Šećeri

Šećeri su postali crna mrlja, predmet mržnje i stigme moderne prehrane. Kao i sve na svijetu, sve je uvijek pitanje mjere i pretjerivanja. Višak kalorija rijetko je pratio ljudsku biološku i društvenu evoluciju; mi smo to zloupotrijebili. Treba najprije kemijski definirati te malene jedinice života.

Jednostavni šećeri sastoje se najčešće od 4-7 ugljikova atoma (tetroze, pentoze, heksoze i septoze). Na jednom ugljikovom atomu nalazi se keto (-C=O) ili aldehidna (H-C=O) skupina, a na drugima se nalazi različit broj hidroksi skupina (-OH). To ste učili u osnovnoj i srednjoj školi ali tko ne ostane u kemiji pomalo to zaboravi. Jedna od bitnijih svojstava je stvaranje prstena. Molekula reagira doslovce sama sa sobom zatvarajući se u prsten. To svojstvo je iznimno bitno u živim bićima. Te malene molekule mogu biti same (monosaharidi) ili se mogu međusobno povezati u veće molekule. Glukoza i fruktoza su najpoznatiji monosaharidi, sastojci, primjerice, meda. Dvije šećerne jedinice grade disaharide. Najpoznatiji disaharid je saharoza iz šećerne repe ili trske. Mogu se povezati i u veće lance pa nastaju polisaharidi, škrob i inulin su najpoznatiji polisaharidi. Biljke su vrlo kreativne i mogu napraviti niz kemijskih modifikacija na tim molekulama.

monosaharidi glukoza i fruktoza

Najpoznatiji šećeri - monosaharidi. Glukoza i fruktoza. Oni mogu biti u različitim oblicima i doslovce reagiraju sami sa sobom dajući prstenaste strukture.

riboza, saharoza, laktoza

Riboza i dezoksiriboza su gradivni šećeri koji se nalaze u DNK i RNK. Saharoza je disaharid, sastoji se od glukoze i fruktoze, a laktoza je šećer iz mlijeka (ljudsko uključujući), i sastoji se od glukoze i galaktoze.

No, u ovu skupinu ćemo svrstati još jednu grupu zanimljivih molekula. To su tvari koje biljke dobivaju iz tih šećera. Biljka će iz šećera procesom redukcije napraviti alkohole koje nazivamo polioli (poliol znači alkohol s više hidroksilnih skupina u jednoj molekuli). Nastaju i kiseline i neke druge molekule poput vitamina C.

Šećeri u svim živim bićima imaju niz važnih funkcija. Jedna je funkcija da gradi druge molekule. Šećer riboza dio je strukture DNK i RNK i njihovu važnost ne treba ponavljati, dapače funkcija molekula poput RNK daleko nadilazi ono što se uči i na fakultetima. Šećeri služe i za kontrolu funkcije nekih proteina. Mogu se vezati i za masti i takve molekule su bitne za stanične membrane. Šećeri se vežu za cijeli niz drugih biljnih spojeva dajući im funkciju. Podsjetimo se – glavni aktivne tvari medvjetke (uvinog čaja) su spoj šećera i fenolskog spoja. Da nema te šećerne jedinice, medvjetka bi bila – opasna.

Druga važna funkcija šećera u živim bićima je dobivanje energije i tu ne bih puno detaljizirao.

Glukoza i fruktoza dio su naše hrane, a najviše ih se nađe u voću te medu. One su u šećeru saharozi i svi smo svjesni potrebe za umjerenosti. Malo je ljudi svjesno kako je korištenje fruktoze u ljudi evolucijski diktirano; naši davni, davni preci su trebali bolju mogućnost korištenja fruktoze te je nastala mutacija jednog gena odgovornog za razgradnju mokraćne kiseline (urata). Paralelno smo izgubili sposobnost stvaranja vitamina C. Zbog toga kao vrsta imamo znatno više urata u krvi od nekih drugih vrsta da bolje iskoristimo fruktozu iz voća. Na žalost, ova mutacija u današnje doba slatkog nije se pokazala dobra.

Saharoza kao šećer danas je na optuženičkoj klupi kao bijeli ili stolni šećer. Šećerna trska i šećerna repa su biljke bogate saharozom. Prije nego ju pošaljemo na giljotinu, budimo otvoreni pogledati u kontekstu vremena. Med, a potom bijeli šećer stvorio je sirupe kao ljekovite oblike. Tome smo zahvalni Arapima a sama riječ „šarab“ je korijen i latinske i hrvatske riječi. U doba kada ljudi nisu imali toliko dostupnih kalorija i više su ih fizički trošili, sirupi su bili dio oporavka u bolesti. I med i šećer u obliku sirupa su bili i konzervansi koji su omogućili stvaranje trajnijih preparata, za razliku od kuhanih čajeva.

jarebikaIz jednostavnih šećera nastaju polioli. Oni su slatkog okusa. Biljke ali i neki drugi organizmi iz glukoze stvaraju sorbitol, a iz fruktoze stvaraju manitol. Sorbitol stvara biljka jarebika, Sorbus aucuparia. Sorbitol je nekoć bio najpoznatiji zaslađivač i koristi se i danas u sirupima za dijabetičare. Iz jarebike izolirana je destilacijom i sorbinska kiselina. Tek 100 godina nakon otkrića sorbinske kiseline, sredinom XX. stoljeća, sorbinska kiselina postaje konzervans i u tu namjenu koristi se i danas.

Manitol nalazimo u soku crnog jasena (Fraxinus ornus). Iz zarezanog stabla jasena biljka luči sok koji sadrži šećer manozu i alkohol manitol. Sam je naziv drevan i potječe od priče o daru kojeg su dobili Židovi s neba, manni. Biblijska manna gotovo sigurno nije sok jasena, ali su ljudi bili kreativni i nazvali su ovaj ukusni sirup tim imenom. Osim kao zaslađivač i delicija kroz stoljeća, mana jasena koristi se ponekad i danas kao blagi laksativ te u sirupima za iskašljavanje. Jasenu smo zahvalni za manitol i u puno ozbiljnijem medicinskom kontekstu. Manitol kao 20% otopina za infuziju koristi se za poticanje mokrenja kod smanjenje funkcije bubrega ali i za liječenje iznimno opasna stanja povišenog tlaka u lubanji te edema mozga. Manitol je spasio nebrojene živote, stoga hvala jasenu.

brezaDrugi polioli su manje dramatični. Ksilitol kojeg nalazimo u nekim vrstama breze (Betula sp.) je poliol koji nastaje iz šećera ksiloze. Postao je slavan kad su znanstvenici otkrili da smanjuje rizik nastanka karijesa i od tada se nalazi u žvakaćim gumama i pastama za zube. Iznimno je popularan kao zaslađivač. Ipak, treba katkad stati na loptu, ksilitol može izazvati nadutost i probavne tegobe ako s njim pretjerujemo, baš kao i svi polioli, a neki ljudi su na njega osjetljiviji. Eritritol je poliol od 4 ugljikova atoma. Za razliku od prethodno navedenih poliola, eritritola nema u većim količinama osim u fermentiranom voću. Izrazito je popularni zaslađivač najboljeg profila slatkoće, dobiva se fermentacijom gljivicom, a što malo ljudi zna – lansirao ga je japanski Mitsubishi koji se ne bavi samo automobilima.

sorbitol ksilitol

I na kraju, vitamin C je direktni proizvod glukoze premda nije u klasi šećera i poliola. Mi i neke životinje smo izgubili sposobnost sinteze vitamina C i moramo ga unositi hranom. Podsjetite se priče o vitaminu C.

U sljedećem nastavku vidjet ćemo što se desi kada se manje jedinice šećera udruže u velike lance. Što su s tim dobile biljke, a što mi?

Podijeli znanje

Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin
Share on pinterest
Share on email
Share on print

PREDAVANJE "BILJKE RASPOLOŽENJA"

Dr. sc. Stribor Marković
03.10.2019. u 18h
Chromosov toranj, Zagreb
Scroll to Top

Ova stranice koristi kolačiće kako bi pružila bolje korisničko iskustvo.

PREDAVANJE

BILJKE RASPOLOŽENJA

Dr. sc. Stribor Marković
03.10.2019. Zagreb