มอโนแซ็กคาไรด์
(คณาจารย์ผู้สอนวิชามนุษยนิเวศศาสตร์ มหาวิทยาลัยสุโขทัยธรรมธิราช ,2554)
แอราบิโนส(Arabinose) เป็นน้ำตาลเพนโทสตัวหนึ่งที่พบในธรรมชาติ
อยู่ในรูปของ L-แอราบิโนส
ซึ่งเป็นน้ำตาลส่วนประกอบในเฮมิเซลลูโลส(hemicellulose) กัม(gum) และเพกทิน(pectin)
ไม่ค่อยพบเป็นน้ำตาลอิสระในธรรมชาติ
ไรโบส(Ribose) เป็นน้ำตาลเพนโทสตัวหนึ่ง D-ไรโบสพบเป็นน้ำตาลในกรดไรโบนิวคลิอิกRNA
โดยอยู่ในรูปของฟิวแรโนส ไม่พบเป็นน้ำตาลอิสระในธรรมชาติ ส่วน 2-ดีออกซิ-D-ไรโบส จะพบกรดดีออกซีไรโบนิวคลิอิก DNA
ไซโลส(Xylose) เป็นน้ำตาลเพนโทสตัวหนึ่ง D-ไซโลสเป็นน้ำตาลที่พบเป็นส่วนประกอบในเฮมิเซลลูโลส
เช่น D-ไซโลกลูแคน(D-Xyloglucans) และ D-ไซแลน(D-Xylans)
แต่จะไม่พพบเป็นน้ำตาลอิสระในธรรมชาติ
ในกลุ่มแอลโดเฮกโซส
น้ำตาลที่สำคัญและพบมากที่สุดคือ D-กลูโคส ส่วนตัวอื่นที่พบได้แก่ D-กาแลกโทส และ D-แมนโนส ซึ่งมักจะอยู่รวมกับน้ำตาลตัวอื่นๆ
(ไอแซค,ไมเคิล ที,จิตรลดา สิงห์คำ ,2553)
กลูโคส
ในบรรดาโมโนแซคคาไรด์กลูโคสเป็นน้ำตาลเชิงเดี่ยวที่พบมากที่สุดในธรรมชาต
พบได้ในผักและผลไม้ทั่วไป เช่น องุ่น ข้าวโพด ฯลฯ
น้ำตาลกลูโคสเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า น้ำตาลเด็กซ์โทรส
เป็นน้ำตาลที่มีบทบาทสำคัญทั้งในอาหารและในร่างกาย ในอาหาร
น้ำตาลกลูโคสเป็นน้ำตาลที่มีรสหวานอ่อนๆ มักจะไม่ค่อยพบในรูปโมโนแซคคาไรด์
แต่จะรวมอยู่กับน้ำตาลชนิดอื่นๆ เช่น อยู่ในรูปของไดแซคคาไรด์ แป้ง หรือใยอาหาร
กลูโคสเป็นแหล่งพลังงานที่สำคัญให้แก่เซลล์
ร่ายการจำเป็นต้องมีกลไกการควบคุมน้ำตาลกลูโคส
ทำให้มีน้ำตาลกลูโครสในเลือดตลอดเวลา จึงเรียกน้ำตาลกลูโคสอี่กอย่างหนึ่งว่า
น้ำตาลในเลือด
(คณาจารย์ผู้สอนวิชามนุษยนิเวศศาสตร์ มหาวิทยาลัยสุโขทัยธรรมธิราช ,2554)
D-กลูโคส ชื่อเรียกอื่นๆได้แก่ เดกซ์โทรส,น้ำตาลในเลือด,น้ำตาลในสตาร์ช
โดยจัดเป็นน้ำตาลอิสระที่พบมากที่สุดในธรรมชาติทั้งในพืชและสัตว์ D-กลูโคสเป็นองค์ประกอบหลักของโครงสร้างสตาร์ช เซลลูโลสและไกลโคเจน D-กลูโคส
เมื่อนำมาละลายน้ำและทำการตกผลึกจะได้ α-D-กลูโคส ตกผลึกที่20-21 องศา มีค่าหมุนจำเพาะ [α]=+112.2 องศา และมีจุดหลอมเหลวที่ 146 องศา ส่วน β-D-กลูโคส
จะตกผลึกที่สูงกว่า 98 องศา มีค่า[α]=+18.7 องศา และจุดหลอมเหลวที่150 องศา
น้ำตาลกลูโคสถือเป็นสารเคมีที่สำคัญที่สุด
เพราะการทำงานของสมองอาจแปรปรวนได้หากได้รับน้ำตาลกลูโคสไม่เพียงพอ
สมองต้องเผาผลาญน้ำตาลกลูโคสแล้วแปลงเป็นพลังงานที่สามารถนำไปใช้ได้อีกทีหนึ่ง
เนื่องจากอาหารส่วนมากไม่มีส่วนประกอบของน้ำตาลกลูโคส
ดังนั้นร่างกายของเราจะแปลงน้ำตาลกลูโคสจากสารอาหารประเภทคาร์โบไอเดรต
(จากน้ำตาลและแป้ง)และจากไขมันที่แทรกมากับอาหารนั้นๆ
ระบบย่อยอาหารของร่างกายทำหน้าที่สกัดน้ำตาลกลูโคสออกจากอาหารที่รับประทานเข้าไปและลำลียงต่อไปยังส่วนต่างๆ
โดยผ่านทางกระแสเลือด ระดับน้ำตาลในเลือดนั้นจะถูกควบคุมโดยกลุ่มสารเคมีที่ซับซ้อน
หนึ่งในสารเคมีที่เป็นที่รู้จักกันดีคือสารอินซูลินที่ผลิตมาจากตับอ่อน
อินซูลินมีหน้าที่ควบคุมเส้นทางการลำเลียงน้ำตาลกลูโคสเข้าสู่เซลล์
หากไม่มีอินซูลินคอยควบคุม ระดับน้ำตาลในเลือดจะผันผวนอย่างรวดเร็ว
ทำให้การทำงานของสมองบกพร่อง
ในบางกรณีที่ร้ายแรงมากอาจทำให้เป็นอันตรายต่อเซลล์สมองด้วย
ระดับน้ำตาลกลูโคสนี้มีผลอย่างมากต่อการเปลี่ยนแปลงทางอารมณ์
หากลดต่ำลงมากจะเห็นผลอย่างชัดเจน เช่น ลองสังเกตเวลาที่หิวข้าว
ระดับน้ำตาลกลูโคสลดต่ำลง ทำให้หงุดหงิดขี้รำคาญและเสียสมาธิได้ง่าย
การเพิ่มระดับน้ำตาลกลูโคส เช่น
รับประทานช็อกโกแลตหรือไอศกรีม ช่วยทำให้อารมณ์ดีได้ชั่วครู่
แต่ถ้าจะให้ระบบการทำงานโดยรวมเป็นไปได้ดีที่สุดจะต้องมีการควบคุมการรับประทานน้ำตาลกลูโคสและพลังงานที่ได้รับให้ดี
นั่นคือเราจะต้องเลือกรับประทานอาหารที่เหมาะสม
เพราะแหล่งอาหารที่ให้น้ำตาลกลูโคสนั้นต้องมีลักษณะแตกต่างกันไป เช่น
น้ำตาลขัดขาว
น้ำผึ้งละน้ำเชื่อมจะเพิ่มระดับน้ำตาลกลูโคสได้อย่างรวดเร็ว
น้ำตาลจากผลไม้(หรือน้ำตาลฟรักโทส) จะออกฤทธิ์ช้าแต่ยาวนานกว่า
ส่วนน้ำตาลที่ได้จากอาหารประเภทแป้ง เช่น ขนมปังหรือพาสต้านั้น จะยิ่งออกฤทธิ์ช้ากว่ามาก
กาแลคโตส
เป็นโมโนแซคคาไรด์ที่ไม่พบอิสระในธรรมชาติ ส่วนใหญ่มักจะพบในรูปแบบของแลคโตส
ซึ่งเป็นโมเลกุลของกาแลคโตสที่เชื่อมต่อกับกลูโคส พบได้ในนม
กาแลคโตสสามารถเปลี่ยนเป็นกลูโคสที่ตับเพื่อใช้เป็นพลังงานในร่างกาย
(คณาจารย์ผู้สอนวิชามนุษยนิเวศศาสตร์ มหาวิทยาลัยสุโขทัยธรรมธิราช ,2554)
D-กาแลกโทสน้ำตาลตัวนี้พบเป็นน้ำตาลส่วนประกอบของแลกโทส(lactose) เป็นน้ำตาลในน้ำนมวัวและน้ำนมแม่ ในพอลิแซ็กคาไรด์จะพบD-กาแลกโทส ในโครงสร้างของเพกทินคาร์รากีแนน(carrageenan) และอะการ์ (agar) เป็นต้น
ไม่ค่อยพบน้ำตาลตัวนี้ในรูปน้ำตาลอิสระในธรรมชาติทั้งพืชและสัตว์
(ไอแซค,ไมเคิล ที,จิตรลดา สิงห์คำ,2553)
D-แมนโนส น้ำตาลตัวนี้ไม่ค่อยพบเป็นน้ำตาลอิสระในธรรมชาติ
แต่มักอยู่ในพอลิแซ็กคาไรด์กาแลกโทแมนแนน(Galactomannans)เช่น
โลคัสต์บีนกัม(locust bean gum) กัวร์กัม(guar gum) เป็นต้น
ส่วนในกลุ่มคีโทเฮกโซส น้ำตาลที่พบมากที่สุดคือ D-ฟรักโทส พบเป็นรูปน้ำตาลอิสระในธรรมชาติ เช่นผลไม้
น้ำผึ้ง รวมถึงน้ำตาลส่วนประกอบในน้ำตาลทราย(sucrose)ฤและในรูปพอลิแซ็กคาไรด์อินูลิน(Inuline)ซึ่งเป็นคาร์โบไฮเดรตที่พืชสำรองไว้ที่ราก(roots)และหัว(tubers)ของพืชตระกูล Compositaeเช่น Jerusalem
artichoke,dandelion,dahliaและ ผักกาดหอม(lettuce)เป็นต้น
ชื่อเรียกอื่นๆของน้ำตาล D-ฟรักโทสได้แก่ น้ำตาลผลไม้ และเลวูโลส(laevulose)พบในน้ำผึ้งและผลไม้ต่างๆน้ำตาลที่สำคัญในผักผลไม้มี 3ชนิด คือ น้ำตาลกลูโคส น้ำตาลฟรักโทส และน้ำตาลซูโครส
(ไอแซค,ไมเคิล ที,จิตรลดา สิงห์คำ,2553)
ฟรุคโตส
หรือเรียกอีกชื่อหนึ่งว่าน้ำตาลเลวูโลสหรือน้ำตาลผลไม้
เป็นน้ำตาลที่มีรสหวานที่สุดพบได้ทั้งในผลไม้และผัก ถึงแม้ว่า
น้ำผึ้งจะมีส่วนประกอบเป็นน้ำตาลฟรุคโตสและน้ำตาลกลูโคสอย่างละครึ่งหนึ่ง
แต่รสหวานหลักของน้ำผึ้ง คือ น้ำตาลฟรุคโตส จึงทำให้น้ำผึ้งมีรสหวานจัด
ในอุตสาหกรรมอาหารมักจะใช้น้ำเชื่อมข้าวโพด
ซึ่งมีฟรุคโตสสูงเป็นสารให้ความหวานในผลิตภัณฑ์ขนมหวานหลายชนิด รวมทั้งเครื่องดื่ม
ขนม ลูกอม เยลลี่
และแยมฟรุคโตสจึงเป็นแหล่งพลังงานในอาหารที่นิยมบริโภคกันอย่างแพร่หลาย
(คณาจารย์ผู้สอนวิชามนุษยนิเวศศาสตร์ มหาวิทยาลัยสุโขทัยธรรมธิราช ,2554)
ไดแซคคาไรด์(Disaccharides)
ไดแซคคาไรด์(Disaccharides) ประกอบด้วยโมโนแซคคาไรด์2 ชนิด มาเชื่อมกันด้วยพันธะทางเคมีที่เรียกว่า พันธะโคเวเลนต์ ไดแซคคาไรด์ที่มีความสำคัญต่อมนุษย์มี
3 ชนิด ได้แก่ ซูโครส แลคโตส และมอลโตส
ซูโครส
เป็นน้ำตาลทรายที่รับประทานกันชีวิตประจำวัน จึงเรียกว่า table sugar ซูโครส
ประกอบด้วยกลูโคสและฟรุคโตสอย่างละหนึ่งโมเลกุล
ซูโครสในธรรมชาติมีอยู่ในแหล่งอาหารต่างๆ เช่น อ้อย ตาล มะพร้าว ข้าวโพด หัวบีท
เป็นต้น ซูโครสที่บริโภคกันทุกวันนี้ คือ เป็นผลึกที่ได้จากน้ำอ้อย
โรงงานอุตสาหากรรมมีกระบวนการสกัดซูโครสจากน้ำอ้อย แล้วทำให้บริสุทธิ์
กลายเป็นน้ำตาลทรายที่มีสีขาวที่นำมาบริโภคและใช้ประกอบอาหารประจำวัน
น้ำตาลทรายที่ใช้บริโภคมีหลายเกรด ซึ่งใช้ความบริสุทธิ์ของน้ำตาลเป็นเกณฑ์การแบ่ง
เรียงลำดับดังนี้ น้ำตาลทรายดิบ น้ำตาลทรายขาว น้ำตาลทรายแดง
และน้ำตาลทรายบริสุทธิ์มากกว่าร้อยละ 99.7
แลคโตสหรือน้ำตาลในนม
โมเลกุลของน้ำตาลแลคโตสประกอบด้วยกลูโคสและกาแลคโตสอย่างละ 1 โมเลกุล แลคโตสเป็นน้ำตาลที่ทำให้น้ำนมและผลิตภัณฑ์จากนมมีรสหวานเล็กน้อย
น้ำนมคนมีความเข้มข้นของแลคโตส ประมาณ 7 กรัมต่อนม 100 มิลลิลิตร สูงกว่าน้ำนมวัว ซึ่งมีความเข้มข้นของแลคโตส ประมาณ 4.5 กรัมต่อน้ำนม 100 มิลลิลิตร ดังนั้น
น้ำนมคนจึงมีรสหวานกว่าน้ำนมวัว
มอลโตส
เป็นน้ำตาลที่ประกอบด้วยกลูโคส 2
โมเลกุล มอลโตสมักจะไม่ค่อยพบในธรรมชาติในอาหาร
แต่จะพบในรูปของโมเลกุลของแป้งที่ถูกย่อย
เอนไซม์ในระบบทางเดินอาหารของมนุษย์ในปากและลำไส้เล็กจะย่อยสลายโมเลกุลของแป้งเป็นน้ำตาลมอลโตส
ดังนั้น เมื่อเราเคี้ยวข้าวหรือขนมปังช้าๆจะรู้สึกถึงรสหวานของมอลโตสในปากที่เกิดจากน้ำย่อยในน้ำลายย่อยข้าวหรือขนมปังนั้นให้มีโมเลกุลเล็กลงเป็นมอลโตส
แป้งจะถูกย่อยเป็นมอลโตสในอีกรูแบบหนึ่ง คือ ในการผลิตเบียร์
ได้แก่กระบวนการต้มข้าวมอลต์ซึ่งมาจากข้าวบาร์เลย์ที่กำลังงอกกับน้ำด้วยไฟอ่อนๆ
จะทำให้เอนไซม์ที่มีอยู่ในข้าวมอลต์เปลี่ยนแป้งให้เป็นมอลโตสมอลโตสที่เกิดขึ้นกลายเป็นแหล่งพลังงานที่ใช้ในการเจริญเติบโตของยีนส์ในกระบวนการผลิตเบียร์ขั้นต่อไป
คาร์ไฮเดรตเชิงซ้อน(Complex carbohydrates)
คาร์ไฮเดรตเชิงซ้อน(Complex carbohydrates)เป็นคาร์โบไฮเดรตที่ประกอบด้วยโมโนแซคคาไรด์ตั้งแต่
3
โมเลกุลขึ้นไปมาเรียงตัวกันเป็นสายยาวจนถึงร้อยหรือพันโมเลกุล ได้แก่
โอลิโกแซคคาไรด์และพอลิแซคคาไรด์
โอลิโกแซคคาไรด์(Oligosaccharides)
หมายถึงคาร์โบไฮเดรตที่ประกอบด้วยโมโนแซคคาไรด์ตั้งแต่ 3-10
โมเลกุล โอลิโกแซคคาไรด์ที่ประกอบด้วยโมโนแซคคาไรด์3 โมเลกุล
เรียกกว่า น้ำตาลไตรแซคคาไรด์ และโอลิโกแซคคาไรด์ที่ประกอบด้วยโมโนแซคคาไรด์4 โมเลกุล เรียกว่า น้ำตาลเททราแซคคาไรด์
พอลิแซคคาไรด์(Polysaccharides) เป็นคาร์โบไฮเดรตที่ประกอบด้วยโมเลกุลของโมโนแซคคาไรด์สายยาว
ตั้งแต่ 10 ถึง 3
พันโมเลกุลของน้ำตาลกลูโคสมาเชื่อมต่อกัน
พอลิแซคคาไรด์บางชนิดมีลักษณะยาวเป็นเส้นตรง
บางชนิดแตกแขนงเป็นกิ่งกานทุกทิศทุกทาง พอลิแซคคาไรด์สำคัญ ได้แก่ แป้ง ไกลโคเจน
และใยอาหาร แม้ว่าสารพอลิแซคคาไรด์เหล่านี้จะประกอบด้วยโมเลกุลของกลูโคสเหมือนกัน
แต่ก็มีโครงสร้างของโมเลกุลแตกต่างกันโดยเฉพาะการเกาะเกี่ยวกันด้วยพันธะทางเคมีระหว่างโมเลกุลกลูโคส
จึงทำให้คุณสมบัติทางกายภาพด้านการละลายน้ำ
และการแปรสภาพเมื่อได้รับความร้อนต่างกัน
แป้ง
พืชสะสมพลังงานไว้ในรูปของแป้งในระหว่างการเจริญเติบโตและการขยายพันธุ์
แป้งมีคุณสมบัติการดูดซึมน้ำแล้วสามารถเปลี่ยนสภาพเป็นเจลเมื่อได้รับความร้อนดังจะเห็นได้จากการอบมันฝรั่ง
จะทำให้เนื้อมันฝรั่งเปลี่ยนเป็นเนื้อที่ร่วยซุยและเกาะกันเหนียว
ไกลโคเจน
เนื่องจากเป็นรูปแบบของคาร์โบไฮเดรตที่สะสมในร่างกายสัตว์ หลังจากที่มีการฆ่าสัตว์
เนื้อเยื่อจะถูกย่อยด้วยเอนไซม์และกลายเป็นไกลโคเจนโดยส่วนใหญ่ ภายในเวลา 24 ชั่วโมง
ไกลโคเจนมีบทบาทสำคัญกับร่างกายเป็นแหล่งสะสมกลูโคส
ใยอาหาร เป็นส่วนโครงสร้างของผนังเซลล์ของพืช รวมทั้งส่วนที่พบภายในเซลล์
พืช พบได้ทั้งในธัญพืช ผัก ถั่ว และผลไม้ ใยอาหารไม่สามารถย่อยได้ในระบบทางเดินอาหาร
และถูกขับถ่ายออกทางอุจจาระ เป็นกากอาหาร ใยอาหารจึงมีชื่อเรียกอื่นๆ เช่น
แป้งที่ร่างกายย่อยไม่ได้ หรือพอลิแซคคาไรด์ที่ไม่แป้ง เป็นต้น
แม้ใยอาหารจะมิใช่สารอาหาร
แต่ในปัจจุบันก็เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่า ใยอาหารเป็นสารที่จำเป็นต่อร่างกาย
นอกจากใยอาหารจะช่วยในเรื่องการขับถ่ายซึ่งเป็นที่รับทราบกันมาช้านานแล้ว
ปริมาณใยอาหารในพืชแต่ละชนิด หมายถึง ใยอาหารสองประเภท คือ ใยอาหารประเภทไดเอทารี
และใยอาหารประเภทฟังก์ชันแนล ใยอาหารประเภทไดเอทารี(Dietary
fiber) เป็นคาร์โบไฮเดรตที่ไม่สามารถย่อยและดูดซึมในลำไส้เล็ก
มักเป็นส่วนที่อยู่บริเวณผนังเซลล์และโครงสร้างของเซลล์ ส่วน
ใยอาหารประเภทฟังก์ชันแนล(Functional fiber) เป็นใยอาหารที่สามารถสกัดหรือแยกออกมาได้
ใยอาหารทั้งสองประเภทล้วนเป็นประโยชน์ในร่างกายมนุษย์
คาร์โบไฮเดรตเชิงเดี่ยวเป็นน้ำตาลที่ร่างกายสามารถดูดซึมได้เมื่อรับประทานโดยไม่ต้องเสียเวลาในการย่อย
แต่คาร์โบไฮเดรตเชิงซ้อน เช่น ข้าวกล้อง ข้าโพด เผือกมัน
จะต้องผ่านการย่อยให้เป็นน้ำตาลเชิงเดี่ยวเพื่อให้ร่างกายดูดซึมได้
อินโนซิทอล
อินโนซิทอลเป็นคาร์โบไฮเดรตเชิงเดี่ยวที่เกี่ยวข้องกับน้ำตาลกลูโคส
ถึงแม้หน้าที่ของมันที่มีต่อสมองยังไม่ชัดเจนนัก
แต่ก็มีส่วนในการสื่อสัญญาณสมองระหว่างเซลล์ประสาทและในเซลล์ประสาท
นอกจากนั้นอาหารเสริมที่มีส่วนประกอบของอินโนซิทอล ยังช่วยบรรเทาอาการซึมเศร้า
การตื่นตระหนก อาการย้ำคิด และโรคบูลิเมีย อินโนซิทอล พบได้มากในถั่วอบแห้ง
ถั่งแดง แป้งถั่วเหลือง ไข่ ปลา ตับ ผลไม้รสเปรี้ยว และถั่วเปลือกแข็ง
(วรรณาตุลยธัญ,2551)