Autor: dipl. ing. Biljana Pešović
Mentor: prof. dr Ljiljana Petrović
Ugljeni hidrati su jedinjenja velike molekulske mase, koja su široko rasprostranjena u biljkama kao osnovni proizvod nastao fotosintezom. U običnom životu i nauci o ishrani ugljeni hidrati se često nazivaju šećerima. Ugljeni hidrati u biljkama imaju gradivnu ulogu, kakvu proteini imaju u životinjskim tkivima (Grujić, 2000).
U hemijskom sastavu ugljenih hidrata učestvuju ugljenik (40 – 44%), vodonik (6.2 – 6.7%), i kiseonik (49 – 53%). Odnos ugljenika, vodonika i kiseonika u njima je 1:2:1. Iz ovog odnosa može se predpostaviti da je atom ugljenika u molekulu šećera okružen molekulom vode, te da se molekula jednostavnih šećera može prikazati kao hidrat (Grujić, 2000) :
[C(H2O)]n
Ugljeni hidrati predstavljaju vrlo važnu kariku u lancu cirkulacije energije u prirodi. Njihova sinteza se obavlja u biljnim ćelijama, koje poseduju pigment hlorofil, gde se uz pomoć sunčeve energije neorganske materije (H2O i CO2) pretvaraju u organsku materiju (ugljene hidrate) (Grujić, 2000).
H2O + CO2 + Energija → C(H2O)n + O2
Tokom ovih transformacija prvo nastaje monosaharid glukoza [C(H2O)]6, odnosno (C6H12O6) kako se uobičajeno piše bruto formula glukoze. U toku brojnih reakcija metabolizma u organizmu biljaka i životinja glukoza se transformiše u druge ugljene hidrate. Ugljeni hidrati su proizvod oksidacije polivalentnih alkohola, odnosno oni su aldehidi ili ketoni alkohola ili jedinjenja nastala kondenzacijom alkohola. Ugljeni hidrati koji sadrže aldehidnu grupu nazivaju se aldoze, a ugljeni hidrati koji sadrže keto grupu ketoze (Grujić, 2000).
Ugljeni hidrati se dele u tri velike grupe : jednostavni šećeri, oligosaharidi i polisaharidi (Grujić, 2000).
Tabela. Osnovna podela ugljenih hidrata (FAO, 1997)
| Grupa | Stepen polimerizacije | Podgrupa | Komponente važne u ishrani |
| Jednostavni šeceri | 1 do 2 | Monosaharidi, Polioli | Glukoza,Galaktoza, Fruktoza, Sorbitol, Manitol |
| Oligosaharidi | 2, 3 do 9 | Disaharidi, Malto-oligosaharidi | Saharoza, Laktoza, Maltoza, Trehaloza, Maltodekstrini |
| Polisaharidi | Veci od 9 | Skrob, Neskrobni polisaharidi | Amiloza, Amilopektin, Modifikovani skob, Pektin, celuloza, Hemiceluloza |
Monosaharidi su jednostavni šećeri, koji se hidrolizom ne mogu razgraditi na prostije ugljene hidrate. Prema broju ugljenikovih atoma dele se na trioze, tetroze, pentoze, heksoze, itd. U biohemijskom pogledu najznačajniji su monosaharidi sa 5 i 6 C atoma u molekuli (pentoze i heksoze). Ovi šećeri imaju istu bruto, a različitu strukturnu formulu. Prema hemijskom sastavu monosharidi mogu biti aldoze i ketoze. Ova grupa ugljenih hidrata se lako razgrađuje i brzo usvaja u organizmu, dok je za sve druge ugljene hudrate potrebna dodatna konverzija u monosaharide pre nego što budu resorbovani i iskorišćeni u organizmu (Grujić, 2000).
Od heksoza su najvažnije glukoza, galaktoza i fruktoza,koje u prirodi dolaze ili slobodne ili se nalaze vezane u odgovarajuće polisaharide. A od pentoza su najznačajnije ksiloza i riboza, koje se u prirodi ne nalaze kao slobodni šećeri, već su vezane u polisaharide pentozane (Grujić, 2000).
Oligosaharidi su ugljeni hidrati, koji su sastavljeni od dve, tri ili četiri molekule jednostavnih šećera. Najznačajniji su disaharidi: saharoza – beli šećer, laktoza – mlečni šećer i maltoza. Disaharidi se pod uticajem enzima hidrolizuju do odgovarajućih monosaharida. Pored toga, u industrijskim uslovima hidroliza disaharida se može provesti pod uticajem mineralnih kiselina i baza (Grujić, 2000).
Polisaharidi su visokomolekularna jedinjenja sastavljena od velikog broja molekula pentoza ili heksoza (pentozani, heksozani i heksozani – pentozani). Prema funkciji koju imaju u organizmu polisaharidi se dele na rezervne, skeletne i polisaharide sa mešanim karakterom. Skeletni polisaharidi su celuloza (u biljkama), hitin (u životinjama) i pektin, a rezervni skrob i inulin (u biljkama) i glikogen (u životinjama). Pod uticajem enzima polisaharidi se razlažu na monosaharide iz kojih su sastavljeni. Zavisno od toga da li u organima za varenje kod ljudi postoje odgovarajući enzimi za njihovo cepanje (varenje) polisaharidi se dele na svarljive (skob i glikogen) i nesvarljive (celuloza, hitin, pektin i dr.). nesvarljivi polisaharidi poznati su pod nazivom vlakna. Iako su sva tri najvažnija polisaharida (skob, glikogen i celuloza) sastavljeni samo od glukoze međusobno se značajno razlikuju u osobinama, što je posledica različite strukture, odnosno načina vezivanja molekula glukoze u lance skroba, glikogena i celuloze (Grujić, 2000).
Pored navedenih uloga u organizmima, ugljeni hidrati igraju i veoma važnu ulogu u funkcionisanju imunog sistema, reproduktivnog sistema, patogenezi, zgrušavanju krvi i razvoju organizma.
Spisak korišćene literature možete naći u Literatura – Hemija hrane.