Опубликованный в 2021 году обзор научных работ¹ признаёт, что современное понимание крахмала далеко от финального — а существующая трактовка вопроса (с попыткой отнести крахмал к “быстрым” или к “медленным” углеводам) лишь вводит неспециалиста в заблуждение.
Относительно простая химическая структура (крахмал — это соединение большого количества молекул глюкозы) контрастирует с бесконечным количеством комбинаций. В итоге, для расщепления сотен различных видов и типов крахмала организму человека требуется широкая гамма ферментов.
// Крахмал — что это?
В первой части “Гида по углеводам” Фитсевен рассказывал о сахаре — напоминая, что это не отдельное вещество, а смесь 50% глюкозы и 50% фруктозы. Причём, действие сахара на организм складывается из действия каждого из этих моносахаридов — требующего отдельного механизма для усвоения.
Вторая глава посвящена крахмалу. Данное вещество служит основной состава картофеля, кукурузы, пшеницы и прочих крахмалистых овощей (плюс, содержится в злаковых культурах). Однако необходимо понимать, что крахмал — это всего лишь сложная комбинация молекул глюкозы.
// Где содержится крахмал:
- пшеница, рожь и прочие зерновые
- рис и псевдозерновые культуры (гречка, киноа и тд)
- крахмалистые овощи (картофель, кукуруза, тыква)
- бобовые культуры (чечевица, горох)
- некоторые орехи
Механизм образования крахмала в растениях достаточно сложен — в листьях вещество образуется под действием света, а в зёрнах и в корнеплодах в результате многоступенчатых биохимических реакций. При этом крахмал можно сравнить с гликогеном — углеводами, запасаемыми организмом человека в мышцах.
Химическая структура
Крахмал — это объединённые вместе молекулы амилопектина и амилозы (полимеры глюкозы). Доля амилопектина в натуральном крахмале продуктов достигает² 65-85%, а существенно более мелкая амилоза лишь обеспечивает физическую целостность структуры.
Одна гранула амилопектина может содержать¹ от полумиллиона до миллиона молекул изомеров глюкозы — причём, порядок их расположения далеко не случаен.
Для сравнения: гранулы крахмала амаранта и киноа имеют³ размер порядка 0.3-2 нанометров; гречки, овсянки и риса — 2-10 нм; кукурузы — 5-30 нм; а в случае с картофелем речь идёт о 100 нм и выше. В итоге,
// Крупа киноа — что это? В чём польза для здоровья — и как правильно готовить?
В чём сложность изучения крахмала?
Варьирующийся размер гранул крахмала (выше мы упоминали, что крахмал гречки примерно в 50 раз меньше гранул крахмала картофеля) влияет на физические свойства. Речь идёт, прежде всего, о способности впитывать воду — чем объясняются отличия во времени, необходимом для варки.
Сложность анализа видов крахмала усугубляется тем, что речь идёт о многослойных структурах размером в нанометры (тысячные доли от толщины волоса) — даже с учётом современного уровня научного оборудования многие аспекты свойств конкретных видов крахмала до сих пор крайне сложны для изучения.
Помимо прочего, физические свойства крахмала способны меняться при вкраплении даже небольшого количества клетчатки, белков или жиров. И, что немаловажно, в случае с натуральными растениями многие параметры крахмала зависят от условий выращивания конкретного растения.
Польза или вред для организма?
Поскольку в процессе пищеварения крахмал превращается в глюкозу — речь не может идти о каком-то особом виде влияния на организм человека.
В конечном итоге, роль играет количество употребляемого в пищу крахмала, а также комбинация с клетчаткой, белками и жирами (фактически влияющая на гликемический индекс и скорость усвоения).
Методичка правильного питания ВОЗ упоминает³, что здоровый рацион должен строиться из цельнозерновых крупах (источниках крахмала) — но при этом отмечает, что употребление крахмалистых овощей (картофель, тыква) должно контролироваться.
// Содержание крахмала в овощах
Быстрый или медленный углевод?
Попытка отнести крахмал к “быстрым” (“простым”) или “медленным”(“сложным”) углеводам — упрощение, впервые появившееся в 1980-х. Однако с позиции 2022 года нельзя однозначно причислить натуральный крахмал к какой-либо из этих категорий — вероятно, в будущем наука предложит новую категоризацию.
Даже понятие “устойчивый крахмал”, популяризированное в последнее десятилетие, частично вводит в заблуждение — обычно его доля достигает нескольких процентов в общем объёме. Но, даже в этом случае, наблюдают изменение того, как именно организм переваривает подобные продукты.
Гликемический индекс крахмала
Натуральный крахмал обычно содержит вкрапления белковых структур, жиров и фосфатов. Хотя речь идёт о десятых и сотых долях процента, это принципиальным образом меняет физические свойства — а также то, как именно организм переваривает подобный крахмал.
Другими словами, невозможно определить универсальный гликемичекий индекс крахмала в продуктах. Даже обработанный крахмал (например, кукурузный или картофельный) способен обладать варьирующимися показателями — которые ошибочно указывать точной цифрой.
Помимо прочего, играет роль и температура употребления продукта питания — например, картофельный крахмал после усвоения частично начинает показывать свойства устойчивого крахмала (который, в свою очередь, близок к растворимой клетчатке).
// Читать дальше:
- устойчивый крахмал — где содержится?
- растворимая клетчатка — в чём польза?
- крахмалистые овощи — можно ли при диабете?
***
Современное понимание крахмала далеко от финального — это вовсе не единое вещество, а варьирующиеся по физическим и химическим свойствам структуры. Например, размер молекулы крахмала гречки в 50 раз меньше, чем размер гранулы картофеля — а при употреблении с жирами и белками влияние крахмала на организм может меняться.
Источники данных:
- Current and future challenges in starch research, source
- Formation of starch in plant cells, source
- ВОЗ: рекомендации правильного питания, ссылка