Apibrėžimas ir klasifikacija
Angliavandeniai šnekamojoje kalboje kartais vadinami cukrumis. Tai yra klaidingas pavadinimas. Angliavandenių molekulės yra sudarytos iš vandenilio, anglies ir deguonies atomų, todėl jie vadinami angliavandeniais.
Tai grupė medžiagų, kurių pagrindiniai vienetai – paprasčiausios sudėties cukrūs, kurių pavadinimų baigmuo yra -ozė, arba monosacharidai. Paprasčiausios sudėties cukrūs – tai pagrindiniai angliavandenių grupės vienetai, kuriems priklauso gliukozė, fruktozė, galaktozė ir kt. Monosacharidai jungiasi į sudėtinius angliavandenius (oligosacharidus ir polisacharidus, pavyzdžiui, laktozę, maltozę, sacharozę, krakmolą, celiuliozę). Jų darinių struktūros ryšio tipas (alfa arba beta) turi didelę reikšmę jų aktyvumui. Visi šie polisacharidai iš tikrųjų yra gliukozės polimerai.
Virškinamieji angliavandeniai
Cukrus ir krakmolas vadinami virškinamaisiais angliavandeniais, nes organizmas juos gali tiesiogiai įsisavinti (gliukozė) arba juos gali suskaidyti šuns ar katės organizme esantys virškinimo fermentai (laktazė, fruktazė, galaktazė, amilazė ir kt.). Būtent šias medžiagas gyvūnas naudoja kaip kurą. Krakmolas – tai pagrindinis virškinamasis polisacharidas, kurio yra įprastuose maisto produktuose: pankreatinė amilazė jį suskaido į maltozę.
Maltozę ir kitus su maistu gaunamus disacharidus (laktozę ir sacharozę) žarnyne fermentai suskaido į monosacharidus, kuriuos vėliau organizmas absorbuoja. Tada monosacharidai patenka į vartų venos kraujotaką.
Nors šunų seilėse nėra seilių alfa amilazės, kuri inicijuoja angliavandenių virtimo oligosacharidais procesą, šunys turi virškinimo ir medžiagų apykaitos fermentų, kurie yra panašūs į visavalgių, pavyzdžiui, žmonių, turimus fermentus.
Kačių atveju krakmolo ir cukrų virškinimas, absorbcija ir metabolizmas yra labai specifinis, nors jos organizme turi labai nedaug specializuotų fermentų angliavandeniams virškinti, tačiau vis dėlto gali juos virškinti ir panaudoti.
Nevirškinamieji angliavandeniai
Nevirškinamieji angliavandeniai – tai maistinės skaidulos. Jos nėra virškinamos, taigi, jų neįsisavina organizmas, nes nei žmonės (visavalgiai), nei šunys arba katės neturi virškinimo fermentų joms virškinti (pavyzdžiui, celiulazės, kuri skaidytų celiuliozę). Kita vertus, skaidulomis maitinasi virškinamojo trakto bakterijos (mikrobinė fermentacija). Vartojamos maistinės skaidulos nedidina maisto kaloringumo, nes jos nėra energijos šaltinis. Skiriamos tirpios ir netirpios skaidulos.
Balkšvojo gysločio (Psyllium) sėklos – tai nefermentuojamų tirpių skaidulų šaltinis, pasižymintis aukštu higroskopiškumu. Jos yra labai naudingos žarnyno praeinamumui reguliuoti viduriavimo ar vidurių užkietėjimo metu. Prebiotikai, tokie kaip laktuliozė, inulinas ir įvairūs oligosacharidai su skirtingo ilgio grandinėmis: fruktooligosacharidai, galaktooligosacharidai, mananooligosacharidai, yra fermentuojami angliavandeniai, kuriuos naudoja žarnyno bakterijos.
Netirpios maistinės skaidulos, pavyzdžiui, celiuliozė, netirpsta vandenyje. Dėl mažo tankio ir didelio porėtumo bei gebėjimo sulaikyti vandenį palengvina tuštinimąsi ir išmatos yra geresnės konsistencijos. Netirpios maistinės skaidulos paprastai nėra kačių ar šunų energijos šaltinis, todėl jos neprisideda prie kūno svorio augimo. Dėl šios priežasties jos naudojamos svoriui mažinti skirtose dietose, siekiant padidinti raciono tūrį ir sotumo jausmą.
Angliavandenių vaidmuo
Angliavandeniai daugiausia vaidina energijos šaltinio vaidmenį (cukrūs, krakmolas), taip pat struktūrinį vaidmenį (celiuliozė). Gyvų būtybių organizmas gliukozę (paprastą cukrų) suvartoja iš karto, nes jam nuolat reikia energijos, arba kaupia glikogeno (į krakmolą panašaus polisacharido) pavidalu kepenyse ir raumenyse vėlesniam naudojimui. Organizme daugiausia yra gliukozės, kuri cirkuliuoja kraujyje ir yra būtinas kai kurių ląstelių energijos šaltinis, reikalingas daugeliui medžiagų apykaitos reakcijų, taip pat piene esančiai laktozei gaminti. Glikemija – tai gliukozės kiekis kraujyje.
Su maistu gaunamus angliavandenius (paprastuosius arba sudėtinius) organizmas naudoja kaip gliukozės šaltinį, iš kurio gauna savo funkcijoms reikalingą energiją. Maistinės skaidulos vaidina struktūrinį vaidmenį ir yra tarsi įvairių augalų skeletas: vaisių, daržovių, grūdų, ankštinių ir aliejinių augalų sėklų.
Maistinės skaidulos – tai angliavandeniai, kurių organizmas negali suvirškinti ar įsisavinti, todėl jos nesuteikia energijos, skirtingai nei kiti angliavandeniai. Jos daugiau tarnauja kaip energijos šaltinis žarnyno mikroflorai. Tirpios ir netirpios skaidulos naudingos fermentacijai, lakiųjų riebalų rūgščių gamybai, naudingos enterocitų sveikatai, didina mikrobiotos kiekį, turi įtakos žarnyno praeinamumui ir virškinamojo trakto turinio pasišalinimui. Jos padeda reguliuoti virškinamo maisto tranzitą, palaikyti gerą žarnyno sveikatą, užtikrinti optimalią išmatų formą, taip pat skatina sotumo jausmą.
Angliavandenių vertė šunų ir kačių mityboje
Skirtingai nei baltymai ir riebalai, angliavandeniai nėra pagrindinės maistinės medžiagos. Šunims ir katėms angliavandeniai nėra absoliučiai būtini taip, kaip jiems yra būtinos nepakeičiamosios aminorūgštys ar riebalų rūgštys. Tačiau jiems reikia pakankamo gliukozės arba gliukozės pirmtakų molekulių kiekio, kad galėtų aprūpinti centrinę nervų sistemą arba raudonuosius kraujo kūnelius reikiamomis medžiagomis.
Pagrindinis tikslas, kodėl į šunų ir kačių ėdalą dedama angliavandenių – suteikti jiems energijos. Apskritai, darant prielaidą, kad vidutinis angliavandenių virškinamumas siekia apie 84 proc., iš angliavandenių gaunama apie 4 kcal/g.
Kai kurios maistinės medžiagos vadinamos būtinosiomis, nes organizmas negali jų pasigaminti pats. Todėl jų reikia gauti su maistu. Tai yra, pavyzdžiui, tam tikros riebalų rūgštys, amino rūgštys, vitaminai arba mineralai.
Nors minimalus paprastųjų cukrų ir krakmolo poreikis mityboje nėra nustatytas, organizmas visada turi užtikrinti gliukozės tiekimą pagrindiniams audiniams. Taigi, jei su maistu gaunamų angliavandenių nėra, aminorūgštys (baltymai) bus nukreipti nuo raumenų augimo, vaisiaus augimo ir pieno gamybos funkcijų, ir vietoj to bus panaudoti gliukozei sintetinti. Iš tiesų gliukozę galima gauti iš maistinių medžiagų pirmtakų, pavyzdžiui, gliukogeninių aminorūgščių arba glicerolio, kuris gaunamas virškinant lipidus, kai vyksta gliukoneogenezė.
Kai energijos poreikis yra didelis ir anaboliniai procesai vyksta sparčiai (pavyzdžiui, augimo, nėštumo ir žindymo laikotarpiu), medžiagų apykaitos procesams palaikyti reikia angliavandenių arba gliukozės pirmtakų. Lipolizė padidės, kad būtų galima gauti energijos ir glicerolio gliukoneogenezei vykdyti. Panašiai gliukogeninės aminorūgštys iš maistinių baltymų bus naudojamos gliukozei gaminti. Dėl to šių aminorūgščių nebebus galima panaudoti organizmo baltymų sintezės poreikiams patenkinti.
Tokiais atvejais angliavandeniai tampa sąlyginai būtini, todėl pageidautina atitinkamais kiekiais su ėdalu duoti maistinių medžiagų, kuriose būtų lengvai virškinamų angliavandenių ir krakmolo. Jeigu visiškai nevartojama angliavandenių, papildomai apkraunami lipidų ir baltymų apykaitos keliai, siekiant pagaminti daugiau gliukozės pirmtakų.
Todėl ėdalo produktuose, skirtuose gyvūnams, turintiems didelį energijos poreikį, turėtų būti ne mažiau kaip 20 proc. angliavandenių.
Angliavandenių šaltinis naminių gyvūnų ėdale
Angliavandenių šaltiniai – tai grūdai, gumbavaisiai, ankštiniai augalai, vaisiai ir daržovės. Praktiniu požiūriu daugumoje rinkoje esančių naminiams gyvūnams skirto ėdalo produktų sudėtyje yra angliavandenių, kurių kiekis gerokai viršija gyvūnų gliukozės poreikį.
Angliavandenių į naminių gyvūnų ėdalo sudėtį reikia įdėti ne tik dėl mitybinių, bet ir dėl technologinių priežasčių.
Didžioji dalis krakmolo, kuris yra rinkoje esančių naminių gyvūnų ėdalo produktuose, yra gautas iš javų, pavyzdžiui, kukurūzų, ryžių, kviečių, miežių ir avižų. Šių kultūrų produktus gerai virškina ir įsisavina organizmas, nes jų gamyboje naudojami virinimo ir ekstruzijos procesai.
Sausojo ėdalo gamyboje naudojamas granulių ekstruzijos procesas yra krakmolingų produktų, tokių kaip grūdai, bulvės ir kt., nepertraukiamas tekstūravimo – savybių gerinimo – procesas. Šio proceso koncepcija susideda iš dviejų etapų. Termomechaninis virinimas, kurio metu maisto produktus veikia karštis, slėgis ir besisukančių sraigtų šlyties jėgos.
Medžiagos tekstūravimo proceso metu medžiaga eina per sraigto ir cilindro išleidimo plokštę, kur presas su angomis suformuoja pageidaujamos formos galutinį produktą. Medžiagos mišinio tekstūra išleidimo metu randasi akimirksniu išgarinant vandenį.
Šis procesas plačiai naudojamas gaminant maisto produktus žmonėms, pavyzdžiui, įvairius užkandžius ir sausainius.
Šakniagumbių (bulvių, valgomųjų batatų, maniokų ar tapijokų) arba ankštinių augalų (žirnių, avinžirnių, lęšių) krakmolas – tai alternatyvus grūdų krakmolo šaltinis. Skirtingi krakmolai šiek tiek skiriasi savo struktūra, su kai kuriais daugiau ar mažiau lengva dirbti; kai kuriuos reikia adaptuoti gamybiniams poreikiams ekstruzijos proceso metu.
Iš esmės, mažiausiai krakmolo turinčios sausojo ėdalo granulės – tos, kurių sudėtyje nėra grūdų.
Siekiant užtikrinti sveiką bei ilgą šunų ir kačių gyvenimą, svarbu, kad ėdalo sudedamosios dalys ir maistingumas atitiktų gyvūno poreikius.