino Unido) en 1989 (8), que estaba analizando la cuestión de los azúcares en la dieta. Los términos se desarrollaron para ayudar al consumidor a elegir entre los que se consideraban azúcares saludables y los que no. Los azúcares intrínsecos se definieron como azúcares que se producen dentro de las paredes celulares de las plantas, es decir, se producen de forma natural, mientras que los azúcares extrínsecos eran los que generalmente se agregaban a los alimentos. Debido a que la lactosa en la leche también es un azúcar extrínseco, se desarrolló una frase adicional "azúcares extrínsecos no lácteos". Estos términos no han tenido una gran aceptación ni en el Reino Unido ni en otros países del mundo. No existen planes actuales para medir estos azúcares por separado en la dieta ni para incorporar su uso en las tablas de alimentos.

Hidratos de carbono complejos

Este término se usó por primera vez en el informe de McGovern, "Metas dietéticas para los Estados Unidos" en 1977 (9). El término fue acuñado en gran parte para distinguir azúcares de otros carbohidratos y en el informe denota "frutas, verduras y granos enteros". Desde entonces, el término se ha usado para describir almidón solo o la combinación de todos los polisacáridos. Se usó para alentar el consumo de alimentos considerados saludables, como los cereales integrales, etc., pero deja de tener sentido cuando se utiliza para describir frutas y verduras con bajo contenido de almidón. Además, ahora se sabe que el almidón, que por definición es un carbohidrato complejo, es metabólicamente variable, y algunas formas se absorben rápidamente y tienen un índice glucémico alto y algunas son resistentes a la digestión. El término "carbohidrato complejo" ha abarcado, en diversos momentos, almidón, fibra dietética y oligosacáridos no digeribles. Sin embargo, como término sustituto para el almidón, parece tener poco mérito y, en principio, es mejor analizar los componentes de los carbohidratos utilizando sus nombres químicos comunes.

Carbohidratos disponibles y no disponibles

McCance y Lawrence, en 1929 (10), hicieron un importante avance conceptual en nuestra comprensión de los carbohidratos, con la división de carbohidratos dietéticos en disponible y no disponible. En un intento por preparar las tablas de alimentos para las dietas diabéticas, se dieron cuenta de que no todos los carbohidratos podían "utilizarse y metabolizarse", es decir, proporcionar al cuerpo "carbohidratos para el metabolismo". El carbohidrato disponible se definió como "almidón y azúcares solubles" y no está disponible como "principalmente hemicelulosa y fibra (celulosa)". Este concepto resultó útil, sobre todo porque llamó la atención sobre el hecho de que algunos carbohidratos no se digieren y se absorben en el intestino delgado sino que llegan al intestino grueso donde se fermenta. Sugiere que el sitio de digestión o fermentación en el intestino de carbohidratos es de importancia primordial. Sin embargo, es engañoso hablar de carbohidratos como "no disponible" porque algunos carbohidratos no digeribles pueden proporcionar energía al cuerpo a través de la fermentación. Hay muchas propiedades de carbohidratos de las cuales la digestibilidad y la fermentabilidad son solo dos. Un sustituto más apropiado para los términos "disponible" e "no disponible" sería describir los carbohidratos como glicemia (es decir, proporcionar carbohidratos para el metabolismo) o no glicémico, que está más cerca del concepto original de McCance y Lawrence.

Almidón resistente

Uno de los principales avances en nuestra comprensión de la importancia de los carbohidratos para la salud en los últimos veinte años ha sido el descubrimiento del almidón resistente. El almidón resistente se define como "productos de degradación de almidón y almidón no absorbidos en el intestino delgado de humanos sanos" (11). Las principales formas de almidón resistente son almidón físicamente encerrado, por ejemplo, dentro de estructuras celulares intactas (RS 1 ), algunos gránulos de almidón crudo (RS 2 ) y amilosa retrogradada (RS 3 ) (11,12).

Almidón modificado

Las proporciones de amilosa y amilopectina en un alimento con almidón son variables y pueden alterarse mediante el cultivo de plantas. Las técnicas que usan la ingeniería genética están emergiendo rápidamente, permitiendo que los almidones se produzcan para fines específicos mediante la modificación genética del cultivo utilizado para su producción.El almidón de maíz con alto contenido de amilosa y el almidón de maíz con alto contenido de amilopectina (cerosa) han estado disponibles durante mucho tiempo y muestran propiedades funcionales y nutricionales bastante diferentes. Los almidones con alto contenido de amilosa requieren temperaturas más altas para la gelatinización y son más propensos a la retrógrada y a formar complejos de amilosa y lípidos. Tales propiedades se pueden utilizar en la formulación de alimentos con bajo índice glucémico y / o contenido de almidón altamente resistente.

Las modificaciones físicas de los almidones incluyen pregelatinización e hidrólisis parcial

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