Introduzione
I carboidrati (o glucidi o zuccheri) sono la principale fonte energetica disponibile nella dieta umana.
Con la dieta assumiamo:
- Monosaccaridi → glucosio, fruttosio e galattosio
- Disaccaridi (due monosaccaridi "legati") → saccarosio (glucosio + fruttosio) , lattosio (glucosio + galattosio) , maltosio (glucosio + glucosio)
- Polisaccaridi (molti monosaccaridi "legati")→ di origine vegetale:
-amilopectina (è un polisaccaride ramificato, che presenta legami α glicosidici di tipo 1-4 e 1-6)
-amilosio (è un polisaccaride lineare che presenta legami α 1-4)
-cellulosa (è un polisaccaride lineare che presenta legami β 1-4)
di origine animale:
-glicogeno (è un polisaccaride ramificato molto simile all'amilopectina ma con legami più brevi e frequenti α 1-4 e 1-6)
Digestione dei carboidrati
La digestione dei carboidrati inizia prima rispetto alle altre molecole biologiche; già nella bocca l'enzima amilasi salivare (o ptialina) va ad agire su amilopectina e glicogeno.
I prodotti di questa prima tappa della digestione sono svariati: amilosio, maltosio, maltotriosio e α destrine.
A livello dello stomaco non si ha digestione dei carboidrati a causa dell'inattivazione degli enzimi provocata da HCl (acido cloridrico).
Come per le altre molecole biologiche, gran parte dei processi digestivi avvengono tra duodeno e prima parte del digiuno; questi processi sono dovuti sia ad enzimi presenti nel succo pancreatico che ad enzimi prodotti a livello dell'orletto a spazzola dagli stessi enterociti.
Il pancreas produce un enzima chiamato α-amilasi, molto simile alla ptialina ma piu' potente. Agisce infatti sugli stessi substrati, ovvero amilopectina, glicogeno, ma anche amilosio. I prodotti della reazione sono gli stessi che abbiamo visto in precedenza.
Infine, per rendere possibile l'assorbimento è fondamentale l'intervento dell'ultima classe di enzimi rimasta, ovvero le disaccaridasi e le α destrinasi. Queste sono prodotte dagli enterociti e liberate nel lume intestinale. Le disaccaridasi vanno ad agire sui disaccaridi (ovvero maltosio, saccarosio e lattosio) idrolizzandone il legame glicosidico e liberando quindi le loro subunità fondamentali, i monosaccaridi. Alle disaccaridasi appartengono, semplicemente, lattasi,saccarasi e maltasi.
Riassumiamo
- La digestione dei carboidrati inizia subito, già nel cavo orale (enzima -> ptialina).
- Si arresta nello stomaco, a causa dell'ambiente acido.
- Avviene fondamentalmente a livello di duodeno/digiuno grazie ad enzimi pancreatici ed intestinali.
La digestione permette di trasformare i polisaccaridi, lunghe catene di monosaccaridi, simili ad una collana di perle, prima in disaccaridi (o α destrine, brevi catene di glucosio) ed infine in monosaccaridi (glucosio, galattosio, fruttosio)
Polisaccaridi -> disaccaridi -> monosaccaridi
La digestione è "propedeutica" all'assorbimento. I carboidrati possono essere infatti assorbiti solo sotto forma di monosaccaridi.
Assorbimento dei carboidrati
Innanzitutto abbiamo visto come la digestione ci porti ad avere tre attori principali: glucosio, galattosio, fruttosio.
- Il trasporto di glucosio e galattosio è analogo:
A livello della membrana apicale dell'enterocita si trova il trasportatore SGLT (Sodium Glucose Transporter), un cotrasportatore che ha come ione motore Na+. Glucosio e Galattosio possono così entrare contro-gradiente nell'enterocita.
Il passaggio attraverso la membrana basolaterale invece avviene per diffusione facilitata, ed è mediato dal trasportatore GLUT 2.
- L'assorbimento del fruttosio è ancora più semplice. Viene trasportato a livello della membrana apicale tramite il trasportatore GLUT 5 (diffusione facilitata), mentre supera la membrana basolaterale grazie a GLUT 2.
Rimane un ultima curiosità circa l'assorbimento dei carboidrati. Come è possibile che gli enterociti riescano a mantenere il gradiente di concentrazione del glucosio sufficientemente alto da permetterne l'uscita per diffusione facilitata?
La risposta è che gli enterociti non utilizzano glucosio come fonte energetica preferenziale. Studi recenti sembrano indicare nell'acido glutammico (glutammina) il principale responsabile del metabolismo degli enterociti. Questo fa si che il glucosio possa seguire i suoi movimenti rimanendo sostanzialmente immodificato.
