تفاوت بین کربوهیدرات ها و لیپیدها چیست

تفاوت اصلی – کربوهیدرات‌ها و لیپیدها

درشت‌مغذی‌ها (Macronutrients) مواد مغذی مورد نیاز به مقدار زیاد در رژیم غذایی هستند. آنها را می‌توان به سه دسته تقسیم کرد. آنها کربوهیدرات (carbohydrates)، پروتئین (proteins) و لیپید (lipids) هستند.  یک کربوهیدرات از اتم‌های کربن (C)، هیدروژن (H) و اکسیژن (O) تشکیل شده است که معمولاً نسبت اتم هیدروژن به اکسیژن ۲:۱ است (مانند آب). کربوهیدرات‌ها به سه گروه مونوساکارید، دی ساکارید و پلی ساکارید تقسیم می‌شوند. مونوساکاریدها (monosaccharides) و دی ساکاریدها (disaccharides) هر دو محلول در آب هستند در حالی که پلی ساکاریدها (polysaccharides) در آب محلول نیستند. متقابلا، لیپیدها گروه متنوعی از مولکول‌های طبیعی هستند که شامل چربی‌ها، موم‌ها، استرول‌ها، ویتامین‌های محلول در چربی (مانند ویتامین‌های A، D، E و K)، مونوگلیسریدها، دی‌گلیسریدها، تری‌گلیسیریدها، فسفولیپیدها و غیره می‌شوند. همه این ترکیبات در آب محلول نیستند. این تفاوت اصلی بین کربوهیدرات‌ها و لیپیدها است. کربوهیدرات‌ها و لیپیدها به عنوان سوخت اصلی و ترکیبات ذخیره انرژی بدن انسان عمل می‌کنند. متابولیسم بیوشیمیایی کربوهیدرات‌ها و لیپیدها ارتباط نزدیکی با یکدیگر دارند، اما این درشت مغذی‌ها اهداف متفاوتی دارند. در این مقاله، بیایید تفاوت بین کربوهیدرات‌ها و لیپیدها را از نظر کاربردهای مورد نظر و همچنین خواص شیمیایی و فیزیکی مورد بحث قرار دهیم.

کربوهیدرات‌ها چیست؟

کربوهیدرات یک درشت مغذی است که از اتم‌های کربن (C)، هیدروژن (H) و اکسیژن (O) تشکیل شده است. مشابه یک مولکول آب، نسبت اتم هیدروژن به اکسیژن ۲:۱ است و فرمول تجربی آن  Cm(H2O)n است. کربوهیدرات‌ها به عنوان هیدرات‌های کربن نیز شناخته می‌شوند و عمدتاً به صورت پلی هیدروکسی آلدهیدها و کتون‌ها وجود دارند. شاخص گلیسمی‌ (GI) و مفاهیم بار گلیسمی‌برای توصیف رفتار مواد غذایی غنی از کربوهیدرات در طول هضم انسان برای شناسایی سرعت و میزان تأثیر آنها بر سطح گلوکز خون ایجاد شده است.

لیپیدها چیست؟

لیپیدها درشت مغذی‌هایی هستند که عمدتاً از اتم‌های کربن (C)، هیدروژن (H) و اکسیژن (O) تشکیل شده اند. این یک مولکول آبگریز یا کوچک آمفیفیل است که در آب محلول نیست. لیپیدهای بیولوژیکی از دو نوع مجزا از زیرواحدهای بیوشیمیایی به نام‌های کتوآسیل و ایزوپرن هستند.

تفاوت بین کربوهیدرات‌ها و لیپیدها

تفاوت بین کربوهیدرات‌ها و لیپیدها را می‌توان به دسته‌های زیر تقسیم کرد. آن‌ها هستند؛ 

دسته‌ها و مثال‌ها

کربوهیدرات‌ها: کربوهیدرات‌ها به زیر گروه‌های زیر دسته بندی می‌شوند:

• مونوساکاریدها – گلوکز، فروکتوز، گالاکتوز، زایلوز
• دی ساکاریدها – ساکارز، لاکتوز، مالتوز، ترهالوز
• پلیول‌ها – سوربیتول، مانیتول
• الیگوساکاریدها – مالتودکسترین‌ها، رافینوز، استاکیوز، فروکتو-الیگوساکاریدها
• پلی ساکاریدها – آمیلوز، سلولز، آمیلوپکتین، نشاسته اصلاح شده، همی‌سلولز، پکتین، هیدروکلوئیدها

لیپیدها:  لیپیدها به زیر گروه‌های زیر دسته بندی می‌شوند:

• اسیدهای چرب – اسید آراشیدونیک، ایکوزاپنتانوئیک اسید، اسید دوکوزاهگزانوئیک
• گلیسرولیپیدها
• گلیسروفسفولیپیدها – فسفاتیدیل کولین، فسفاتیدیل اتانول آمین و فسفاتیدیل سرین
• اسفنگولیپیدها – اسفنگومیلین‌ها، سربروزیدها و گانگلیوزیدها.
• لیپیدهای استرول – تستوسترون و آندروسترون
• لیپیدهای پرنول – کینون‌ها و هیدروکینون‌ها
• ساکارولیپیدها
• پلی کتیدها – اریترومایسین‌ها، تتراسایکلین‌ها، اورمکتین‌ها

محتوای کالری

کربوهیدرات‌ها: ۴ کالری انرژی در هر گرم انرژی در سلول‌های انسان هنگام متابولیسم کربوهیدرات‌ها تولید می‌شود.

لیپید: ۹ کالری انرژی در هر گرم انرژی در سلول‌های انسان هنگام متابولیسم لیپیدها تولید می‌شود. لیپیدها در مقایسه با کربوهیدرات‌ها بیش از دو برابر تعداد کالری دریافت می‌کنند.

انحلال پذیری

کربوهیدرات‌ها:  اکثر گروه‌های کربوهیدراتی (به جز پلی ساکاریدها) محلول در آب هستند و طبیعت آبدوست دارند.

لیپید:  لیپیدها در آب محلول نیستند زیرا طبیعت آبگریز دارند

هضم و جذب

کربوهیدرات‌ها: آنزیم‌های گوارشی از بزاق، لوزالمعده و روده کوچک مستقیماً روی قندها و نشاسته‌های موجود در غذاها اثر می‌گذارند و کربوهیدرات‌ها را به قندهای ساده معروف به مونوساکارید تجزیه می‌کنند که برای توزیع در اندام‌ها و بافت‌ها به جریان خون جذب می‌شوند. سلول‌ها قند ساده را با کمک هورمون انسولین جذب می‌کنند.

لیپید:  لیپید فرآیند گوارشی پیچیده ای دارد. کیسه صفرا پس از خوردن غذا، اسید صفراوی را در روده کوچک آزاد می‌کند و صفرا به تجزیه گلبول‌های چربی بزرگ به قطرات میکروسکوپی کمک می‌کند، که در نتیجه توسط آنزیم‌های پانکراس هضم می‌شوند. سپس سلول‌های پوششی روده کوچک ذرات چربی هضم شده را جذب کرده و توسط پروتئین‌های حامل منتقل می‌شوند.

آنزیم اصلی گوارشی

کربوهیدرات‌ها: آنزیم اصلی گوارشی α-آمیلاز است.

لیپید: آنزیم اصلی گوارشی لیپاز است.

عملکردهای اولیه در موجودات زنده

کربوهیدرات‌ها: عملکردهای اولیه کربوهیدرات‌های غذایی به شرح زیر است.

• تامین انرژی برای اندام‌ها و بافت‌های بدن
• ایجاد اجزای ساختاری در حیوانات و گیاهان (مانند سلولز در گیاهان و کیتین در بندپایان)
• سنتز کوآنزیم‌ها (به عنوان مثال ریبوز در ATP، FAD، و NAD) و ستون فقرات مولکول ژنتیکی به نام RNA
• عملکرد در سیستم ایمنی، لقاح، جلوگیری از پاتوژنز و لخته شدن خون
• سنتز کربوهیدرات از دی اکسید کربن و آب با فتوسنتز در گیاهان

لیپید: عملکرد اولیه لیپیدهای رژیم غذایی به شرح زیر است.

• ذخیره انرژی در سلول‌ها
• تسهیل جذب و توزیع ویتامین‌های محلول در چربی
• ایجاد ثبات ساختاری برای سلول‌ها و محافظت از اندام‌های حیاتی مانند کلیه، کبد،
• مکانیسم‌های سیگنال دهی سلولی
• سنتز هورمون‌های تولید مثل

کارکردهای اولیه در صنعت

کربوهیدرات‌ها:  وظایف اولیه کربوهیدرات‌ها به شرح زیر است.

• نشاسته کربوهیدرات پیچیده به عنوان ماده اصلی در محصولات نانوایی، رشته فرنگی و تولید ماکارونی استفاده می‌شود.
• نشاسته به عنوان یک عامل غلیظ کننده در سس‌ها استفاده می‌شود
• کربوهیدرات‌های ساده مانند شکر مورد استفاده در نوشیدنی‌ها، آب نبات‌ها، مرباها و تولید دسرها

لیپید: عملکرد اولیه لیپیدها به شرح زیر است.

• برای تولید لوازم آرایشی استفاده می‌شود
• تولید موم
• به عنوان روان کننده در بسیاری از کاربردهای صنعتی استفاده می‌شود
• برای تولید امولسیون استفاده می‌شود
• تولید روغن پخت و پز و اسپرید

منابع غذایی طبیعی

کربوهیدرات‌ها:

• گندم، ذرت، برنج، جو حاوی نشاسته (پلی ساکارید) هستند.
• میوه‌ها حاوی فروکتوز و فیبر غذایی هستند
• شیر حاوی لاکتوز است

لیپیدها:

• آجیل‌هایی مانند بادام زمینی، بادام هندی، بادام، گردو
• میوه‌هایی مانند آووکادو
• دانه‌هایی مانند آفتابگردان، کتان، دانه‌های کلزا
• حبوبات (سویا)
• ماهی و غذاهای دریایی

اثرات سلامتی

کربوهیدرات‌ها:

• مصرف بیش از حد قندهای تصفیه شده با افزایش خطر ابتلا به سندرم متابولیک، دیابت نوع دوم، سرطان‌ها، بیماری‌های قلبی عروقی و چاقی مرتبط است.
• مصرف فیبرهای غذایی مانند سلولز، همی‌سلولز، پکتین، هیدروکلوئیدها می‌تواند خطر ابتلا به سرطان روده بزرگ، یبوست، دیابت نوع دوم و چاقی را کاهش دهد.

لیپیدها:

• مصرف زیاد چربی‌های اشباع شده ممکن است کلسترول LDL و خطر بیماری قلبی را افزایش دهد و خطر ابتلا به دیابت نوع دوم و چاقی را افزایش دهد.
• چربی‌های غیراشباع با فواید سلامتی مختلفی از جمله کاهش خطر ابتلا به سرطان، پیشگیری از بیماری‌های قلبی عروقی، تجمع پلاکت‌ها و فشار خون بالا مرتبط هستند. آنها خواص ضد التهابی دارند و نشانگرهای التهاب را در خون کاهش می‌دهند. با این حال، برخی از چربی‌های غیر اشباع هم دارای خواص پیش التهابی و هم ضد التهابی هستند.

در نتیجه، کربوهیدرات‌ها و لیپیدها در درجه اول درشت مغذی‌های ضروری هستند و مواد مغذی مهمی‌را به رژیم غذایی روزانه ارائه می‌کنند. کربوهیدرات‌ها به عنوان منبع آماده سوخت برای سلول‌ها در نظر گرفته می‌شوند، در حالی که لیپیدها می‌توانند انرژی را در بافت چربی برای استفاده در آینده ذخیره کنند. با این حال، مصرف بیش از حد این درشت مغذی‌ها ممکن است با اثرات مضر سلامتی همراه باشد.