jueves, 22 de octubre de 2015

Composición Química de los Carbohidratos. A Propósito de la Salud.


Pocas veces nos detenemos a pensar en la relación que existe entre los contenidos de las materias que  cursamos en  la escuela y la aplicación práctica de los mismos. Un ejemplo se plantea con el estudio de la química orgánica y los Carbohidratos que consumimos en la dieta diaria.

La Química orgánica es una disciplina científica que estudia la estructura propiedades, síntesis y reactividad de compuestos químicos formados principalmente por carbono e hidrógeno y otros elementos, generalmente en pequeña cantidad como oxígeno, azufre, nitrógeno, halógenos, fósforo, silicio, etc.. Así, la química orgánica es,  la disciplina científica que estudia la estructura de compuestos como los carbohidratos.  (1) 

Los carbohidratos son macronutrientes que poseen una estructura química y composición especial que es necesario conocer, para entender como funcionan. Estos   representan alrededor del 50% del valor calórico de la dieta (4 calorías/gramo), A partir de ellos, las células obtienen la energía suficiente para un correcto funcionamiento orgánico., siendo fuente de energía, participan en la formación de aminoácidos no esenciales, Intervienen en el procesamiento de las grasas, Intervienen en la producción de hueso, cartílago y de los tejidos del sistema nervioso. 

Los azúcares son hidratos de carbono generalmente blancos y cristalinos, soluble en agua y con un sabor dulce. Están formados por carbono (C), hidrógeno (H) y oxígeno (O) con la fórmula general (CH2O)n. Los carbohidratos básicos o azúcares simples se denominan monosacáridos, y se clasifican de acuerdo al número de carbonos que contienen. Los  Azúcares simples pueden combinarse para formar carbohidratos más complejos. Los carbohidratos con dos azúcares simples se llaman disacáridos. Carbohidratos que consisten de dos a diez azúcares simples se llaman oligosacáridos, y los que tienen un número mayor se llaman polisacáridos.

Clasificación de monosacáridos basado en el número de carbonos



Las estructuras de los sacáridos se distinguen principalmente por la orientación de los grupos hidroxilos (-OH). Esta pequeña diferencia estructural tiene un gran efecto en las propiedades bioquímicas, las características organolépticas (pej., sabor), y en las propiedades físicas como el punto de fusión y la rotación específica de la luz polarizada. 

Los disacáridos son carbohidratos formados por dos azúcares simples. Entre ellos se distinguen  la sucrosa, maltosa, trehalosa, lactosa, melibiosa. 

La sucrosa (o sacarosa), es el azúcar común refinado de la caña de azúcar y la remolacha azucarera. La sucrosa es el carbohidrato principal del azúcar moreno, del azúcar tamizado, y de la melaza. 

La lactosa está formada por una molécula de glucosa y otra de galactosa. La intolerancia de lactosa es causada por una deficiencia de enzimas (lactasas) que desdoblan la molécula de lactosa en dos monosacáridos. La inhabilidad de digerir la lactosa resulta en la fermentación de este glúcido por bacterias intestinales que producen ácido láctico y gases que causan flatulencia, meteorismo, cólico abdominal, y diarrea. El yogur no causa estos problemas porque los microorganismos que transforman la leche en yogur consumen la lactosa.

Clasificación de disacáridos según su composición. 


La Maltosa consiste de dos moléculas de α-D-glucosa con el enlace alfa del carbono 1 de una molécula conectado al oxígeno en el carbono 4 de la segunda molécula. Esta unión se llama un enlace glicosídico 1α→4 (también se llama "enlace glucosídico" en muchos textos en español). La trehalosa consiste de dos moléculas de α-D-glucosa conectadas con un enlace 1α→1. La celobiosa es un disacárido formado por dos moléculas de β-D-glucosa conectadas por un enlace 1β→4 como la celulosa. La celobiosa no tiene sabor, mientras que la maltosa y la trehalosa son aproximadamente una tercera parte tan dulces como la sucrosa. (2)
En ámbitos industriales se usa la palabra azúcar o azúcares para designar los diferentes monosacáridos y disacáridos, que generalmente tienen sabor dulce, aunque por extensión se refiere a todos los hidratos de carbono. Para efectos de este ensayo, nos vamos a detener en la sucrosa, sacarosa o azúcar común. cuya fórmula química es C12H22O11 y su relación con la salud humana. 

Este es un disacárido formado por una molécula de glucosa y una de fructosa, que se presenta en forma de cristales sueltos y que se obtiene principalmente de la caña de azúcar (saccharum officinarum L) o de la remolacha (beta vulgaris L) mediante procedimientos industriales apropiados. El 27% de la producción total mundial se realiza a partir de la remolacha y el 73% a partir de la caña de azúcar (3).

El azúcar blanco o refinado se somete a un proceso de purificación química, llamado sulfitación, haciendo pasar a través del jugo de caña el gas SO2 obtenido por combustión de azufre, el cual retira todas las mal llamadas impurezas (minerales y vitaminas.)

El  azúcar es una importante fuente de calorías en la dieta alimenticia moderna, pero al ser refinada carece de vitaminas y minerales. En alimentos industrializados el porcentaje de azúcar puede llegar al 80 % La Organización Mundial de la Salud recomienda que el azúcar no supere el 10% de las calorías diarias consumidas. (4). 
Así el azúcar blanco o refinado es un producto muy consumido, pero sin embargo no tan positivo en nuestra dieta, pues solo aporta calorías vacías. lo que significa que no aporta ningún nutriente esencial a nuestro organismo. Es más,  para su asimilación, se requiere de un alto consumo de vitaminas del grupo B y calcio, que puede depletar los depósitos óseos de éste mineral y producir osteoporosis y avitaminosis B., con repercusiones negativas para el crecimiento. Además su consumo excesivo nos propone sobrepeso y obesidad, aumento de colesterol y triglicéridos, alteración de la flora intestinal, trastorno de conducta con tendencia hiperactiva, alteraciones endocrinológicas como hiperinsulinismo, síndrome metabólico y hasta diabetes mellitus tipo II, entre  otros. (5,6)
La elección de los carbohidratos resulta fundamental para que la dieta aporte nutrientes y energía, sea saludable y equilibrada. Por lo tanto deben consumirse una amplia variedad de cereales, vegetales y frutas, y si es posible, siempre optar por los cereales integrales (Hidratos de Carbono complejos o polisacáridos) de manera de aprovechar todo su contenido de fibras vegetales , proteínas, vitaminas y minerales. 

Las necesidades de estos nutrientes está aumentada en épocas de crecimiento y al realizar ejercicio físico. En promedio, las necesidades de hidratos de carbono para un adulto son 300 gramos diarios (1200 kilocalorías), para una ingesta de 2000 kilocalorías por día (60% del total). Del 60%, sólo el 10% o menos debería proceder de los azúcares refinados y el resto de los hidratos complejos.





3. Earl M. Weiner y J. P. Cavero (2005). Nueva Enciclopedia Universal. Volumen 3. Azúcar. Durvan. pp. 1114–1116.