Олигосахариды. Когда соединяются от 3 до 9 молекул сахаров, образуются относительно небольшие углеводы, называемые олигосахаридами («олиго-» означает «несколько»). Многие олигосахариды не усваиваются в тонком кишечнике, проходят через него и служат топливом для полезных бактерий в толстом кишечнике. Эти соединения также известны как пребиотики.

Полисахариды. Когда соединяются десятки, сотни и тысячи молекул сахара, образуются углеводы, которые называются полисахаридами («поли-» означает «много»). Полисахариды, в свою очередь, подразделяются ещё на 2 группы: крахмалистые и некрахмалистые полисахариды (НКП). Это деление основывается на том, для чего растение использует полисахарид, – отправляет на хранение или включает в состав своей структуры. Крахмалистые полисахариды – это запасы энергии, которые делает растение, а некрахмалистые полисахариды обеспечивают структуру растения. Некрахмалистые полисахариды чаще всего называют клетчаткой. Они содержат связи, которые не могут быть полностью разрушены ферментами человеческого тела, и поэтому также называются неперевариваемыми углеводами (в таблице 6.1 на с. 154 перечислены различные типы крахмалов).

Углеводы начинают своё путешествие к перевариванию ещё до того, как еда попадает к нам в рот. Когда растение созревает, углеводы преобразуются в более простые сахара. Измельчение, выжимание сока и перемалывание в блендере разрушают клеточные стенки и высвобождают переваривающие крахмал ферменты, содержащиеся в растении. Когда еда попадает в рот, амилаза (переваривающий крахмал фермент, который содержится в слюне) начинает расщеплять некоторые связи в крахмалах. Однако основное переваривание крахмалов происходит в тонком кишечнике, где завершается их расщепление на простые сахара. Эти сахара преобразуются в глюкозу печенью, а оттуда распределяются по клеткам тела, где используются в качестве энергии или запасаются для последующего использования. Тело неспособно хранить большое количество таких сахаров (сохранённого количества хватает на несколько часов или иногда день), поэтому, когда хранилища переполнены и вы получили необходимые калории для текущих энергетических потребностей, избыток сахара преобразуется в жир для долгосрочного хранения.

Таблица 6.1. Классификация углеводов

Источники: данные исследований1–4.

Некоторые углеводы, такие как клетчатка и определённые олигосахариды, не расщепляются в тонком кишечнике. Они перемещаются в толстый кишечник в непереваренном виде, где либо увеличивают массу стула, либо используются кишечными бактериями.

Углеводы – это основной источник энергии для тела и предпочтительный вид топлива для мозга, красных кровяных телец и нервной системы. К другим источникам энергии относятся белки, жиры и алкоголь. Белок может использоваться как топливо, но он далёк от идеала, так как требует предварительной переработки печенью и почками, и поэтому телу приходится выполнять дополнительную работу. Белок используется в основном для строительства новых тканей тела, производства ферментов, гормонов и антител, регуляции водно-электролитного баланса, а также в белковой буферной системе, поддерживающей кислотно-щелочное равновесие крови. Чтобы белок мог использоваться для этих важных задач, вместо того чтобы служить источником энергии, нам важно потреблять с пищей достаточно углеводов. Это называется углеводным эффектом экономии белков. Жиры используются как топливо, но также не являются идеальным источником энергии. Если тело постоянно использует жиры в качестве источника энергии, могут накапливаться побочные продукты метаболизма, известные как кетоны. В крайних случаях это может вести к кето-ацидозу – падению pH тела до опасно низкого уровня. Алкоголь – нежелательный источник топлива, поскольку он чрезвычайно токсичен для организма, особенно для мозга, печени и поджелудочной железы. Итак, у нас остаются углеводы, которые тело может безопасно и эффективно использовать для получения энергии.

В 1 г углеводов содержится около 4 ккал. При проведении анализа питательных веществ в определённом продукте учитываются все углеводы, вне зависимости от степени их усвояемости. Вследствие этого оценка количества доступных калорий во многих видах высококалорийной пищи, в частности в цельных продуктах, содержащих клетчатку и другие нерастворимые углеводы, может быть завышенной. Некоторые эксперты предлагают считать количество калорий в тех углеводах, которые достигают толстого кишечника (например, в клетчатке), равным 2 ккал на грамм5. Это означает, что продукты с высоким содержанием клетчатки могут обеспечивать меньше калорий, чем указано в базах данных питательных веществ и на этикетках продуктов. В действительности ферментация клетчатки и других неперевариваемых углеводов под воздействием бактерий производит небольшое количество доступной энергии (калорий) в форме жирных кислот короткой цепи.

Вдобавок к тому, что углеводы служат для нас основным источником энергии, цельные высокоуглеводные продукты могут помочь уменьшить чувство голода, контролировать уровень глюкозы в крови и метаболизм инсулина, а также поддерживать нормальный уровень холестерина и триглицеридов. Эти продукты также необходимы для здоровой работы желудочно-кишечного тракта – они обеспечивают быстрое прохождение отходов, защищая нас от запоров и расстройств кишечника. Большинство этих полезных эффектов обеспечивают неперевариваемые углеводы (клетчатка).

Большинство углеводов в диете человека поступает из растительной пищи. Продукты животного происхождения (за исключением молока) почти или совсем не содержат углеводов. В молочных продуктах углеводы содержатся в форме лактозы или молочного сахара. Около 90 % калорий во фруктах и крахмалистых овощах приходится на углеводы. В зерновых на углеводы приходится около 75 % калорий, а в бобовых – около 70 %. В некрахмалистых овощах на углеводы приходится почти 60 % калорий. В большинстве орехов и семян на углеводы приходится лишь около 12,5 % калорий, поскольку в таких продуктах высока концентрация жиров (см. процент калорий из углеводов в распространённых видах пищи в таблице 5.3 на с. 127 и на рис. 6.1 на с. 157).

Интересно отметить, что при проращивании семян меняются содержащиеся в них углеводы. Запасённые углеводы (крахмалы и олигосахариды) разрушаются до сахаров, которые могут при необходимости предоставить энергию прорастающему зародышу6. Эта перемена имеет важные практические следствия. Одна из причин, по которой люди избегают бобовых, в том, что они вызывают газообразование. У людей не вырабатываются ферменты, необходимые для разрушения связей между сахарами в олигосахаридах. При проращивании бобовых этот неприятный побочный эффект в целом устраняется, поскольку проблематичные углеводы преобразуются в сахара7.