Głównym źródłem energii dla ludzkiego organizmu są węglowodany przyswajalne. Cukry, które zostały strawione i wchłonięte mogą być bezpośrednio dostępne w formie:

• glukozy, która w tkankach jest utleniana do CO2 i H2O i wykorzystywana wedle potrzeb energetycznych organizmu

 

Pośrednio, natomiast, cukry mogą być zużywane po przekształceniu do:

• glikogenu, który magazynowany jest w wątrobie oraz mięśniach (a także w nerkach) w formie energii zapasowej

• prekursorów 3-węglowych, wykorzystywanych np. do syntezy aminokwasów glukogennych (np. alanina)

• lipidów, głównie trójglicerydów tkanki tłuszczowej, stanowiących główne zapasowe źródło energii

 

Węglowodany są jedynym źródłem energii dla mózgu, rdzenia nerwowego oraz erytrocytów (w formie glukozy). Ponadto, węglowodany są niezbędne dla organizmu:

• do utrzymania prawidłowej temperatury ciała

• do właściwej pracy narządów wewnętrznych - wątroby, serca, nerek, jelit oraz tkanki mięśniowej (glukoza)

• jako materiał zapasowy w postaci glikogenu, zmagazynowany w wątrobie i mięśniach – glikogen wątrobowy jest zużywany w celu zapewnienia prawidłowego poziomu glukozy we krwi w momencie braku odpowiedniej ilości węglowodanów w diecie, natomiast glikogen mięśniowy jest zużywany tylko przez mięśnie podczas aktywności fizycznej

• jako podstawowe elementy strukturalne DNA i RNA (deoksyryboza i ryboza)

• ze względu na fakt, że wraz z białkami i tłuszczami są wykorzystywane w celu budowy struktur komórkowych

• ponieważ wpływają na poziomy glukozy i insuliny, oddziałując tym samym na mechanizmy głodu i sytości

• biorą udział w spalaniu kwasów tłuszczowych (gdy ich ilość jest niewystarczająca dochodzi do powstawania ciał ketonowych)

• jako substrat do syntezy aminokwasów (alaniny, seryny, glicyny, histydyny, proliny, kwasu glutaminowego i kwasu asparaginowego)

• do aktywności ruchowej

 

Wykorzystywanie glukozy przez komórki organizmu bezpośrednio wiąże się z utrzymywaniem odpowiedniego, stałego stężenia glukozy we krwi, co jest szczególnie ważnym aspektem dla mózgu. U zdrowego człowieka, wartość glukozy na czczo waha się w granicach 70-99 mg/dl. Po spożyciu posiłku dochodzi do wzrostu stężenia cukru we krwi (tzw. glikemia poposiłkowa), co wiąże się ze stymulacją trzustki do wydzielania hormonu – insuliny. Insulina jest niezbędna do wnikania glukozy do wnętrza komórek i utleniania jej lub przekształcania w inne związki, odpowiadające potrzebom organizmu.

 

W przypadku niewystarczającego stężenia glukozy we krwi, dochodzi do stymulacji procesu glikogenolizy, czyli uwalniania glikogenu (wątrobowego), celem pozyskania cząsteczek glukozy dla potrzeb ustroju. Organizm w pierwszej kolejności jako źródło energii wykorzystuje węglowodany, następnie tłuszcze, a dopiero na samym końcu białka. Jest to rola ochronna względem białek, które są podstawowymi jednostkami budulcowymi organizmu. Prawie każdy z 20 aminokwasów białkowych jest glukogenny, w związku z czym w razie potrzeby mogą one zostać przekształcone w glukozę zapewnić odżywienie organizmu.

 

Węglowodany nieprzyswajalne

 

Działanie błonnika pokarmowego jest bardzo zróżnicowane. Do wywołania jego funkcji niezbędna jest woda. Dzięki temu, w klasyfikacji błonnik jest dzielony na frakcje rozpuszczalne i nierozpuszczalne w wodzie.

 

Błonnik pokarmowy rozpuszczalny w wodzie cechują:

• prawie całkowite uleganie degradacji bakteryjnej (fermentacji) w jelicie grubym (jest pożywką bakterii jelitowych)

• rozluźnianie masy kałowej

• tworzenie lepkich żeli, zwiększanie gęstości treści pokarmowej, opóźnianie czasu pasażu jelitowego (zastosowanie przy biegunkach)

• stymulacja różnicowania i proliferacji nabłonka jelitowego

• zdolność wychwytu i wiązania toksycznych substancji, takich jak jony metali ciężkich, toksyny bakteryjne, co zapobiega ich wchłanianiu w jelitach (właściwości odtruwające)

  • kwas glukuronowy obecny w hemicelulozach, gumach i śluzach wykazuje te właściwości

• wpływ na gospodarkę jelitową poprzez:

  • zmniejszanie stężenia cholesterolu poprzez przyspieszenie jego wydalania wraz z kałem

  • wiązanie kwasów żółciowych

  • zwiększenie wydalania tłuszczów ze stolcem (pektyny wiążą sole oraz kwasy żółciowe, co hamuje wchłanianie lipidów)

  • opóźnianie wchłaniania trójglicerydów

• zwolnienie absorpcji glukozy (błonnik spowalnia rozkład węglowodanów - rozpuszczalne frakcje błonnika absorbują wodę w jelitach; dzięki kleistej konsystencji wiąże on przyjęte z pokarmem węglowodany i opóźnia ich rozkład do glukozy, która jest wolniej i równomierniej wchłaniana z jelita do krwi)

• stymulacja syntezy krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych (błonnik jest ich substratem), które stymulują wchłanianie wody i chlorku sodu, proliferację komórek błony śluzowej jelit, prawidłowy przepływ krwi przez ścianę jelita oraz wytwarzanie śluzu o działaniu ochronnym (hamowanie wchłaniania szkodliwych substancji)

 

Zwracając uwagę na powyżej wymienione funkcje błonnika rozpuszczalnego, zauważyć można, że nie działa on tylko lokalnie (w jelitach), ale także wykazuje działanie ogólnoustrojowe (wpływ na gospodarkę lipidową, węglowodanową).

 

Należy także wspomnieć o wpływie skrobi opornej (zdegradowanej amylozie). Istnieje aż 5 typów tego składnika. Dostarcza ona około 2 kcal/g (połowę kalorii mniej niż skrobia). Do zalet skrobi opornej zalicza się:

• zmniejszenie odpowiedzi glikemicznej

• modulację mikrobioty jelitowej

• zwiększanie uczucia sytości

• możliwą poprawę profilu lipidowego

• możliwy korzystny wpływ na masę ciała

 

Rola błonnika nierozpuszczalnego jest przede wszystkim łączona z jego istotnym wpływem na pracę przewodu pokarmowego poprzez:

• pobudzanie funkcji żucia, wydzielanie śliny o działaniu ochronnym na zęby

• zdolność wiązania wody i tym samym zwiększanie objętości treści pokarmowej w jelicie cienkim i częstości wypróżnień

• buforowanie i wiązanie nadmiaru kwasu solnego w żołądku

• wpływ na wydzielanie gastryny (hormon przewodu pokarmowego)

• wpływ na pobudzanie wydzielania soków trawiennych

• pobudzenie ukrwienia jelit

• wpływ na perystaltykę jelit poprzez mechaniczne drażnienie ścian jelita grubego

• ochronę przed zaparciami, uchyłkowatością jelit, polipami jelitowymi, żylakami odbytu

• zmniejszenie wartości energetycznej diety oraz zwiększenie uczucia sytości (szczególnie istotne dla osób dążących do redukcji masy ciała)

 

Ważnym aspektem działania błonnika nierozpuszczalnego jest jego rola w prewencji chorób nowotworowych. Mechanizm ten polega na zwiększeniu przez włókno pokarmowe objętości stolca i skrócenie czasu pasażu masy kałowej, co przekłada się na obniżone stężenie i skrócony kontakt związków o działaniu nowotworowym z błoną śluzową jelita grubego.

 

Jak wygląda kwestia kaloryczności błonnika pokarmowego? 

 

Z pewnością nie jest on bezkaloryczny, jak często można usłyszeć. Nie ulega on trawieniu w przewodzie pokarmowym, jednak jest substratem do produkcji krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych, które już mogą być absorbowane przez organizm, a więc mogą dostarczać energii. 

 

W zależności od przepisów, jakie obowiązują w danym regionie lub zależnie od woli producenta danej żywności kaloryczność błonnika może być zerowa, wynosić 2 kcal/g lub tyle co reszta węglowodanów - 4 kcal/g. W USA przyjęto podział, na podstawie którego określono kaloryczność błonnika w zależności od jego frakcji – błonnik nierozpuszczalny zawiera 0 kcal/g, z kolei błonnik rozpuszczalny dostarcza 4 kcal/g. Według Europejskiego Urzędu ds. Bezpieczeństwa żywności (EFSA) kaloryczność błonnika oscyluje w okolicach 2 kcal/g, co jest najbardziej prawdopodobną wartością.