Вуглеводи - органічні речовини, які складаються з карбону, гідрогену й оксигену. Вони є основним складником харчового раціону людини, оскільки їх споживають приблизно вчетверо більше, ніж жирів і білків. Функції вуглеводів в організмі досить різноманітні:
- енергетична - головна функція вуглеводів. Упродовж життя людина в середньому споживає близько 14 т вуглеводів, у тому числі більш як 2,5 т моно-і дисахаридів. За рахунок вуглеводів забезпечується близько 60% добової енергоцінності, тоді як за рахунок білків і жирів, разом узятих, - лише 40%;
- синтезувальна - вуглеводи необхідні для біосинтезу нуклеїнових кислот, замінних амінокислот як складник структурної частини клітин;
- пластична - вуглеводи входять до складу гормонів, ферментів і секретів слизових залоз;
- регуляторна - вуглеводи протидіють нагромадженню кетонових тіл під час окис-нення жирів, регулюють обмін вуглеводів і діяльність центральної нервової системи;
- захисна - глюкуронова кислота, поєднуючись із деякими токсичними речовинами, утворює розчинні у воді нетоксичні складні ефіри, які легко виводяться з організму.
Середньодобова потреба у вуглеводах становить 350-500 г.
За збільшення фізичного навантаження частка вуглеводів має підвищуватися.
За харчовою цінністю вуглеводи поділяють на засвоювані та незасвоювані.
Засвоювані вуглеводи перетравлюються і метаболізуються в організмі людини. До них належать глюкоза, фруктоза, сахароза (цукроза), лактоза, мальтоза, глюканові полісахариди - крохмаль, декстрини і глікоген.
Відомо більш як 200 різних природних моносахаридів (моноцукридів), однак лише деякі з них використовують у харчуванні. Найбільшу харчову цінність мають альдози (глюкоза, галактоза, маноза, ксилоза), а також кетози (фруктоза). Споживання глюкози і фруктози - двох найпоширеніших у природі моноцукридів - досягає 20% загального споживання вуглеводів. З кишечника вуглеводи всмоктуються в кров лише у вигляді глюкози і фруктози. Глюкозу як поживний матеріал в організмі людини використовують винятково нервові клітини, мозкова речовина нирок та еритроцити. Основними джерелами фруктози є такі харчові продукти, як мед (37%), виноград (7,7%), груші та яблука (5-6%), кавуни, малина, аґрус, чорна смородина (близько 4%).
Основні харчові дицукриди в харчуванні людини - сахароза і лактоза.
Цукор, основним компонентом якого є сахароза, виконує в організмі роль енергоносія.
За цукром закріпилася назва "біла смерть". У літературі з дієтології з'явилося поняття "сахаролік". Справа в тому, що цукор є рафінованим продуктом. Це призводить до недоотримання людиною сотні, а можливо, і тисячі різноманітних біологічно активних речовин, які засвоювали наші предки з їжею впродовж мільйонів років. Під час потрапляння в кишечник сахароза швидко розщеплюється до глюкози та фруктози і всмоктується в кров. У крові відчутно підвищується концентрація глюкози. Це своєрідний удар по підшлунковій залозі, якій потрібно постачати організму достатню кількість гормону інсуліну, щоб відрегулювати вміст глюкози в крові. Такі різкі коливання рівня глюкози в крові потребують від організму напруженої роботи і навіть включення резервних регуляторних можливостей.
Наслідком надлишкового споживання рафінованого цукру є порушення обміну речовин, передусім обміну вуглеводів (табл. 6).
Таблиця 6. Наслідки недостатності та надлишку засвоюваних вуглеводів
| Порушення | Негативні наслідки | Характерні захворювання |
| Недостатність | порушення обміну речовин; зниження імунітету; ослаблення організму (відчуття голоду, сонливість, пітливість, тремтіння рук) | виснаження |
| Надлишок | порушення обміну речовин; ослаблення організму; порушення діяльності серцево-судинної системи | ожиріння; цукровий діабет |
Не випадково цукровий діабет людей похилого віку називали "хворобою кондитерів". Задовго до появи діабету як захворювання в людей, які споживають багато цукру, знижується рівень цукру в крові - гіпоглікемія. Постійне надходження цукру в організм зумовлює підвищену активність ферментних систем, які утилізують його. Для підтримання необхідного рівня глюкози в крові цукру потрібно щораз більше. Через виснаження від надмірного навантаження ферментних механізмів перероблення цукру гіпоглікемія переходить у гіперглікемію і діабет, які часто ускладнюються іншими порушеннями обміну речовин, призводять до ожиріння, серцево-судинних захворювань.
За даними ВООЗ, споживання цукру в країнах з низькою смертністю від захворювань органів кровообігу коливається від 25 до 81 г на добу, з високою - від 87 до 136 г.
Однак неприпустимо цукор вважати шкідливим продуктом, шкідливим є зловживання ним. У добовому раціоні харчування частка цукру від загальної кількості вуглеводів має становити 15-20%. Від такої кількості цукру організм не відчуватиме надлишкових навантажень.
Лактоза - найважливіший вуглевод у період грудного вигодовування і під час штучного вигодовування грудних дітей. Основними джерелами лактози в харчових продуктах є молоко (4,8-5,2%), вершки (3,7%), сметана і кефір (3,1-3,6%).
Серед поліцукридів рослинних продуктів найбільше значення в харчуванні людини має крохмаль. Для засвоєння крохмалю потрібно набагато більше часу, ніж для засвоєння цукру. Кінцевий продукт розщеплення крохмалю - глюкоза - надходить у кров повільно, концентрація її підтримується на одному рівні. Найбільше крохмалю міститься в хлібопродуктах (40-73%), насінні бобових рослин (40-45%) і картоплі (15%).
У тваринних продуктах міститься порівняно невелика кількість іншого засвоюваного поліцукриду, близького за хімічною будовою до крохмалю, - глікогену (у печінці 2-10%, у м'язовій тканині 0,3-1,0%). За зниження вмісту цукру в крові глікоген перетворюється на глюкозу, тим самим підтримуючи постійний його відсоток (80-120 мг% чи 4,4-6,6 ммоль/л).
Незасвоювані вуглеводи не розщеплюються ферментами, які секретуються в травному каналі людини.
Основними незасвоюваними вуглеводами є так звані харчові волокна - суміш різних структурних поліцукридів рослинних клітин - целюлози, геміцелюлоз і пектинових речовин, лігніну і неструктурних поліцукридів, які трапляються в натуральному вигляді в харчових продуктах, - камедів, слизів і поліцукридів, використовуваних як харчові добавки.
Целюлоза - основний структурний компонент оболонки рослинної клітини. Основна її фізіологічна дія - здатність зв'язувати воду (до 0,4 г води на 1 г клітковини).
Геміцелюлози - поліцукриди клітинної оболонки, які складаються з полімерів глюкози і гексози. Вони здатні також утримувати воду і зв'язувати катіони. Пектинові речовини - гліканогалактуронани - основний компонент рослин і водоростей. Загальною ознакою пектинових речовин є основний ланцюг полігалактуронової кислоти. Однією з найважливіших властивостей пектинових речовин є комплексотвірна здатність, основана на взаємодії молекули пектину з іонами важких металів і радіонуклідів. Це дає підставу рекомендувати пектин для включення його до раціону харчування людей, які перебувають у середовищі, забрудненому радіонуклідами, і мають контакт із важкими металами. Профілактична норма пектину, затверджена ВООЗ, становить 2-4 г на добу; для людей, які працюють у несприятливих умовах, - 8-10 г на добу.
Лігніни - безвуглеводні речовини клітинної оболонки, які складаються з полімерів ароматичних спиртів. Лігніни в організмі людини здатні зв'язувати солі жовчної кислоти й інші органічні речовини, а також сповільнювати або порушувати абсорбцію харчових речовин у товстому кишечнику. Камеді - складні неструктуровані поліцукриди. Вони розчинні у воді, мають в'язкість, містять глюкуронову і галактуронову кислоти, беруть участь у зв'язуванні мікроелементів з парною валентністю.
Таким чином, харчові волокна - один із компонентів комплексної профілактики порушень жирового обміну, атеросклерозу, цукрового діабету, жовчнокам'яної хвороби. В останні роки з'явилися повідомлення, які свідчать про те, що недостатність харчових волокон зумовлює розвиток сечокам'яної хвороби, виразкової хвороби шлунка і дванадцятипалої кишки, подагри, карієсу і навіть варикозного розширення вен (табл. 7).
Таблиця 7. Наслідки недостатності та надлишку незасвоюваних вуглеводів
| Порушення | Негативні наслідки | Характерні захворювання |
| Недостатність | порушення обміну речовин; погіршення травлення; ослаблення організму | виразкова хвороба шлунка і дванадцятипалої кишки; сечокам'яна хвороба; подагра |
| Надлишок | неповне перетравлення їжі; порушення всмоктування макро- і мікроелементів, жиророзчинних вітамінів | надлишкове газоутворення в кишечнику; пронос; біль у животі |
Добова норма харчових волокон для дорослої людини становить 25-30 г. Основним джерелом харчових волокон є зернові продукти, фрукти, горіхи й овочі (табл. 8).
Харчові волокна впливають на функцію товстого кишечника. Вони стимулюють перистальтику, підсилюють виділення жовчі. Харчові волокна здатні затримувати в кишечнику воду, яка має особливе значення в профілактиці запорів, геморою. Вони здатні адсорбувати продукти обміну мікроорганізмів, жовчні кислоти, солі важких металів, що надійшли до кишечника. Це одна з найважливіших якостей харчових волокон, особливо пектинових речовин, оскільки сприяє профілактиці раку кишечника, зменшенню інтоксикації організму і власними отрутами кишечника (індол, скатол, аміак), і тими, які надійшли ззовні.