KARBOHIDRAT DAN METABOLISME

 KARBOHIDRAT

PENGANTAR

Karbohidrat berfungsi sebagai energi pilihan tubuh sumber dan bantuan untuk menangkal kelelahan dan kelelahan yang mengancam akhir dari latihan yang berkepanjangan. Baru-baru ini tahun telah ada reaksi terhadap karbohidrat dalam diet populer, cerita media awam, dan sekarang sampai batas tertentu bahkan dalam literatur ilmiah. Sementara karbohidrat seperti gula halus dapat menimbulkan masalah kesehatan, karbohidrat sehat dipilih dalam jumlah yang tepat dan pada waktu yang tepat dapat menguntungkan kinerja atletik, manajemen berat badan, dan kesehatan yang optimal.

FUNGSI KARBOHIDRAT

Karbohidrat melayani beberapa fungsi penting dalam tubuh manusia. Sebagai sumber energi pilihan tubuh, Karbohidrat ideal untuk menyediakan bahan bakar banyak fungsi metabolisme tubuh, termasuk yang diperlukan untuk fungsi otak normal. Saat karbohidrat sudah tersedia, tubuh tidak perlu istirahat protein bawah untuk bahan bakar. Hemat protein ini memungkinkan protein untuk digunakan untuk membangun otot dan penting lainnya jaringan dan struktur tubuh daripada untuk energi. Selanjutnya, karbohidrat dapat digunakan untuk energy selama latihan anaerobik dan aerobik dan diperlukan untuk memecah lemak secara efisien. Selain itu, serat, penting jenis karbohidrat, meningkatkan kesehatan pencernaan dan kadar kolesterol. Karbohidrat berperan penting lainnya peran, termasuk rasa kenyang, memberikan rasa dan rasa manis untuk makanan, dan berfungsi sebagai molekul pemberi sinyal untuk reaksi biologis esensial.

STRUKTUR KARBOHIDRAT

Karbohidrat dibangun dari rantai monosakarida. Monosakarida terbuat dari karbon, hidrogen, dan molekul oksigen, maka singkatan CHO. Mereka terikat bersama untuk membentuk karbohidrat yang lebih besar senyawa seperti disakarida, oligosakarida, dan polisakarida. Karbohidrat dikategorikan menjadi dua kategori: sederhana dan kompleks. Karbohidrat sederhana termasuk monosakarida dan disakarida dan karbohidrat kompleks termasuk oligosakarida dan polisakarida. Sebagian besar karbohidrat menyediakan 4 kalori per gram; Namun, sebagaimana dibahas dalam ini bab, serat makanan, bentuk karbohidrat kompleks, menyumbang lebih sedikit kalori per gram.

Karbohidrat Sederhana

Monosakarida Tiga monosakarida yang ditemukan di alam dapat diserap dan digunakan oleh manusia: glukosa, fruktosa, dan galaktosa. Glukosa adalah monosakarida dominan di alam dan blok bangunan dasar kebanyakan lainnya karbohidrat. Fruktosa adalah yang paling manis dari monosakarida dan ditemukan dalam berbagai tingkat di berbagai jenis buah-buahan. Galaktosa paling sering terikat glukosa untuk membentuk laktosa disakarida, utama gula ditemukan dalam susu. Selanjutnya, monosakarida dapat diikat bersama oleh ikatan glikosidik untuk terbentuk disakarida, oligosakarida, atau polisakarida. Setelah dikonsumsi, semua karbohidrat akhirnya dicerna menjadi monosakarida dan diserap ke dalam aliran darah. Sel-sel dalam tubuh menggunakan monosakarida bentuk glukosa untuk energi. Dua monosakarida lainnya, fruktosa dan galaktosa, harus dikonversi menjadi glukosa untuk digunakan oleh sel-sel untuk energi.

Disakarida

Tiga disakarida yang ditemukan dalam makanan adalah laktosa, sukrosa, dan maltosa. Laktosa, yang merupakan molekul glukosa dan Molekul galaktosa terikat bersama, ditemukan dalam susu produk-produk seperti susu, yogurt, dan es krim. Sukrosa (gula meja) dibentuk oleh glukosa dan fruktosa, dan maltosa (gula malt) adalah dua molekul glukosa yang terikat bersama. Preferensi manusia untuk rasa manis adalah bawaan. Ini preferensi telah mengilhami produsen makanan untuk menambahkan sukrosa dan berbagai pemanis lainnya untuk produk makanan untuk meningkatkan daya tarik konsumen. Kebanyakan pemanis kalori (Berarti mereka memberikan kalori) adalah disakarida. Mentah gula, gula pasir, gula merah, gula bubuk, dan gula turbinado (Gula dalam Bahan Mentah) adalah semua bentuk sukrosa. Madu adalah bentuk alami sukrosa yang dibuat dari nektar tanaman dan dipanen oleh lebah madu, yang mensekresi enzim yang menghidrolisis sukrosa menjadi glukosa dan fruktosa. Pemanis kalori alami lainnya termasuk molase, agave nektar, dan maple. Pemanis jagung, seperti sirup jagung dan sirup jagung fruktosa tinggi, adalah biasa digunakan dalam makanan olahan komersial semacam itu seperti soda, makanan yang dipanggang, dan beberapa produk kalengan (lihat Mengevaluasi Bukti).

Konsumen yang sadar berat dan kalori sudah lama menggunakan pemanis rendah kalori untuk meningkatkan cita rasa makanan. Sorbitol, yang digunakan dalam banyak produk diet, diproduksi dari glukosa dan ditemukan secara alami dalam beberapa buah dan buah-buahan. Ini diserap oleh tubuh lebih lambat tingkat dari gula. Pemanis noncaloric — yaitu bebas kalori karena tubuh tidak dapat melakukan metabolisme mereka — juga digunakan untuk menambah rasa manis pada makanan dan minuman. Di Amerika Serikat, pemanis ini diatur oleh Food and Drug Administration (FDA). Aspartame, juga dikenal sebagai Equal dalam pemanis kemasan dan NutraSweet dalam makanan dan minuman; Acesulfame K, yang disebut Sunett dalam produk memasak dan Sweet One sebagai pemanis meja; sakarin; sucralose (Splenda); dan neotame semuanya disetujui untuk digunakan di Amerika Serikat. Sementara studi awal menemukan itu pemanis tertentu dapat menyebabkan kanker kandung kemih di laboratorium tikus, 1,2 studi selanjutnya belum dikonfirmasi Temuan ini 3,4 Gula yang diekstrak dari tanaman stevia adalah sekarang menjadi alternatif alami yang tersedia untuk buatan pemanis (lihat Tren yang Muncul). Studi beragam apakah konsumsi pemanis noncaloric membantu mengontrol berat badan

Karbohidrat kompleks

Oligosaccharides dan Polysaccharides Oligosakarida adalah rantai yang kira-kira tiga sampai sepuluh gula sederhana. Fructooligosaccharides, sebuah kategori oligosakarida ditemukan secara alami di beberapa buah dan sayuran dan diproduksi secara komersial sebagai pengurangan kalori pemanis, sebagian besar dicerna. Oligosakarida ini membantu meringankan sembelit, meningkatkan trigliserida tingkat, dan mengurangi produksi pencernaan berbau busukproduk sampingan.5 Polisakarida dapat terdiri dari ratusan monosakarida terikat bersama. Ada tiga kategori polisakarida: pati, serat, dan glikogen. Tanaman seperti biji-bijian dan sayuran yang berbeda membuat pati, yang merupakan sumber energi untuk pabrik dan menyediakan karbohidrat untuk hewan yang mengkonsumsi tanaman. Ada dua jenis pati: amilosa dan amilopektin. Amilosa adalah molekul linear kecil yang rapat molekul glukosa dikemas yang sebagian besar tahan terhadap pencernaan. Amilopektin lebih besar, sangat bercabang rantai molekul glukosa yang mudah dicerna. Karena pati lebih panjang dari disakarida dan oligosakarida, mereka membutuhkan waktu lebih lama untuk dicerna. Tetap saja manusia mudah dapat memecah dan mencerna pati dengan enzim spesifik. Namun, sisa tanaman, yang sebagian besar terbentuk dari selulosa karbohidrat dan serat lainnya, tidak dapat dicerna karena manusia tidak menghasilkan enzim yang diperlukan untuk memecah glikosidik ikatan ditemukan di polisakarida ini (meskipun beberapa serat tidak mengalami fermentasi di usus besar, menyediakan sejumlah kecil energi untuk bakteri usus normal pertumbuhan). Sedangkan karbohidrat lainnya mengandung 4 kalori per gram, serat mungkin berkontribusi sekitar 1,5 hingga 2,5 kalori per gram.6 Hewan, termasuk manusia, juga menghasilkan polisakarida disebut glikogen. Glikogen adalah besar, sangat rantai molekul glukosa bercabang. Glikogen dibuat dan disimpan di hati dan otot dan merupakan sumber energi untuk tubuh.

PENCAIRAN KARBOHIDRAT DAN ABSORPSI

Tubuh memiliki kemampuan luar biasa untuk mengubah makanan menjadi nutrisi individu melalui proses pencernaan (Gbr. 1-1). Pencernaan karbohidrat komponen makanan dimulai di mulut. Air liur adalah dilepaskan dari kelenjar ludah. Air liur mengandung enzim, seperti saliva a-amilase, yang membelah besar polisakarida menjadi oligosakarida dan disakarida. Dengan menelan, bolus makanan lewat melalui tenggorokan ke kerongkongan. Otot dalam esofagus mendorong bolus ke dalam perut dalam bentuk gelombang gerak yang disebut peristaltik. Di perut, peristaltik berlanjut dan mengaduknya bolus dengan jus lambung, membentuk zat yang disebut chyme Namun, jus lambung ini memiliki kadar yang sangat rendah pH, menghambat enzim yang memecah glikosidik ikatan ditemukan antara monosakarida. Chyme, mengandung karbohidrat yang dicerna sebagian, bergerak ke dalam usus kecil, yang terdiri dari duodenum, jejunum, dan ileum, untuk enzimatik lebih lanjut pencernaan (Gbr. 1-2). Setelah di duodenum, kira-kira Bagian pertama dari usus kecil sepanjang 1 kaki, pankreas melepaskan enzim yang membantu membelah ikatan glikosidik antara monosakarida, oleh karena itu melanggar oligosakarida dan polisakarida menjadi bagian-bagian yang lebih kecil (Gbr. 1-3). Juga, bikarbonat dilepaskan dari pankreas menghasilkan lebih basa lingkungan di mana enzim dapat berfungsi. Dari di sana, chyme berpindah ke bagian kedua dan ketiga dari usus kecil, jejunum dan ileum. Bersama-sama terdiri dari sekitar 20 kaki usus yang berbelit-belit, jejunum dan ileum adalah tempat pencernaan akhir dan sebagian besar penyerapan nutrisi terjadi.

Di usus kecil ada vili dan mikrovili yang menciptakan batas kuas (Gbr. 1-4) —lingkungan yang ideal untuk pencernaan dan penyerapan akhir. Dalam perbatasan ini, enzim dilepaskan yang melengkapi pencernaan sebagian besar karbohidrat. Misalnya enzim laktase mencerna laktosa ke dalam bagian-bagian komponennya, glukosa dan galaktosa monosakarida. Laktosa intoleransi disebabkan oleh defisiensi enzim laktase. Ketidakmampuan untuk memecah penyebab laktosa gejala seperti kram perut, kembung, diare, dan perut kembung (Gbr. 1-5). Karbohidrat lain adalah dipecah menjadi monosakarida dengan berbagai kuas enzim perbatasan termasuk maltase, a-dextrinase, sukrase, dan trehalase. Monosakarida saat itu diserap melalui microvilli, seperti jari kecil proyeksi pada vili perbatasan sikat usus ke dalam aliran darah. Nutrisi melintasi batas sikat ke dalam darah cara yang berbeda tergantung pada seberapa baik mereka larut air (kelarutan), ukurannya, dan konsentrasi relatifnya. Setelah gula diserap ke dalam aliran darah, mereka dikirim langsung ke hati (dikenal sebagai sirkulasi portal) untuk pemrosesan dan distribusi nutrisi ke seluruh tubuh. Fruktosa dan galaktosa diubah menjadi glukosa di hati. Glukosa memasuki aliran darah untuk digunakan oleh sel atau diubah menjadi glikogen atau lemak. Penggunaan glukosa adalah ditentukan oleh kebutuhan tubuh. Karbohidrat yang tidak tercerna seperti serat terus berlanjut pindah dari usus kecil ke usus besar. Di usus besar, beberapa serat dicerna untuk energi oleh bakteri, yang juga menghasilkan gas. Sebagian besar serat terus melalui usus dan diekskresikan, menambahkan massal ke tinja dan melindungi dari sembelit.

METABOLISME KARBOHIDRAT

Jika energi diperlukan, glukosa diangkut ke dalam sel-sel tempat dimetabolisme. Produk akhir glukosa metabolisme adalah karbon dioksida, air, dan adenosin triphosphate (ATP). ATP dapat digunakan tubuh sumber energi. Bab 6 menjelaskan proses memecah glukosa untuk membuat energi melalui proses glikolisis aerob dan anaerob. Karbohidrat dikonsumsi dalam makanan yang tidak langsung energi yang digunakan disimpan dalam hati dan otot sebagai glikogen. Sekitar 90 gram glikogen disimpan di hati. Sekitar 150 gram glikogen disimpan dalam otot, meskipun jumlah ini dapat ditingkatkan dengan latihan fisik dan pemuatan karbohidrat.8 Karena glikogen mengandung banyak molekul air besar dan tebal dan karenanya tidak cocok untuk jangka panjang penyimpanan energi. Jadi, jika seseorang terus mengkonsumsi lebih banyak karbohidrat daripada yang bisa digunakan atau disimpan oleh tubuh Tubuh akan mengubah kelebihan karbohidrat menjadi lemak penyimpanan jangka panjang.

Peraturan Hormon

Dua hormon yang bertanggung jawab untuk pengaturan glukosa darah adalah insulin dan glukagon. Keduanya diproduksi di pankreas. Ketika makan dikonsumsi dan glukosa darah kadar mulai meningkat, insulin dilepaskan ke dalam darah. Insulin membantu sel dalam penyerapan glukosa, oleh karena itu mempertahankan tingkat glukosa darah yang diinginkan (70 hingga 110 mg / dl) .8 Ketika glukosa darah mulai menurun (antar periode konsumsi makanan atau selama berolahraga), glukagon dilepaskan. Salah satu cara glukagon bekerja untuk meningkatkan glukosa darah tingkat adalah melalui mengatur rincian glikogen menjadi glukosa. Setelah glikogen rusak turun menjadi glukosa, itu dilepaskan ke dalam aliran darah, meningkat kadar glukosa darah. Saat glikogen menurun, glukagon memetabolisme lemak dari penyimpanan untuk bahan bakar untuk membantu menghemat glikogen dan mempertahankan kadar glukosa darah. Ketika ada banyak gula tersedia dan toko glikogen dimaksimalkan, insulin mendorong konversi karbohidrat menjadi lemak untuk penyimpanan jangka panjang.

KARBOHIDRAT UMUM

REKOMENDASI

Rentang distribusi makronutrien yang dapat diterima (AMDR) ditetapkan untuk karbohidrat, lemak, dan protein. Itu AMDR adalah kisaran yang terkait dengan pengurangan risiko penyakit kronis sambil tetap memberikan asupan yang memadai nutrisi seperti vitamin dan mineral. Itu yang dietnya jatuh di luar AMDR memiliki risiko lebih tinggi untuk mengembangkan penyakit kronis atau kekurangan nutrisi AMDR untuk karbohidrat adalah 45% hingga 65% dari total kalori. Tunjangan diet yang direkomendasikan (RDA), jumlah nutrisi diketahui cukup untuk memenuhi kebutuhan gizi hampir semua orang sehat orang, untuk karbohidrat adalah 130 gram per hari. Ini adalah persyaratan minimum berdasarkan jumlah Karbohidrat dibutuhkan oleh otak setiap hari. Karena itu, untuk pemeliharaan energi, tubuh membutuhkan lebih dari 130 gram per hari. 6 Misalnya, seseorang mengikuti AMDR yang mengonsumsi 2.000 kalori membutuhkan sekitar 225 hingga 325 gram per hari. Akademi Nutrisi dan Diet dan American College Kedokteran Olahraga juga menyediakan g / kg berat badan metode untuk menghitung kebutuhan karbohidrat untuk atlet. Formulanya adalah 6 hingga 10 g / kg (2,7 hingga 4,5 g / lb) tubuh berat per hari tergantung pada total energi harian mereka pengeluaran, jenis latihan yang dilakukan, gender, dan kondisi lingkungan untuk menjaga glukosa darah kadar selama latihan dan untuk menggantikan glikogen otot.

KUALITAS KARBOHIDRAT

Kebanyakan atlet menyadari bahwa karbohidrat itu penting untuk memicu kinerja atletik yang optimal, tetapi diet fad memiliki memberi kesan pada populasi umum bahwa karbohidrat "Buruk" dalam hal pengendalian berat badan dan kesehatan secara keseluruhan (lihat Mitos dan Kesalahpahaman). Ini tidak terjadi, selama berkualitas tinggi, minimal karbohidrat olahan dikonsumsi secara tepat ukuran porsi. Dulu kualitas karbohidrat ditentukan berdasarkan pada apakah karbohidrat itu diklasifikasikan sebagai karbohidrat sederhana (mono atau disakarida) seperti gula meja atau karbohidrat kompleks (oligo- dan polisakarida) seperti beras merah. Klasifikasi ini karbohidrat sederhana bermerek sebagai orang yang miskin nutrisi dan “tidak sehat” dan karbohidrat kompleks karena lebih banyak nutrisi dan "sehat." Keyakinannya adalah tingkat pencernaan, dan dengan demikian efek postprandial pada glukosa darah, adalah didasarkan terutama pada panjang rantai karbohidrat, dengan rantai pendek menyebabkan darah lebih jelas respon glukosa dan rantai panjang hanya menyebabkan kecil menabrak glukosa darah. Saat ini, kualitas karbohidrat adalah lebih baik ditentukan dengan mempertimbangkan nutrisi makanan nilai, efek pada kadar glukosa darah, dan luasnya pemrosesan. Sementara tidak ada satu skala atau formula yang menentukan karbohidrat kualitas, banyak ahli kesehatan menggunakan glikemik indeks (GI) dan muatan glikemik (GL) sebagai proksi.10

Indeks Glikemik dan Beban Glikemik

Indeks glikemik peringkat karbohidrat berdasarkan mereka respons glukosa darah: makanan indeks glikemik tinggi masuk aliran darah dengan cepat, menyebabkan lonjakan glukosa yang besar (Gbr. 1-6). Peningkatan glukosa yang cepat ini merangsang pelepasan insulin dan lonjakan insulin berikutnya. Insulin mempromosikan pengambilan glukosa dalam sel otot dan pengendapan lemak dalam jaringan adiposa. Dari 2 hingga 4 jam setelah konsumsi dari makanan indeks glikemik tinggi, efek residu dari kadar insulin yang tinggi dapat menyebabkan penurunan gula darah secara cepat dan hipoglikemia.11 Makanan indeks glikemik rendah seperti itu sebagai sayuran non-tepung, buah utuh, biji-bijian, dan legum dicerna lebih lambat dan menyebabkan yang lebih kecil peningkatan glukosa dan sedikit peningkatan kadar insulin darah (Tabel 1-1). Pati dan gula olahan yang sangat diproses cenderung memiliki indeks glikemik yang lebih tinggi dan telah dikaitkan dengan konsekuensi kesehatan negatif seperti penyakit jantung dan diabetes.12 Meskipun berharga, itu indeks glikemik tidak memperhitungkan jumlah kalori dikonsumsi satu produk. Misalnya, wortel memiliki a indeks glikemik lebih tinggi daripada permen. Indeks glikemik didasarkan pada jumlah referensi karbohidrat (50 g). Akun beban glikemik (GL) untuk ukuran porsi (GL = GI × gram karbohidrat / 100). Khususnya, makanan dapat memiliki indeks glikemik tinggi tetapi a beban glikemik rendah. Misalnya, sementara wortel memiliki indeks glikemik tinggi, untuk benar-benar makan 50 gram wortel, seseorang perlu makan 4 cangkir sayuran. Karena ukuran porsi khas sekitar setengah cangkir, beban glikemik kecil. Juga, mengandung karbohidrat makanan yang juga sedang hingga tinggi lemak atau protein, serat, dan nutrisi lainnya dan yang minimal diproses mungkin memiliki indeks glikemik tinggi tetapi a beban glikemik rendah. Tabel 1-2 mencantumkan indeks glikemik dan glikemik karbohidrat yang biasa dimakan Tabel 1-1. Faktor-Faktor Yang Mengurangi Indeks GlikemikINTRINSIK EKSTRINSIK Rasio amilosa: amilopektin tinggi Pelindung serat dan lapisan tidak larut seperti pada biji utuh Butir utuh / ukuran partikel besar Serat kental Inhibitor enzim granul pati utuh Pati mentah Makanan mentah (vs. makanan yang dimasak) Interaksi fisik dengan lemak atau protein. Pengolahan makanan minimal Mengurangi kematangan buah Penyimpanan minimal (dibandingkan dengan perpanjangan)

PERHITUNGAN KARBOHIDRAT BEBAN GLIKEMIK MAKANAN

Wortel 92 4,6 1 cangkir = 5 g

Serpihan jagung 80 12 3/4 gelas = 15 g

Nasi putih 72 10.8 1/3 gelas matang = 15 g

Roti putih 69 10.3 1 iris = 15 g

Nasi merah 66 9,9 1/2 gelas matang = 15 g

Kismis 64 9.6 2 Tbsp = 15 g

Pisang 62 9.3 1 kecil = 15 g

Pasta putih 50 7,5 ½ gelas matang = 15 g

Oatmeal 49 7,4 ½ gelas matang = 15 g

Ubi jalar 48 7,2 1/2 gelas = 15 g

Pasta gandum utuh 42 6,3 1/2 cangkir = 15 g

Jeruk 40 6 1 kecil = 15 g

Apel 39 5,9 1 kecil = 15 g

Susu skim 46 5.5 gelas 1 = 12 g

Lentil 29 4.4 1/2 gelas = 15 g

Yoghurt rendah lemak 14 2.1 1 cangkir = 15 g

Beban glikemik = Indeks Glikemik × CHO (g) per porsi / 100.

Glukosa = referensi = 100.

* Catatan: Beban glikemik didasarkan pada jumlah karbohidrat yang dikonsumsi. Jika lebih dari 1 porsi karbohidrat dikonsumsi, maka beban glikemik akan meningkat secara proporsional. Semakin banyak penelitian mendukung hal tersebut diet dengan mayoritas karbohidrat lebih rendah beban glikemik dapat menawarkan manfaat kesehatan termasuk kontrol berat badan, penurunan risiko diabetes dan jantung penyakit, dan mengurangi morbiditas pada individu dengan penyakit kronis termasuk diabetes dan penyakit jantung. 11,12,14-19 Selanjutnya, makanan dengan glisemik rendah Beban umumnya padat nutrisi, artinya mereka memberikan lebih banyak nutrisi per kalori. Sebagai contoh, 16 ons soda memiliki jumlah yang sama karbohidrat sebagai dua apel berukuran sedang, meskipun muatan glikemik soda jauh lebih tinggi. Dua buah apel menyediakan lebih banyak vitamin, mineral, dan serat dibandingkan dengan soda, membuat apel lebih padat nutrisi.

Serat

Selain mempertimbangkan glikemik karbohidrat indeks atau memuat, pertimbangan penting saat mengevaluasi kualitas karbohidrat adalah kandungan serat makanan. Serat diklasifikasikan sebagai serat fungsional dan makanan serat. Bersama-sama, serat makanan dan fungsional terdiri "Total serat." Serat Fungsional Serat fungsional didefinisikan sebagai nondigestible terisolasi karbohidrat yang mungkin memiliki manfaat fisiologis efek pada manusia. Serat fungsional biasanya tersedia sebagai suplemen makanan alami dan sintetis, yang mengklaim untuk menawarkan manfaat seperti peningkatan pencernaan gejala, penurunan berat badan, penurunan kolesterol, dan usus besar pencegahan kanker, di antara klaim lainnya. Pada label makanan, serat fungsional muncul sebagai tanaman terisolasi dan tidak bisa dicerna (mis., pati resisten, pektin, dan gusi), hewan (mis., chitin dan chitosan), atau diproduksi secara komersial (mis., pati resisten, polydextrose, inulin, dan dicerna dextrins) karbohidrat. Ini biasanya ditambahkan ke makanan. Serat makanan Serat makanan adalah serat yang ditemukan secara alami makanan Selanjutnya diklasifikasikan sebagai viskositas tinggi dan viskositas rendah. Serat viskositas tinggi (biasanya serat tersebut yang juga disebut serat larut) meliputi gusi (ditemukan dalam makanan seperti gandum, kacang polong, guar, dan barley), pectin (ditemukan dalam makanan seperti apel, jeruk buah-buahan, stroberi, dan wortel), dan biji psyllium. Serat-serat ini memperlambat pengosongan lambung, atau perjalanan makanan dari perut ke usus. Karena itu, setelah dicampur dengan jus pencernaan mereka menjadi seperti gel, menyebabkan perasaan kenyang meningkat. Juga, pengosongan lambung yang tertunda memperlambat pelepasan gula ke dalam aliran darah, yang dapat membantu melemahkan resistensi insulin. Serat viskositas tinggi juga bisa mengganggu penyerapan lemak dan kolesterol dan resirkulasi kolesterol di hati, yang dapat menurunkan kadar kolesterol.20 Viskositas rendah serat (sebelumnya disebut serat tidak larut) seperti selulosa (ditemukan dalam tepung gandum utuh, dedak, dan sayuran), hemiselulosa (ditemukan dalam biji-bijian dan dedak), dan lignin (ditemukan dalam sayuran matang, gandum, dan buah dengan biji yang bisa dimakan seperti stroberi dan kiwi) memainkan peran penting dalam meningkatkan feses massal dan memberikan efek pencahar. Jelas, serat melayani banyak hal penting dan bermanfaat peran dalam tubuh manusia.20–22 Namun, rata-rata orang Amerika mengkonsumsi jauh lebih sedikit daripada yang direkomendasikan 14 gram per 1.000 kalori yang dikonsumsi per hari — atau sekitar itu 25 hingga 35 gram per hari untuk kebanyakan orang dewasa. (Anak-anak di atas usia 2 harus makan ditambah usia mereka 5 gram per hari) .6 Dengan peningkatan konsumsi buah-buahan, sayuran, kacang-kacangan, dan biji-bijian, kebanyakan orang Amerika dapat dengan mudah mencapai tujuan serat ini (Tabel 1-3).Tabel 1-3. Kandungan Serat dari Makanan yang Biasa Dikonsumsi

SERAT TOTAL DIETER MAKANAN MAKANAN MAKANAN (g / MELAYANI)

Buah-buahan

Apel, mentah, dengan kulit 1 apel 3.3

Pisang, mentah 1 pisang 3.1

Gambar, kering 2 buah 3.7

Buah persik, dikeringkan, disulfur, setengah matang 3,2

Pear 1 pear 5.1

Sayuran

Brokoli, 1/2 gelas mentah 1.2

Wortel, 1/2 gelas mentah 1,5

Seledri, mentah 1 tangkai 0,6

Kacang polong, hijau, kaleng 1/2 gelas 3,5

Ubi jalar, dipanggang di kulit 1 kentang 4,8

Legum

Kacang, dipanggang, kalengan, polos atau vegetarian 1/2 gelas 5.2

Kacang, ginjal, kalengan 1/2 gelas 6,9

Lentil, dimasak 1/2 gelas 7,8

Kacang polong, belah, masak 1/2 gelas 8.2

SERAT TOTAL DIETER MAKANAN MAKANAN MAKANAN (g / MELAYANI)

Biji-bijian

Roti, gandum utuh 1 potong 1.9

Roti, putih 1 iris 0,6

Sereal, oatmeal, dimasak 1 gelas 4.0

Sereal, kismis 1 cangkir 6,8

Sereal, gandum parut 2 biskuit 5.5

Kerupuk, gandum utuh 4 kerupuk 1.7

Muffin, oat bran 1 muffin 2.6

KARBOHIDRAT DAN ATLETIK KINERJA

Atlet membutuhkan jenis dan jumlah makanan yang tepat sebelum, selama, dan setelah berolahraga untuk memaksimalkan energi yang tersedia untuk meningkatkan kinerja yang optimal. Biasanya, makanan ini harus tinggi karbohidrat. Karbohidrat adalah mudah dan efisien dipecah oleh tubuh ke glukosa monosakarida, energi pilihan tubuh sumber. Selama berolahraga, ketika energi dibutuhkan, glukosa yang disimpan dalam otot, mengambang di aliran darah, dan / atau disimpan di hati dapat diarahkan ke tempat kerja sel tempat itu dikonversi menjadi ATP. Jika glukosa atau glikogen terbatas, maka terjadi glukoneogenesis. Ini memerlukan konversi zat nonglucose seperti protein atau gliserol (tiga molekul karbon) menjadi glukosa. Untuk menghambat glukoneogenesis dan cadangan protein, sangat penting bahwa suatu atlet mengkonsumsi karbohidrat yang cukup untuk meningkatkan kinerja. Apalagi atlet yang mengonsumsi tidak cukup Karbohidrat mungkin tidak dapat bekerja secara optimal tingkat kinerja. Lihat Bab 7 untuk pembahasan terperinci pentingnya asupan karbohidrat sebelumnya, selama, dan setelah aktivitas fisik yang intens atau berkepanjangan.

KARBOHIDRAT DAN BERAT

PENGELOLAAN

Beberapa diet penurunan berat badan mungkin sangat dianjurkan asupan karbohidrat. Namun proporsinya makronutrien yang dikonsumsi tidak sepenting total asupan kalori dibandingkan pengeluaran kalori. Jika lebih banyak kalori yang dikonsumsi dalam sehari daripada dibakar melalui aktivitas fisik dan metabolisme tubuh proses, maka seseorang akan menambah berat badan. Mirip dengan kelebihan protein atau konsumsi lemak, karbohidrat berlebih yang dikonsumsi dalam makanan melebihi apa tubuh dapat langsung menggunakan (sebagai glukosa bebas atau disimpan sebagai glikogen) dapat dikonversi menjadi lemak dan disimpan terutama di jaringan adiposa. Makanan yang tinggi serat cenderung lebih banyak mengisi dan dapat membantu mengurangi kalori asupan dan berkontribusi terhadap penurunan berat badan Jika pelaku diet yang sangat membatasi karbohidrat kehilangan sejumlah besar berat segera setelah memulai diet, sebagian besar penurunan berat ini berasal dari penurunan air. Glikogen membutuhkan air untuk penyimpanan. Kapan simpanan glikogen ini diuraikan sebagai tanggapan terhadap kekurangan karbohidrat, tubuh mengeluarkan air. Di dalam jangka panjang, tidak ada perbedaan berkelanjutan penurunan berat badan pada pelaku diet dengan diet rendah karbohidrat versus diet tinggi karbohidrat 23,24 (lihat Komunikasi Strategi). Bab 15 menjelaskan nutrisi dan berat badan manajemen secara lebih rinci.

BAB 2 PROTEIN

STRUKTUR PROTEIN

    Protein tersusun dari rantai panjang asam amino dihubungkan oleh ikatan peptida. Urutan masuk dimana asam amino dihubungkan bersama disebut struktur utama. Struktur utama menentukan struktur akhir dan fungsi protein. Itu struktur primer digulung atau dilipat ke dalam struktur sekundernya. Koil atau untai berlipat dilingkarkan ke struktur tersiernya. Tersier berganda struktur dapat diikat bersama untuk membuat final struktur kuartener. Struktur kuartener akhir adalah protein.

FUNGSI PROTEIN

Protein membentuk komponen struktural utama otot serta otak, sistem saraf, darah, kulit, dan rambut. Makronutrien penting ini berfungsi sebagai mekanisme transportasi untuk zat besi, vitamin, mineral, lemak, dan oksigen dalam tubuh, dan merupakan kunci keseimbangan asam-basa dan cairan. Enzim yang mempercepat reaksi kimia dan antibodi adalah apa Yang digunakan tubuh untuk melawan infeksi adalah protein. Dalam situasi kekurangan energi, tubuh dapat memecah protein untuk energi. Dengan semua fungsi penting protein, tubuh manusia dilayani dengan baik oleh konsumsi dari jenis yang tepat dan jumlah yang benar berkualitas tinggi protein.

KUALITAS PROTEIN

Kualitas protein makanan tertentu ditentukan oleh menilai komposisi asam amino esensial, kecernaan, dan ketersediaan hayati. Semua protein dibuat terdiri dari beberapa kombinasi asam amino. Ada sembilan asam amino esensial, yang, menurut definisi, adalah asam amino yang tidak dapat dibuat oleh tubuh dan harus dikonsumsi dalam makanan. 11 lainnya dipanggil asam amino tidak penting karena bisa jadi dibuat oleh tubuh dan tidak perlu didapatkan melalui diet (Tabel 2-1). Secara umum, produk hewani mengandung semua asam amino esensial (disebut protein lengkap), sedangkan makanan nabati tidak dan disebut protein tidak lengkap. Pengecualian penting termasuk kedelai, quinoa, chia biji, soba, rami, dan biji rami yang protein lengkap nabati. Kecernaan protein memperbaiki asam amino skor (PDCAAS) adalah yang paling diterima dan luas digunakan ukuran kualitas protein. PDCAAS adalah dihitung melalui formulasi matematika yang agak kompleks yang memberikan skor masing-masing makanan protein ditentukan oleh skor kimianya (amino esensial kadar asam dalam protein uji dibagi dengan amino kadar asam dalam makanan protein referensi) berlipat ganda.

 

                                                                      

	Hemoglobin

 

                                                                                         

Struktur protein

Struktur protein oleh kecernaan tinja. Nilai 1,0 adalah yang tertinggi
Skor PDCAAS. (Pada kenyataannya, beberapa protein mungkin memiliki askor lebih besar dari 1,0, tetapi secara fisiologis peningkatan skor pada dasarnya sama dengan 1,0.)
skor ini berarti bahwa setelah pencernaan protein uji memberi tubuh 100% amino esensial asam yang dibutuhkan tubuh. Kasein, telur, susu, whey, dan protein kedelai memiliki skor 1,0. Daging sapi masuk selanjutnya (0,92), diikuti oleh kacang hitam (0,75), kacang tanah
(0,52), dan gluten gandum (0,25) 1 (lihat Mengevaluasi
Bukti). Keter sediaan hayati protein adalah jumlah protein tubuh dapat menyerap dan menggunakan, yang merupakan perpanjangan dari kecernaan. Semakin mudah makanan dicerna, maka lebih banyak bioavailable bagi tubuh. Protein hewani adalah protein lengkap (memiliki semua asam amino esensial), memiliki nilai PDCAAS lebih tinggi, dan Oleh karena itu lebih banyak tersedia secara hayati. Itu sebabnya protein binatang  adalah sumber protein berkualitas tinggi yang lebih baik daripada protein nabati. Namun, seseorang dapat meningkatkan kualitas protein dan mendapatkan semua asam amino esensial menggabungkan protein nabati yang tidak lengkap untuk membentuk protein pelengkap. Kombinasi yang sangat baik meliputi biji-bijian dan kacang-kacangan (beras dan kacang), biji-bijian dan susu (pasta dan keju), dan kacang-kacangan dan biji-bijian (falafel). Kotak 2-1 menggambarkan faktor-faktor yang terkait dengan pemilihan hak protein.

Asam Amino

Kumpulan 20 asam amino bergabung untuk membentuk protein dalam jumlah tak terbatas, yang merupakan rangkaian 100+ asam amino bergabung bersama oleh ikatan peptida. Sembilan asam amino esensial harus dikonsumsi diet, sedangkan tubuh dapat menghasilkan 11 lainnya asam amino tidak penting. Semua asam amino berbagi struktur umum yang sama dari karbohidrat plus a gugus amino berbasis nitrogen; grup "R", atau rantai samping asam amino, adalah apa yang membuat masing-masing amino asam unik. Asam amino dengan kelompok "R" yang serupa dikelompokkan bersama dan berbagi fungsi serupa.

Beberapa faktor ikut berperan ketika memilih a
sumber protein:

1.kualitas protein bervariasi. Minyak, susu, dan kedelai mengandung semua asam amino esensial dan mudah dicerna dan diserap. Buah-buahan, sayuran, biji-bijian, dan kacang-kacangan adalah protein yang tidak lengkap dan harus digabungkan sepanjang hari untuk memastikan asupan yang memadai dari masing-masing amino esensial asam.
2.Protein tidak ada dalam ruang hampa. Ingat bahwa zat gizi lain juga menawarkan kesehatan manfaat. Sedangkan daging sapi adalah protein yang cukup baik sumbernya, juga tinggi lemak jenuh dan kalori. Misalnya, kedai bir panggang 6 ons steak mengandung 38 gram protein, tetapi juga menghasilkan 44 gram lemak, 16 di antaranya jenuh— hampir tiga perempat dari yang direkomendasikan setiap hari  Asupan lemak jenuh. Jumlah yang sama salmon memberi Anda 34 gram protein dan hanya 18 gram lemak, 4 di antaranya jenuh.
3. Protein yang berbeda lebih baik pada perbedaan kali. protein mereka dicerna dengan cepat, menghasilkan semburan pendek asam amino ke dalam aliran darah, sedangkan kasein secara perlahan dicerna, menghasilkan pelepasan amino yang lebih lama asam. 26Jika tujuannya adalah agar asam amino siap tersedia untuk regenerasi otot segera mengikuti latihan, asupan protein harus waktunya sesuai.
4. Diet tinggi protein tidak untuk semua orang. Individu dengan penyakit yang sudah ada sebelumnya, seperti penyakit ginjal, osteoporosis, diabetes, atau hati penyakit, harus berkonsultasi dengan dokter mereka terlebih dahulu untuk mengadopsi diet tinggi protein.

Kasein

Kasein, yang menghasilkan susu warna putih, berperan 70% hingga 80% protein susu.1 Kasein ada dalam apa adanya dikenal sebagai misel, suatu senyawa yang mirip dengan busa sabun yang memiliki bagian dalam yang hidrofobik (tidak suka air) dan a hidrofilik (suka air) di luar. Di perut, misel dipecah dan kasein dilepaskan. Itu kasein dilepaskan dari banyak misel lalu agregat dan dicerna melalui proteolisis, proses dimana protein dipecah menjadi senyawa yang lebih sederhana dan larut. Pencernaan lambat karena agregasi kasein, memungkinkan protein untuk memberikan berkelanjutan rilis lambat asam amino ke dalam aliran darah, terkadang berlangsung berjam-jam. Selama latihan latihan resistensi yang menghasilkan air mata mikro di jaringan otot, persediaan asam amino yang siap berguna. Beberapa penelitian menunjukkan bahwa kombinasi casein dan whey mungkin menghasilkan peningkatan kekuatan otot terbesar setelah program pelatihan resistensi intensif.

Kedelai

Kedelai adalah protein nabati yang paling banyak digunakan. Itu adalah satu-satunya protein nabati yang mengandung semua asam amino esensial, termasuk sebagian besar asam amino rantai cabang. Mirip dengan whey, protein kedelai dapat dikonsumsi dalam tiga jenis: tepung (50% protein), yang sering digunakan dalam makanan yang dipanggang; konsentrat (70% protein), yang umumnya ditambahkan ke bar nutrisi, sereal, dan yogurt; dan isolat (protein 90%). Isolat kedelai sangat mudah dicerna dan sering ditambahkan ke minuman olahraga, minuman kesehatan, dan formula bayi.

PROTEIN PENCERNAAN DAN ABSORPSI

Pencernaan protein dimulai di perut dengan dena -turation. Denaturasi adalah proses penting untuk dipahami dalam hal pencernaan protein. Ini adalah penghancuran kuartener, tersier, dan sekunder struktur protein, hanya menyisakan primer struktur, yang merupakan urutan asam amino yang dihubungkan bersama oleh ikatan peptida. Menambahkan asam, garam, atau panas untuk produk daging memfasilitasi denaturasi. Ini proses terjadi dalam makanan. Saat seorang juru masak mengasinkan a sepotong daging dalam asam, daging menjadi lebih ringanwarna dan memiliki penampilan yang hampir "matang". Ini adalah di mana asam telah mendenaturasi protein. Proses yang sama terjadi di perut ketika makanan bercampur dengan asam klorida. Membuat denaturasi protein lebih banyak tersedia untuk enzim pencernaan. Protein nabati tidak dicerna dengan baik seperti protein hewani itu kurang tersedia untuk enzim pencernaan. Selanjutnya, pengolahan makanan dapat merusak asam amino dan mengurangi ketersediaannya untuk pencernaan.

METABOLISME PROTEIN

Asam amino dapat digunakan untuk fungsi anabolik atau katabolik. Anabolism adalah keadaan di mana tubuh membangun dan menciptakan jaringan baru. Katabolisme adalah keadaan di mana tubuh memecah jaringan dan asam amino untuk bahan bakar.

Anabolik

Asam amino dapat digunakan dalam sintesis protein baru. Protein baru mungkin struktural, seperti aktin dan myosin, atau berserat, seperti kolagen. Mereka mungkin menjadi hormon, enzim, atau protein transpor yang ditemukan pada membran sel atau terletak di aliran darah, antibodi seperti imunoglobin, atau jenis lainnya protein. Ketika protein terbentuk, DNA menentukan urutan utama. Ingat yang utama urutan adalah string asam amino yang disatukan oleh ikatan peptida. Jika diperlukan asam amino esensial urutan utama hilang, protein tidak terbuat. Jika asam amino yang tidak penting hilang, protein dapat dibentuk melalui transaminasi. Transaminasi adalah transfer gugus nitrogen (atau amino) dari satu asam amino ke senyawa lain untuk membentuk a asam amino tidak penting. Setelah urutan utama adalah terbentuk, peptida mengalami penggulungan dan pelipatan

 

Pencernaan protein

membentuk struktur sekunder, tersier, dan kuaterner sampai menjadi protein yang berfungsi.

Katabolik

Asam amino dapat mengalami reaksi katabolik, termasuk produksi energi. Di hati, asam amino mengalami deaminasi. Deaminasi adalah proses oleh dimana gugus amino atau nitrogen dikeluarkan dari kerangka karbon. Nitrogen dikonversi menjadi ureavia siklus urea. Urea kemudian dikirim dari hati ke ginjal akan diekskresikan dalam urin. Kerangka karbon dapat dikonversi menjadi glukosa atau keton dan dimetabolisme untuk energi, atau digunakan untuk sintesis kolesterol atau asam lemak. Semua kerangka karbon dapat digunakan untuk energi, tetapi hanya asam amino glukogenik dapat membuat glukosa dan hanya asam amino ketogenik dapat membuat keton. Asam amino rantai cabang dimetabolisme di dalam otot. Karena siklus urea terjadi di hati, maka tubuh harus memindahkan nitrogen dari otot ke hati. Ia melakukannya melalui siklus glukosa-alanin. Di otot, asam amino rantai bercabang ditransaminasi. Kerangka karbon digunakan untuk membuat energi, glukosa, atau lemak dan nitrogen ditransfer ke yang berbeda kerangka karbon untuk membuat asam amino nonesensial alanin. Alanin bergerak dari otot ke hati di mana ia dideaminasi menjadi piruvat dan nitrogen. Nitrogen memasuki siklus urea dan piruvat dapat memasuki glukoneogenesis. Glukosa baru yang telah dibuat di hati dapat digunakan di hati atau diangkut kembali ke otot. Pada akhirnya, ini proses mentransfer beban produksi glukosa dari otot ke hati.

Katabolisme protein otot

Suplemen Protein
Suplemen protein telah menjadi sarana populer meningkatkan asupan protein keseluruhan atau meningkatkan konsumsi jenis protein tertentu atau asam amino. Sebagai tersebut di atas, penelitian mendukung bahwa BCCA (leusin, isoleusin, valin) dapat meningkatkan daya tahan dengan menunda timbulnya kelelahan dan berkontribusi pada peningkatan energi ketersediaan.