Koolhydraten en diabetes
Koolhydraten zijn grote biomoleculen die zijn opgebouwd uit koolstof, waterstof en zuurstof. De voedingsvormen van koolhydraten zijn voedingsmiddelen die rijk zijn aan dit soort moleculen, zoals pasta’s, brood en snoep. De naam “koolhydraat” komt van de formule van de moleculen, die kan worden beschreven met de algemene formule Cm(H2O)n, waaruit blijkt dat zij in zekere zin “koolstof en water” of “hydraten van koolstof” zijn. In vele gevallen hebben m en n dezelfde waarde, maar zij kunnen verschillend zijn. De kleinere koolhydraten worden over het algemeen “suikers” genoemd, de biochemische term voor deze groep moleculen is “sacharide” van het Griekse woord voor suiker (figuur 1). Afhankelijk van het aantal samengevoegde suikereenheden kunnen ze worden ingedeeld als monosachariden (één suikereenheid), disachariden (twee suikereenheden), oligosachariden (enkele suikers), of polysachariden (de polymere versie van suikers – polymeren werden beschreven in het kader over recycling van kunststoffen eerder in dit hoofdstuk). De wetenschappelijke namen van suikers zijn te herkennen aan het achtervoegsel -ose aan het eind van de naam (zo is vruchtensuiker een monosacharide die “fructose” wordt genoemd en melksuiker een disacharide die “lactose” wordt genoemd en bestaat uit twee monosachariden, glucose en galactose, die met elkaar verbonden zijn). Suikers bevatten enkele van de functionele groepen die we hebben besproken: Let op de alcoholgroepen die in de structuren aanwezig zijn en hoe monosaccharide-eenheden aan elkaar worden gekoppeld om een disaccharide te vormen door de vorming van een ether.
Organismen gebruiken koolhydraten voor een verscheidenheid aan functies. Koolhydraten kunnen energie opslaan, zoals de polysacchariden glycogeen bij dieren of zetmeel bij planten. Ze bieden ook structurele ondersteuning, zoals de polysaccharide cellulose in planten en de gemodificeerde polysaccharide chitine in schimmels en dieren. De suikers ribose en deoxyribose zijn bestanddelen van de ruggengraten van respectievelijk RNA en DNA. Andere suikers spelen een sleutelrol bij de werking van het immuunsysteem, bij de cel-celherkenning en in vele andere biologische functies.
Diabetes is een groep stofwisselingsziekten waarbij iemand een hoge suikerconcentratie in het bloed heeft (figuur 2). Diabetes kan worden veroorzaakt door onvoldoende insulineproductie door de alvleesklier of doordat de lichaamscellen niet goed reageren op de insuline die wordt geproduceerd. Bij een gezond persoon wordt insuline geproduceerd wanneer dat nodig is en zorgt het voor het transport van glucose uit het bloed naar de cellen, waar het kan worden gebruikt voor energie. De complicaties van diabetes op de lange termijn kunnen verlies van gezichtsvermogen, hartaandoeningen en nierfalen zijn.
In 2013 werd geschat dat ongeveer 3,3% van de wereldbevolking (~380 miljoen mensen) aan diabetes leed, wat resulteert in meer dan een miljoen sterfgevallen per jaar. Preventie omvat het eten van gezonde voeding, voldoende lichaamsbeweging en het handhaven van een normaal lichaamsgewicht. De behandeling omvat al deze leefstijlpraktijken en kan insuline-injecties vereisen.
