Prebava ogljikovih hidratov
Prebava je proces razgradnje hrane in makrohranil (beljakovine, ogljikovi hidrati, maščobe) v manjše / osnovne enote ter njihova absorpcija in transport do ciljnih tkiv. Cilj prebave ogljikovih hidratov so najenostavnejši ogljikovi hidrati / sladkorji, ki jih črevesje lahko absorbira in kri prenese do mest, kjer se nato presnovijo.
Kemična formula ogljikovih hidratov
Prvotna splošna kemična formula ogljikovih hidratov je (CH2O)n. Razmerje med vodikom in kisikom je torej 2:1. Novejša definicija v skupino ogljikovih hidratov vključuje tudi snovi, pri katerih je to razmerje drugačno, a imajo lastnosti “originalnih” ogljikovih hidratov. Poleg tega lahko formula vključuje tudi dušik in žveplo.
Delitev ogljikovih hidratov
Ogljikove hidrate delimo na monosaharide, oligosaharide in polisaharide.
Monosaharide oz. enostavne sladkorje razdelimo na heksoze (glukoza, fruktoza, galaktoza, manoza) in pentoze (riboza, ribuloza itd.). V črevesju se lahko absorbirajo lahko le monosaharidi.
Med oligosaharide, ki jih sestavlja 2 do 10 enot enostavnih sladkorjev, spadajo:
- maltoza, ki je sestavljana iz dveh molekul glukoze;
- sukroza oz. namizni sladkor, ki je sestavljena iz molekule glukoze in fruktoze;
- laktoza oz. mlečni sladkor, ki je sestavljena iz molekule glukoze in galaktoze. Za prebavo laktoze le potreben encim laktaza, ki veliko ljudem primanjkuje; temu stanju pravimo laktozna intoleranca.
- trisaharida rafinoza in melizitoza.
Polisaharide pa lahko razdelimo na prebavljive (glikogen, škrob itd.), delno prebavljive in neprebavljive. Neprebavljive polisaharide oz. vlaknine nadalje razdelimo na netopne (npr. celuloza) in topne (hemiceluloza, pektin itd.)
Prebava ogljikovih hidratov
Prebava ogljikovih hidratov se začne takoj po zaužitju – v ustih. Z grizenjem pride do mehaničnega drobljenja, encim alfa amilaza (AA) pa prične s svojim kemičnim delovanjem – kemično prebavo. AA cepi škrob in druge polisaharide na manjše enote. V ustih se hrana prepoji s slino (in s tem z AA), tako da prebava ogljikovih hidratov poteka še vso pot do želodca, kjer želodčna kislina nevtralizira delovanje AA.
Prebava se nato nadaljuje v tankem črevesju, kjer AA trebušne slinavke prispele ogljikove hidrate cepi na še krajše: maltozo, maltotriozo, kratke oligosaharide itd.
Zadnji del cepitve di- in oligosaharidov se izvrši pod vplivom površinskih encimov (oligosaharidaze in disaharidaze), ki jih izločajo celice sluznice tankega črevesja – enterociti. Nastali monosaharidi se nato preko enterocitov absorbirajo v kri.
Di-, oligo- in polisaharidi, ki jih alfa-amilaze in površinski encimi tankega črevesja niso uspeli razgraditi, se ne morejo absorbirati. Te saharide lahko uporabijo bakterije, ki se nahajajo od spodnjega dela tankega črevesja naprej, ker imajo precej več vrst primernih encimov – saharidaz, kot človek.
Monosaharidi (večinoma je to glukoza) nato po krvi potujejo do ciljnih tkiv, vendar v celice ne morejo vstopati z difuzijo, ker bi se morali gibati proti koncentracijskemu gradientu; zato za prehod skozi celične stene potrebujejo transporterje. Ti so za različna tkiva različni (6 različnih transporterjev: GLUT-1 (ang. GLUcose Transporter type 4), GLUT-2, GLUT-3, GLUT-4, GLUT-5, SGLT-1), vsi – razen transporterja za mišice, srce in maščevje (GLUT-4) – pa so od hormona inzulina neodvisni (to pomeni, da lahko glukoza celične stene prehaja brez prisotnosti inzulina).
Po jedi se koncentracija glukoze v krvi torej poviša, to pa povzroči povečano izločanje hormona inzulina. Inzulin se veže na receptor stene ciljne celice (skeletna in srčna mišična celica ter maščobna celica), kar v celici povzroči niz reakcij, ki privedejo do transporta veziklov z GLUT-4 transporterji, ki so shranjeni znotraj celice, na površino celične stene. Vezikli se nato zlijejo s steno, transporterji se aktivirajo in glukoza lahko prehaja celične stene. Ob padcu koncentracije glukoze v krvi se izločanje inzulina zmanjša, receptorji za inzulin se deaktivirajo in transporterji se ponovno shranijo v veziklih.
Po vstopu v celico se glukoza prične presnavljati.