Karbonhidrat

Karbonhidrat, karbon (C), hidrojen (H) ve oksijen (O) atomlarından oluşan, genellikle hidrojen-oksijen atomu oranı (suda) 2:1 olan bir biyomoleküldür ve dolayısıyla ampirik (deneysel) formülü C_m(H₂O)_n şeklindedir. m, n'den farklı da olabilir olmaya da bilir. Ancak, tüm karbonhidratlar bu kesin stokiyometrik tanıma uymaz (örneğin üronik asitler, fukoz gibi deoksi şekerler) ve bu tanıma uyan tüm kimyasallar otomatik olarak karbonhidratlar (örneğin formaldehit ve asetik asit) olarak sınıflandırılmaz.

Terim; nişasta ve selüloz içeren bir grup olan sakkarit ile eşanlamlı olduğu için biyokimyada en yaygın olanıdır. Sakkaritler; monosakkaritler, disakkaritler, oligosakkaritler ve polisakkaritler olmak üzere dört kimyasal gruba ayrılır. En küçük (düşük moleküler ağırlıklı) karbonhidratlar olan monosakkaritler ve disakaritler, genellikle şekerler olarak adlandırılır.^[1] Sakkarit kelimesi, "şeker" anlamına gelen Eski Yunanca'da σάκχαρον (sákkharon) kelimesinden gelmektedir.^[2] Karbonhidratların bilimsel terminolojisi karmaşık olsa da, monosakkaritler ve disakkaritlerin adları genellikle, "şarap, şıra" ve hemen hemen tüm şekerler için kullanılır. (Örneğin fruktoz (meyve şekeri), sakkaroz (kamış veya pancar şekeri), riboz, amiloz, laktoz (süt şekeri) gibi.)

Karbonhidratlar canlı organizmalarda çok sayıda rol oynar. Polisakkaritler, enerjinin (örneğin nişasta ve glikojen) depolanmasında ve vücuttaki bazı yapısal bileşenler (örneğin bitkilerde selüloz ve eklembacaklılarda kitin) olarak görev alır. Bir pentoz olan riboz, koenzimlerin (örneğin ATP, FAD ve NAD) önemli bir bileşenidir ve RNA'nın yapısında yer alır. Ribozla ilişkili olan deoksiriboz ise DNA'nın yapısındadır. Sakkaritler, vücutta önemli rol oynayan diğer birçok önemli biyomolekülü içerir ve bağışıklık sistemi, döllenme, patogenezi önleme, kan pıhtılaşması ve canlılarda gelişmede rol oynar.^[3]

Karbonhidratlar beslenmenin merkezinde yer alır ve çok çeşitli doğal ve işlenmiş gıdalarda bulunur. Nişasta bir polisakkarittir. Tahıllarda (buğday, mısır, pirinç), patateslerde ve ekmek, pizza veya makarna gibi tahıl unu bazlı işlenmiş gıdalarda bol miktarda bulunur. Şekerler, insan beslenmesinde temel olarak sofra şekeri (şeker kamışı veya şeker pancarından elde edilen sakkaroz), laktoz (süt şekeri), balda, birçok meyvede ve bazı sebzelerde doğal olarak bulunan glikoz ve fruktoz olarak ortaya çıkar. İçeceklere ve reçel, bisküvi ve kek gibi birçok hazır gıdaya genellikle sofra şekeri, süt veya bal eklenir.

Tüm bitkilerin hücre duvarlarında bulunan bir polisakkarit olan selüloz, çözünmeyen diyet lifinin ana bileşenlerinden biridir. İnsanlar tarafından sindirilmemesine rağmen, selüloz ve çözünmeyen diyet lifi genellikle bağırsak hareketlerini kolaylaştırarak sağlıklı bir sindirim sisteminin korunmasına yardımcı olur.^[4] Diyet lifinde bulunan diğer polisakkaritler arasında kalın bağırsağın mikrobiyotasındaki bazı bakterileri besleyen ve bu bakteriler tarafından kısa zincirli yağ asitleri vermek üzere metabolize edilen dirençli nişasta ve inülin bulunur.^[5][6]

1. ^ Flitsch SL, Ulijn RV (January 2003). "Sugars tied to the spot". Nature. 421 (6920): 219-20. Bibcode:2003Natur.421..219F. doi:10.1038/421219a. ISSN 0028-0836. PMID 12529622. 
2. ^ Avenas P (2012). "Etymology of main polysaccharide names" (PDF). Navard P (Ed.). The European Polysaccharide Network of Excellence (EPNOE). Wien: Springer Science+Business Media. 9 Şubat 2018 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi. Erişim tarihi: 28 Ocak 2018. 
3. ^ Maton, Anthea; Hopkins, Jean; McLaughlin, Charles William; Johnson, Susan; Warner, Maryanna Quon; LaHart, David; Wright, Jill D. (1993). Human Biology and Health. Englewood Cliffs, New Jersey: Prentice Hall. ss. 52-59. ISBN 978-0-13-981176-0. 
4. ^ USDA National Nutrient Database, 2015, s. 14
5. ^ Cummings, John H. (2001). The Effect of Dietary Fiber on Fecal Weight and Composition (3.3url=https://www.crcpress.com/CRC-Handbook-of-Dietary-Fiber-in-Human-Nutrition-Third-Edition/Spiller/p/book/9780849323874 bas.). Boca Raton, Florida: CRC Press. ss. 184. ISBN 978-0-8493-2387-4. 2 Nisan 2019 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 17 Nisan 2022. 
6. ^ Byrne CS, Chambers ES, Morrison DJ, Frost G (September 2015). "The role of short chain fatty acids in appetite regulation and energy homeostasis". International Journal of Obesity. 39 (9): 1331-8. doi:10.1038/ijo.2015.84. PMC 4564526 $2. PMID 25971927.