Carbohidratos: qué son, tipos y características de estas moléculas

Los carbohidratos, glúcidos o hidratos de carbono son unas moléculas de origen biológico que deben su nombre a su composición química, pues están compuestos mayoritariamente por carbono, oxígeno e hidrógeno.

Desde un punto de vista nutricional, junto con los lípidos y proteínas, se trata de un macronutriente esencial en cualquier dieta. Para que nos hagamos una idea de su eficacia, asociaciones profesionales de deportistas calculan que un atleta debe ingerir de 30 a 60 gramos de carbohidratos por hora de ejercicio. Desde luego, estamos ante el combustible celular más efectivo en la naturaleza.

Aún así, el mundo de los carbohidratos entraña muchos más secretos de los que en un principio se podría esperar: desde los tipos, funciones, patologías por la falta de ingesta hasta ciertos datos estadísticos, hoy te enseñamos todo lo que debes saber sobre los hidratos de carbono.

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Qué son los carbohidratos: fuente de energía vital

Para comenzar, es necesario recalcar la importancia de los carbohidratos desde un punto de vista ecológico y económico. Estas biomoléculas componen más del 90 % del peso seco de los vegetales, y por ello son los nutrientes más abundantes de la Tierra, representando aproximadamente el 75 % de la materia orgánica total en nuestro planeta. Es por esto que se consideran los componentes más eficaces y esenciales a la hora de almacenar energía y actuar como intermediarios en reacciones metabólicas en los seres vivos.

De todas formas, su funcionalidad no termina aquí. Los hidratos de carbono son parte de nuestro propio código genético que nos define como especie e individuos, pues efectivamente, cada una de las pentosas que da lugar a los nucleótidos del ADN y el ARN es un carbohidrato.

Por otro lado, también forman parte de la pared celular de muchas bacterias y plantas o como el componente integral del exoesqueleto de diversos grupos de artrópodos. La funcionalidad de los carbohidratos sobre las estructuras vivas es prácticamente infinita, pues estos también se asocian a lípidos y proteínas, formando compuestos complejos que garantizan la vida en nuestro planeta.

Un rol esencial en la economía global

Los carbohidratos tienen funciones más allá de estructuras biológicas y nuestro propio código genético, que se dice pronto. Desde un punto de vista económico también se reportan múltiples beneficios.

Poniendo un rápido ejemplo, se calcula que para producir medio kilo de lentejas (20 gramos de carbohidratos por cada 100 gramos) se requiere un total de 25 litros de agua, mientras que el cereal más caro, el arroz, requiere de 1.700 litros para la misma cantidad.

Por otra parte, para fabricar una porción de carne de hamburguesa son necesarios unos 2.400 litros, y esta no contiene ningún tipo de carbohidrato. Desde luego, cada alimento tiene sus propios beneficios nutricionales, así que apartamos temas de elecciones dietéticas y los dejamos para otra oportunidad. Simplemente estamos documentando el barato coste de producción de este tipo de alimentos.

Más allá del terreno alimentario, los hidratos de carbono están presentes en todas partes en la sociedad humana como objetos útiles. Un ejemplo de ello es la celulosa, componente esencial de la mayoría de hojas de papel con las que trabajamos. También podemos poner como ejemplo al nitrato de celulosa, que se utiliza en la síntesis de placas y cementos, entre otras muchas otras cosas. Creemos que con todas estas aplicaciones, la esencialidad de los glúcidos en la sociedad moderna queda más que clara.

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Tipos de carbohidratos

Desde un punto de vista bioquímico, los hidratos de carbono se pueden dividir en monosacáridos, disacáridos, oligosacáridos y polisacáridos. La diferencia esencial entre estos tipos de moléculas es el número de monosacáridos que las forman. Aunque suene redundante, es necesario acotar que el monosacárido es la unidad funcional básica y no se pueden hidrolizar en compuestos más sencillos.

Por otro lado, los polisacáridos están compuestos por 10 monosacáridos o más y pueden presentar estructuras complejas en forma de ramificaciones. Más allá de fórmulas químicas, vemos de mayor utilidad clasificar a los carbohidratos según su funcionalidad alimentaria. Pongámonos a ello.

Los azúcares son en general monosacáridos o disacáridos, pues encontramos entre ellos a la glucosa, fructosa o sacarosa, por ejemplo. Ese tipo de hidratos de carbono se encuentra de forma normal en las frutas y la leche, pero también puede ser adicionado en postres y otras recetas por parte del ser humano, ya que se fabrica en grano.

A pesar de su importancia nutricional, no se recomienda una ingesta excesiva de azúcares simples en la dieta, pues durante su procesamiento a nivel celular se generan radicales libres que se pueden adherir a ADN, lípidos y proteínas, dañándolos (esto se conoce como oxidación). Así pues, se ha correlacionado la ingesta excesiva de glucosa con un envejecimiento celular más rápido.

Los almidones, por otra parte, son polisacáridos complejos formados a base de muchos monómeros o azúcares. Se encuentran en las plantas, pues su función esencial es el almacenamiento de energía en el mundo vegetal dentro de unos orgánulos específicos, los amiloplastos. Quizá resulte sorprendente conocer que el almidón es el principal hidrato de carbono dentro de la alimentación humana, pues se encuentra en el pan, maíz, cereales, patatas, ciertas legumbres, frutas, arroz y productos lácteos.

En último lugar tenemos a la fibra, sustancia alimenticia formada por un conjunto de compuestos biológicos heterogéneos (polisacáridos, oligosacáridos, lignina y otros compuestos análogos). Resulta interesante conocer que el ser humano no puede digerir este carbohidrato, por esta razón experimenta una fermentación total o parcial en el intestino grueso gracias a la flora intestinal (bacterias simbióticas).

Por otro lado, la fibra no puede ser considerada como un nutriente en el sentido estricto, pues no participa de forma directa en los procesos metabólicos del ser humano. Aún así es una parte esencial del bienestar fisiológico del individuo, ya que fomenta los movimientos peristálticos del intestino, favorece el crecimiento y mantenimiento de la flora intestinal, y puede actuar como una barrera física al mezclarse con agua, ya que forma una capa protectora de la pared intestinal. Por todas estas razones, se recomienda que un ser humano consuma mínimo unos 5-10 gramos de fibra soluble al día.

Funciones nutricionales

En este punto, creemos que la funcionalidad de los hidratos de carbono se cuenta casi por sí sola, pero aún así aportamos unos datos finales que ponen en perspectiva su rol en la dieta moderna.

Se calcula que los carbohidratos suponen la principal fuente de energía en el ser humano, pues suelen corresponder al 60 % del gasto energético diario de una persona. Por otra parte, la concentración de glúcidos en nuestros propios tejidos suele ser de unos 10 gramos por cada kilogramo de peso corporal.

La FAO (Food and Agriculture Organization) y la OMS (World Health Organization), por su parte, recomiendan que del 55-75 % de la energía de la dieta provenga de los hidratos de carbono, pero cuidado: solo un 10 % puede corresponder a la ingesta de azúcares libres, ya que su potencial oxidativo previamente nombrado es algo a tener en cuenta.

Trastornos del metabolismo de los carbohidratos

Por último, vemos esencial cerrar todo este conglomerado terminológico con cierta información referente a las enfermedades relacionadas con los hidratos de carbono. Quienes sufren este tipo de patologías generalmente carecen de la cantidad adecuada de las enzimas necesarias para descomponer los polisacáridos en el monómero más básico: la glucosa, la cual puede ser transportada en sangre y almacenarse en el hígado en forma de glucógeno.

Sí, lo habéis adivinado. En este grupo encontramos a la infame diabetes, una enfermedad que se caracteriza por la falta de producción o el mal funcionamiento de la insulina. Esta hormona ayuda al monosacárido a ingresar en las células para que estas lo utilicen como fuente de energía, por lo que su ineficacia se traduce en unos niveles atípicos de glucosa en sangre. 1 de cada 11 adultos en el mundo presenta algún tipo de diabetes, por lo que podemos afirmar que los trastornos del metabolismo de los carbohidratos están a la orden del día.

Resumen

Como hemos podido ver en este espacio, los carbohidratos van mucho más allá del pan y los cereales. Estas biomoléculas suponen gran parte de la materia orgánica de la tierra, forman parte del código genético de todos los seres vivos, son un excelente alimento con alta rentabilidad económica y componen una porción para nada desdeñable de nuestra estructura física.

Así pues, a la hora de hablar de estas biomoléculas tenemos que tener presente que hasta los folios que utilizamos para trabajar están compuestos en parte por ellas. Estas sustancias nos rodean en todo momento y nos componen, razón por la cual no podemos concebir la vida sin ellas.

Referencias bibliográficas:

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