Ve středoevropské a západoevropské oblasti tvoří sacharidy přibližně 40–60 % energetického přívodu. V rozvojových zemích, zejména v asijské oblasti, tvoří sacharidy přibližně 75–80 % krytí potřeby energie. Sacharidy z hlediska klinického i fyziologického plní i významnou roli strukturální, metabolickou a podílejí se na homeostáze vnitřního prostředí. Z pohledu energetických zdrojů se stále informace liší, pokud jde o využití a charakterizování spalné teploty, stravitelnosti a metabolického využití. Z tohoto důvodu se vždy rozlišuje a u různých typů sacharidů vyjadřuje energie získaná při různém stupni trávení sacharidů a také celková využitelná energie (ME), případně čistá využitelná energie (NME).
Způsob stanovení, chemický charakter a fyziologický, případně metabolický význam různých sacharidů se významně liší a v některých z těchto okruhů dosud nedošlo mezi jednotlivými experty a expertními skupinami ke shodě.
Chemická klasifikace široké skupiny polysacharidů sice nabízí praktickou základnu pro měření a označování sacharidů, avšak neumožňuje jednoduché převedení na nutriční efekt. Je to zčásti způsobeno tím, že nutriční využití jednotlivých sacharidových tříd se velmi podstatně liší nejenom u různých etnik, ale také u jednotlivců. Navíc se fyziologická charakteristika, zejména pokud závisí na mikrobiomu lidského střeva, a není-li jasně ohraničena, v mnoha situacích překrývá.
Obecné nutriční a orgánové účinky sacharidů
Fyziologické, nutriční a orgánové účinky sacharidů závisí velmi podstatně na skupině, která je charakterizována chemickou strukturou sacharidů. Monosacharidy – jednoduché cukry – existují v jedné chemické formě, případně dvou: aldózách, které obsahují aldehydickou skupinu, jako je glukóza a galaktóza, a v ketózách, které obsahují ketoskupinu, jak tomu je u fruktózy. Monosacharidy mohou tvořit chemické vazby navzájem, a tak formovat větší molekuly složené z dvou monosacharidů, tj. disacharidy. V lidské výživě má největší význam z disacharidů sacharóza, složená z jedné molekuly glukózy a jedné molekuly fruktózy, dále laktóza nacházející se v mléce, složená z jedné molekuly glukózy a galaktózy a konečně maltóza vznikající vazbou dvou molekul glukózy. Termín oligosacharidy se používá pro spojení tří až dvaceti glukózových jednotek. Glukózové jednotky jsou primárně vázány pomocí α-(1→4) glykosidovými vazbami, které jsou štěpitelné trávicími enzymy lidského gastrointestinálního traktu. Z čím většího počtu glukózových jednotek je maltodextrin složen, tím se zmenšuje jeho rozpustnost ve vodě a snižuje sladká chuť. Maltodextriny s vyšší molekulovou hmotností jsou chuťově neutrální, ještě relativně dobře rozpustné ve vodě, tvoří bílé lehké šupinky a jsou významným nutričním doplňkem – nosičem energie včetně jejích výživových suplementů.
Funkce a metabolizmus nestravitelných sacharidů (dietní vláknina, trávení rezistentního škrobu)
Tento typ sacharidů není štěpen pankreatickou amylázou, ani fermenty tenkého střeva, ale podle typu mikroflóry tlustého střeva může být fermentován v různém stupni mikrobiálním osídlením kolon. Z toho jasně vyplývá, že účinnost fermentace dietní vlákniny v tlustém střevě závisí nejen na charakteristice a typu dietní vlákniny (fruktomanany, galaktomanany, glukomanany), ale také na mikrobiomu trávicího traktu. Fermentací vyvolávanou střevními mikroby vznikají krátké mastné kyseliny (kyselina octová, propionová, máselná), které mohou být významným zdrojem energie v energetické rovnováze člověka a tento fenomén je klinicky velmi dobře využitelný. Při vhodné kombinaci střevního mikrobiomu s mikrobiální fermentací je zisk dietní vlákniny – trávení rezistentního škrobu dobře využitelný zejména při závažné poruše v proximální oblasti trávicího traktu (jejunum, ileum), např. u syndromu krátkého střeva. Krátké mastné kyseliny generované z dietní vlákniny střevními mikroby jsou z podstatné části transportovány portálním oběhem do jater, kde vzniká následně glukóza a tuk. Jinými slovy, dietní vláknina může být významným přínosem k pozitivní energetické bilanci, jinak řečeno, je hrubý omyl informovat např. obézního jedince v redukčním režimu, že dietní vláknina je energeticky neutrální. Naopak při vhodné kombinaci dietní vlákniny dochází působením mikrobiální flóry tlustého střeva k energetickému zisku, takže může napomáhat akumulaci tuku v organizmu.
Nepostradatelné jsou krátké mastné kyseliny vznikající mikrobiální fermentací vlákniny ve střevě i v dalších směrech. Krátké mastné kyseliny jsou zdrojem energie pro sliznici kolon, která je nezbytná pro funkce kolonocytů v procesu vstřebávání sodíku a resorpce vody z distálních partií kolon. Krátké mastné kyseliny (SCFA – short chain fatty acids) mají principiální význam pro dělení a funkční diferenciaci kolonocytů. Tím zabraňují metaplazii sliznice tlustého střeva a jsou ochranným faktorem před vznikem karcinomu tlustého střeva.
Vzhledem k závislosti fermentace dietní vlákniny na mikrobiomu kolon vznikají zásadní rozdíly metabolické a energetické využitelnosti dietní vlákniny nejen u jedinců, ale také u celých etnických skupin. Typickým příkladem je vysoká fermentabilita inulinu u etnik asijského původu, zatímco u některých skupin a jedinců ve středo- a západoevropských zemích může být minimální. Tento jev lze dobře prokázat analýzou metanu a vodíku v dechu (obrázek č. 1).
Závěr
Sacharidy jsou nejen nepostradatelným zdrojem energie, ale mají celou řadu regulačních účinků, např. v oblasti funkcí tlustého střeva, ale také na ose kolon–mozek. Jsou spolehlivé důkazy, které prokazují mechanizmus ochrany kognitivních funkcí v závislosti na účinné fermentaci dietní vlákniny kolon a při převaze kvasných procesů nad hnilobnými procesy v distálních partiích trávicího traktu.
prof. MUDr. Zdeněk Zadák, CSc.
Fakultní nemocnice Hradec Králové
e-mail: zadak@fnhk.cz
