Węglowodany, do których należą cukry proste stanowią jeden z najważniejszych składników odżywczych (obok białek i tłuszczów) dostarczających organizmowi energii. Nie ma wątpliwości, że są niezbędnym elementem składowym diety każdego człowieka, ponieważ obok roli energetycznej, pełnią wiele innych istotnych funkcji w ustroju. Jednakże należy pamiętać, że węglowodany stanowią bardzo obszerną grupę związków, ponieważ w przyrodzie występują jako cukry proste oraz ich polimery: oligosacharydy i polisacharydy, potocznie określane jako węglowodany złożone.

Całe zamieszanie, które powstało wokół węglowodanów wynika z dynamicznych zmian w strukturze spożycia żywności w ostatnich dziesięcioleciach. Oczywiście obecnie podstawowym problemem jest nadmierny udział produktów dostarczających tłuszczów kosztem żywności będącej źródłem węglowodanów.  Poważny problem pojawił się także w obrębie spożycia samych węglowodanów – niestety następuje wyraźne zmniejszenie energii pochodzącej z węglowodanów złożonych (przetwory zbożowe z pełnego przemiału, kasze, ziemniaki) i wzrost spożycia cukrów prostych (głównie ze słodyczy i słodzonych napojów).

Rozwijające się technologie produkcji żywności i razem z tym dostępność coraz to większej ilości kolorowych, smacznych i ładnie zapakowanych produktów trochę namieszały w głowie człowiekowi. Idąc za nowością i różnorodnością zaprzestaliśmy podejmować świadomych wyborów, a konsekwencje takiego rozwoju sytuacji możemy zaobserwować już dziś.

Dieta naszych pradziadków, a także jeszcze dziadków w latach młodości była zupełnie inna niż teraz – jeszcze w 1950 roku spożycie cukru wynosiło 21 kg/rok/ osobę – natomiast 40 lat później, bo w 1990 roku przeciętny Polak spożywał już 44,1 kg cukru/rok! Z czego to mogło wynikać? Od lat wiadomo, że człowiek ma słabość do słodyczy – w pewnym stopniu wynika to z fizjologii – organizm człowieka preferencyjnie wykorzystuje węglowodany jako źródło energii.

Jednak dawniej  człowiek mógł spożywać węglowodany wyłącznie w postaci przetworów zbożowych, ziemniaków, kasz czy warzyw i owoców, więc właściwie nie miał problemu z nadmiarem cukrów prostych.

Obecnie jesteśmy w znacznie gorszej sytuacji – producenci żywności świadomie wykorzystują słabość człowieka do słodkości, dodając cukier do soków, napojów, jogurtów oraz produktów, w których byśmy się go nawet nie spodziewali. Kuszą nas, zwykłych konsumentów często nieświadomych kompletnie co kupują, coraz to nowszymi rodzajami słodyczy i hasłami reklamowymi byleby tylko sprzedać swój produkt – nie dajmy się więcej  ten sposób wykorzystywać, zacznijmy myśleć o sobie i swoim zdrowiu.

Zanim jednak wyjaśnię w jaki sposób cukry proste wpływają na organizm człowieka spójrzmy jak w ogóle dzielimy węglowodany i co tak naprawdę zaliczamy do cukrów prostych.

Cukry proste (monosacharydy, jednocukry)

Ogólnie rzecz biorąc do cukrów prostych należą węglowodany, które nie są rozkładane na mniejsze cząsteczki pod wpływem enzymów trawiennych, lecz bezpośrednio wchłaniane z przewodu pokarmowego. Do cukrów prostych zaliczamy:

  • Glukozę – występująca w owocach, sokach owocowych, miodzie oraz przede wszystkim jako podstawowa jednostka oligo- i polisacharydów.
  • Fruktozę – obecna jest w miodzie, a w mniejszych ilościach także w owocach i sokach owocowych. Podobnie jak glukoza, występuje najczęściej jako składnik oligo- i polisacharydów.
  • Galaktozę – najczęściej występuje jako składnik oligosacharydów (np. laktoza) i polisacharydów. Ponadto związek ten występuje w przyrodzie w połączeniach z białkami (glikoproteiny) i tłuszczami (glikolipidy), pełniącymi funkcje strukturalne w organizmie.
  • Mannozę – w świecie roślinnym rozpowszechniona jest jako składnik tzw. mannanów oraz gum roślinnych, natomiast w świecie zwierzęcym występuje w połączeniu z białkami (glikoproteiny) i tłuszczami (glikolipidy).

Oligosacharydy (kilkucukry)

Stanowią grupę węglowodanów zbudowanych z 2 – 10 cząsteczek cukrów prostych, połączonych wiązaniami glikozydowymi. Oligosacharydy zbudowane z dwóch cząsteczek jednocukrów nazywane są także disacharydami (dwucukrami) – i z żywieniowego punktu widzenia najważniejszą rolę odgrywają:

  • Sacharoza (cukier trzcinowy, buraczany lub po prostu cukier) – zbudowana jest z cząsteczki glukozy połączonej z cząsteczką fruktozy. Najwięcej sacharozy występuje w trzcinie cukrowej i burakach cukrowych, z których otrzymywana jest na skalę przemysłową – jest to cukier w formie kryształków obecny w cukiernicach na naszych stołach. Oczywiście dwucukry, aby zostały wykorzystane przez organizm muszą być rozłożone do monosacharydów – i tak sacharoza ulega rozkładowi do glukozy i fruktozy pod wpływem enzymu inwertazy.
  • Laktoza (cukier mleczny) – zbudowana z jednej cząsteczki glukozy połączonej z cząsteczką galaktozy. Cukier ten występuje w mleku wszystkich ssaków (wyjątek stanowi lew morski!). W przewodzie pokarmowym człowieka rozkładana jest do cukrów prostych pod wpływem enzymu laktazy.
  • Maltoza (cukier słodowy) – zbudowana jest z dwóch cząsteczek glukozy. Duże ilości maltozy znajdują się w słodzie jęczmiennym i pośrednich produktach przemysłu fermentacyjnego, a więc piwie i wyrobach piekarniczych. Maltoza w przewodzie pokarmowym jest rozkładana do cukrów prostych pod wpływem enzymu maltazy.

Polisacharydy (wielocukry)

Stanowią grupę węglowodanów, które są wielkocząsteczkowymi związkami zbudowanymi z dużej ilości cukrów prostych, połączonych wiązaniami glikozydowymi w łańcuch prosty lub rozgałęziony. Do najważniejszych polisacharydów należą:

  • Skrobia – zbudowana z tysięcy cząsteczek glukozy. W jej budowie strukturalnej można wyróżnić amylozę (łańcuch nierozgałęziony) i amylopektynę (łańcuchy rozgałęzione). Skrobia jest węglowodanem zapasowym komórek roślinnych i ma budowę charakterystyczną dla danej rośliny. Trawienie skrobi rozpoczyna się już w jamie ustnej na skutek działania enzymu amylazy ślinowej, która atakuje wiązania glikozydowe wewnątrz łańcucha i prowadzi do rozkładu skrobi na dekstryny (mniejsze składowe skrobi). Następnie amylaza trzustkowa, która trafia do dwunastnicy wraz z sokiem trzustkowym atakuje wiązania glikozydowe od zewnątrz łańcucha, w wyniku czego powstają cząsteczki maltozy (dwucukier). Dwucukry natomiast są następnie rozkładane do cukrów prostych pod wpływem odpowiednich dla siebie enzymów – na przykład maltoza przez maltazę do cząsteczek glukozy.
  • Glikogen – zbudowany jest z tysięcy cząsteczek glukozy, podobnie jak amylopektyna skrobi, przy czym ma bardziej rozgałęzioną strukturę. Jest on gromadzony w ograniczonych ilościach w wątrobie i mięśniach ludzi i zwierząt jako polisacharyd zapasowy – w przypadku zmniejszonego stężenia cukru we krwi (hipoglikemia; na skutek niedostatecznego spożycia) z glikogenu uwalniana jest do krwioobiegu glukoza, tak więc pełni on funkcje regulatora stężenia glukozy we krwi. Oczywiście proces ten działa w dwie strony – gdy stężenie glukozy we krwi jest zbyt wysokie (hiperglikemia) nadmiar glukozy ulega przemianie go glikogenu. Trawienie glikogenu ma taki sam przebieg jak w przypadku skrobi.
  • Do polisacharydów należą również celuloza, hemicelulozy, pektyny i gumy, które stanowią składowe błonnika pokarmowego.

Skoro znamy już chemiczną klasyfikację węglowodanów ogółem, możemy skupić się wyłącznie na cukrach prostych. Przy czym należy zaznaczyć, że w raporcie FAO/WHO z 1998 roku pt. „Węglowodany w żywieniu człowiekadwucukry zostały zaklasyfikowane do cukrów prostych, z uwagi na ich równie szybkie wchłanianie z przewodu pokarmowego. Tak więc jasno należy zaznaczyć, że określenie „cukry” czy „cukry proste” odnosi się do mono- i disacharydów – ma to również odzwierciedlenie w informacjach żywieniowych podawanych na opakowaniach produktów.

Otóż zgodnie z Dyrektywą Rady z dnia 24 września 1990 roku w sprawie oznaczania wartości odżywczej środków spożywczych (90/46/EWG):

„Cukry” – oznaczają wszystkie cukry proste i dwucukry obecne w żywności, z wyjątkiem alkoholi wielowodorotlenowych;

Rola cukrów prostych w organizmie

Węglowodany w organizmie człowieka spełniają wiele funkcji, z których za najważniejszą odpowiadają właśnie cukry proste, gdyż są one nośnikiem łatwo przyswajalnej energii. Każdy produkt, będący źródłem węglowodanów złożonych (np. skrobi), aby mógł być wykorzystany przez ustrój musi najpierw zostać rozłożony do najmniejszych cząsteczek, czyli właśnie monosacharydów.

Najistotniejszym z punktu widzenia biochemicznego węglowodanem jest glukoza, ponieważ większość cukrów zawartych w pokarmach wchłania się z przewodu pokarmowego do krwi jako glukoza lub jest przekształcana w nią w wątrobie, natomiast w organizmie z glukozy mogą powstać inne cukry, np. galaktoza.

Węglowodany stanowią zaledwie ok. 1% masy ciała, stąd są w bardzo małym stopniu magazynowane w organizmie człowieka. Oznacza to, że gdy potrzeby energetyczne organizmu zostaną już zaspokojone, nadmiar węglowodanów wykorzystywany jest do syntezy tri glicerydów odkładanych w tkance tłuszczowej. Zapewne fakt ten był impulsem dla stworzenia rozmaitych diet niskowęglowodanowych, cieszących się całkiem niedawno dużą popularnością. Jednak jakie mogą być długofalowe skutki stosowania takiej diety?

Niestety stosując diety niskowęglowodanowe przez długi czas można przysporzyć sobie więcej szkody niż pożytku. Otóż poziom glukozy we krwi ma ścisły związek z metabolizmem białek i tłuszczów – przy niskim spożyciu węglowodanów tłuszcze nie mogą być całkowicie spalane, a to prowadzi do powstawania i gromadzenia się w organizmie związków ketonowych, a w efekcie do kwasicy. Ponadto długotrwały brak cukrów w diecie prowadzi do wykorzystania białek, budujący komórki ciała – proces ten polega na przemianie aminokwasów do glukozy, która przecież jest niezbędnym składnikiem krążącym we krwi człowieka. Konieczność utrzymania stałego poziomu glukozy we krwi (70 – 115 mg/dcm3) wynika z tego, że mózg i krwinki czerwone nie mogą czerpać energii z innego źródła niż glukoza.

Wniosek jest zawsze taki sam: umiar i zdrowy rozsądek są jedyną receptą na idealną sylwetkę i przede wszystkim zdrowie. Chwytanie się skrajnych metod (takich jak diety wysoko- czy niskowęglowodanowe) i stosowanie ich przez długi czas na pewno nie wyjdzie na zdrowie – należy uświadomić sobie jedną bardzo ważną rzecz – organizm człowieka jest tak skomplikowaną strukturą, że każde radykalne zmiany mogą prowadzić do niekorzystnych konsekwencji.

Tak więc stosujemy rozmaite diety, często kompletnie odbiegające od zasad racjonalnego odżywiania, z powodu wcześniejszych niezdrowych nawyków żywieniowych – trochę to dziwne… Jednak do czego zmierzam – łatwo można zaobserwować, że człowiek ma okropną tendencje do utrudniania sobie życia, poprzez dokonywanie niekorzystnych wyborów. Widać do zarówno na przykładzie tłuszczów (zbyt wysokie spożycie nasyconych kwasów tłuszczowych i jednocześnie niskie tłuszczów nienasyconych) oraz węglowodanów – wzrost spożycia cukrów prostych kosztem zmniejszonego spożycia węglowodanów złożonych i błonnika pokarmowego. [Warto przeczytać: Dieta skuteczna i bezpieczna]

Dlaczego budowa spożywanych węglowodanów jest taka ważna, skoro i tak wszystkie rozkładane są w przewodzie pokarmowym do cukrów prostych?

Wytłumaczę to na przykładzie kaszy gryczanej i popularnego batonika „Mars”. Spożywając pół woreczka kaszy gryczanej (50 g) dostarczmy sobie 35 gram węglowodanów, z czego jedynie 0,35 gram stanowią cukry proste (a więc reszta to węglowodany złożone). Po zjedzeniu takowej porcji kaszy wszystkie węglowodany złożone muszą być rozłożone za pomocą enzymów trawiennych do glukozy – jednak nie jest to proces jednorazowy, polegający na rozłożeniu całości spożytych węglowodanów i jednoczesnym wchłonięciu do krwi. Trwa on znacznie dłużej – skrobia zbudowana z tysięcy cząsteczek glukozy jest stopniowo rozrywana na mniejsze fragmenty i dopiero oderwane, wolne cząsteczki glukozy są wchłaniane do krwioobiegu.

Tak więc spożycie produktu będącego źródłem węglowodanów złożonych nie przyczynia się do nagłego wzrostu poziomu cukru we krwi – wręcz przeciwnie, stopniowo uwalniana glukoza jest na bieżąco wykorzystywana przez organizm, dzięki czemu przez dłuższy czas nie czujemy się głodni.

A co dzieję się gdy zjemy jednego 43-gramowego „Marsa”, zawierającego 30 g węglowodanów ogółem z czego 17,5 g stanowią cukry proste? Nie łatwo sobie wyobrazić, że całe owe 17,5 gram sacharozy zbudowanej jedynie z dwóch cząsteczek cukrów prostych zostaje bardzo szybko rozłożone na owe cukry, które następnie zostają jednocześnie wchłonięte do krwioobiegu. Dalsze konsekwencje takiej sytuacji są oczywiste – nagły wysoki wzrost poziomu glukozy we krwi powoduje, że trzustka musi się nieźle napracować aby wyrzucić do krwioobiegu odpowiednią ilość insuliny, czyli hormonu obniżającego poziom glukozy we krwi poprzez umożliwienie przekazania cukru do komórek. Po tak dużym wyrzucie insuliny poziom cukru oczywiście gwałtownie spada a my szybko czujemy się znowu głodni.

Wpływ cukrów prostych na zdrowie człowieka

Jeszcze w 1998 roku eksperci FAO/WHO nie dostrzegali związku pomiędzy nadmiernym spożyciem cukrów prostych a stanem zdrowia człowieka – dlatego też ustalono jedynie optymalne dzienne spożycie węglowodanów ogółem na poziomie 55% całkowitej energii. Jednak zaledwie kilka lat później poglądy te uległy radykalnej zmianie.

W 2002 roku eksperci FAO/WHO spotkali się w Genewie celu zaktualizowania międzynarodowych zaleceń dotyczących diety oraz zapobiegania chorób przewlekłych – i tak na podstawie najnowszych badań klinicznych wysnuto wówczas wnioski, że nadmierne spożycie cukrów prostych sprzyja rozwojowi takich chorób jak otyłość czy cukrzyca. Na tej podstawie zmodyfikowano również ówczesne zalecenia – rekomendowane spożycie węglowodanów ogółem pozostawiono na tym samym poziomie (55% całkowitej energii) – nowością jednak było to, że jednoznacznie stwierdzono, iż należy zminimalizować spożycie cukrów prostych poniżej 10% pobranej energii z pożywieniem.

Cukry proste a otyłość

Liczne badania wskazują, iż wysokie spożycie cukrów prostych na przykład w postaci napojów słodzonych jest znaczącym źródłem kalorii, co oczywiście przekłada się na przyrost masy ciała i większe ryzyko rozwoju chorób z tym związanych (cukrzyca typu 2, bezdech nocny, nadciśnienie tętnicze, dyslipidemie, choroby układu krążenia, różne rodzaje nowotworów).

Jednakże istnieją również badania nie wykazujące żadnego związku pomiędzy spożyciem cukrów prostych a zwiększonym występowaniem otyłości. Dlaczego? Cały problem polega na ograniczeniach metodologicznych tego typu badań. Większość z nich opiera się wyłącznie na metodzie obserwacyjnej, czyli analizie wywiadów żywieniowych lub ankiet i porównaniu uzyskanych wyników z masą ciała. Lecz tak naprawdę praktycznie na każdym etapie owej metody mogą pojawić rozmaite błędy, powodujące zafałszowanie wyników – dla przykładu źle przeprowadzony wywiad żywieniowy czy celowe zatajenie przez ankietowanego rzeczywistego spożycia żywności.

Tak więc rzetelnych i przekonywujących dowodów mogą dostarczyć nam wyłącznie długoterminowe randominizowane badania kontrolne, których przeprowadzenie na ludziach nie zawsze  jest możliwe ze względów etycznych. Na szczęcie do tej pory udało się przeprowadzić kilka takich badań klinicznych – ich wyniki wskazywały jasno, iż wysokie spożycie cukrów prostych z napojów słodzonych lub słodyczy powoduje przyrost masy ciała oraz inne nieprawidłowości w żywieniu, a co za tym idzie większe ryzyko zgonu.

Naukowcy twierdzą, iż żywność obfitująca w cukry proste przyczynia się bardziej do przyrostu masy ciała w porównaniu z produktami skrobiowymi, ponieważ nie zawiera błonnika i w związku z tym jest bardziej kaloryczna. Dodatkowo nadmiar cukrów prostych odkładany jest w postaci triglicerydów w tkance tłuszczowej brzusznej – szczególnie niebezpiecznej dla zdrowia.

Cukry proste a cukrzyca i zespół metaboliczny

Niestety i w tym przypadku wyniki badań nie napawają optymizmem – zależność między spożyciem cukrów prostych a występowaniem zespołu metabolicznego i cukrzycy insulinoniezależnej potwierdzają liczne badania. Dla przykładu w badaniu Nurses Health Study II, trwającym 8 lat i  obejmującym 91 241 kobiet stwierdzono, że w grupie, która spożywała powyżej 1 – 2 porcji napojów słodzonych dziennie ryzyko cukrzycy typu 2 było większe aż o 83% w porównaniu z grupą, która spożywała poniżej 1 napoju miesięcznie.

Te liczby powinny dać każdemu z nas do myślenia! Może czas zamienić puszkę coca – coli na wodę mineralną?

W tym przypadku etiologia również jest oczywista – na skutek gwałtownych skoków poziomu glukozy we krwi po zjedzeniu ukochanych słodkości trzustka musi produkować jednorazowo ogromne ilości insuliny. Jeżeli takie sytuacje stają się częścią każdego dnia, po pewnym czasie dochodzi do uszkodzenia komórek β trzustki odpowiedzialnych za produkcje tegoż hormonu – diagnoza jest  wówczas jedna – cukrzyca.

Cukry proste a choroby sercowo – naczyniowe

Nie ma wątpliwości, że cukry proste wpływają również niekorzystnie na stan układu sercowo – naczyniowego. Po pierwsze na drodze pośredniej, poprzez wpływ na rozwój otyłości, która istotnie zwiększa ryzyko nadciśnienia tętniczego, zespołu metabolicznego, dyslipidemii oraz cukrzycy insulinoniezależnej.

Po drugie – na drodze bezpośredniej – wiele badań klinicznych wykazało, że wysokie spożycie cukrów prostych wpływa negatywnie na profil lipidowy organizmu człowieka. Okazuje się, że cukry proste prowadzą do obniżenia stężenia cholesterolu we frakcji HDL (tzw. „dobry” cholesterol, którego wartości powinny być jak najwyższe) oraz wzrostu stężenia tri glicerydów, co z kolei przekłada się na wzrost ryzyka zachorowalności na chorobę niedokrwienną serca.

Cukry proste a inne składniki

Badania, zarówno na dzieciach jak i osobach dorosłych wskazują, że wysoki procent energii w diecie pochodzącej z cukrów prostych wiąże się z niższym spożyciem witamin (zwłaszcza witamin A, E, C, B6, B12 i kwasu foliowego), składników mineralnych (wapnia, magnezu, żelaza, cynku) oraz błonnika pokarmowego. Dlatego też przyjmuje się, że nadmierne spożycie cukrów prostych zazwyczaj utrudnia pokrycie dobowego zapotrzebowania człowieka na mikroelementy, błonnik oraz owoce i warzywa.

W artykule należałoby poruszyć również tematykę dotyczącą źródeł cukrów prostych w diecie człowieka – jednakże jest to tak obszerny i ważny temat, że omówię go w następnym artykule ;)

Mam nadzieję, że skutecznie wyjaśniłam Wam jaki wpływ na organizm człowieka wywierają cukry proste – nie ma wątpliwości, że mogą wpływać na wzrost ryzyka otyłości, cukrzycy insulinoniezależnej oraz chorób sercowo – naczyniowych, czyli wszystkich schorzeń, które stanowią plagę naszych czasów. Oczywiście nie można obwinić wyłącznie cukrów prostych o wszystkie szkody w ustroju – to, że zrezygnujesz ze słodyczy, lecz pozostawisz pozostałe negatywne nawyki żywieniowe (np. wysokie spożycie tłuszczów nasyconych i izomerów trans kwasów tłuszczowych) nie spowoduje, że wszystkie dolegliwości znikną jak za dotknięciem magicznej różdżki.

Jeszcze raz to powtórzę – organizm człowieka jest tak skomplikowaną strukturą, że wyeliminowanie jednego negatywnego czynnika, lecz pozostawienie pozostałych nie załatwi problemu – nie ma wątpliwości, iż każdy z nas powinien spojrzeć na swój sposób odżywiania całościowo i pomyśleć co może zrobić żeby żyć nie tylko długo, ale również w zdrowiu, bez apteczki pełnej leków.

Bibliografia:

  • Kłosiewicz – Latoszek L.. Cybulska B.: Cukier a ryzyko otyłości, cukrzycy i chorób sercowo – naczyniowych, Probl Hig Epidemiol, 2011, 92(2): 181 – 186;
  • Nishida C., Martinez Nocito F.: FAO/WHO Scientific Update on carbohydrates in human nutrition: introduction,  European Journal of Clinical Nutrition (2007) 61 (Suppl 1), S1–S4;
  • R M van Dam, J C Seidell: Carbohydrate intake and obesity; European Journal of Clinical Nutrition (2007) 61 (Suppl 1), S75–S99;
  • Nishida C. i wsp.: The Joint WHO/FAO Expert Consultation on diet, nutrition and the prevention of chronic diseases: process, product and policy implications, Public Health Nutrition: 7(1A), 245–250;
  • WHO/FAO (1998) Carbohydrates in human nutrition. FAO food and nutrition paper no. 66. FAO, Rome;
  • Gawęcki J., Hryniewiecki L.: Żywienie człowieka. Podstawy nauki o żywieniu, tom 1, Wyd. Nauk. PWN, Warszawa 2008;
  • Książyk J.: Znaczenie węglowodanów w żywieniu człowieka, Pediatria Współczesna. Gastroenterologia, Hepatologia i Żywienie Dziecka 2001, 3, 1, 41-45;
  • Robert K. Murray: Biochemia Harpera Wydanie II, Warszawa 1995, Wydawnictwo Lekarskie PZWL;
  • Dyrektywa Rady z dnia 24 września 1990 roku w sprawie oznaczania wartości odżywczej środków spożywczych (90/496/EWG), Dz.U. L 276 z 6.10.1990, str. 40)