ما النشا، وما الفركتوز، وكيف يتحول السكر الزائد إلى دهون؟

ما النشا؟

النشا مركب غلوكوز نقي ذو بنية بوليمرية. وهو الكربوهيدرات الرئيسية التي نحصل عليها من الغذاء. والهدف الرئيسي للكربوهيدرات توفير الطاقة. ولها أيضًا أدوار وظيفية، كالمشاركة في تكوين مركبات معقدة مثل البروتينات السكرية والشحميات السكرية، ومن حيث المستقبلات المشاركة في بنيتها أيضًا.

كيف يتحول السكر إلى دهون؟

لتناول طاقة أكثر من الاستهلاك اليومي نتائج غير مرغوبة عدة. وتفسير ذلك كيميائيًا حيويًا كما يلي: يُفكك النشا الذي نتناوله في الفم بفعل أميلاز اللعاب والأميلاز البنكرياسي المفرز من البنكرياس حتى وحدته البنائية الغلوكوز، ويُمتص من الجزء العلوي للأمعاء الدقيقة (الصائم). وينتقل الغلوكوز من هنا إلى الدم ثم يصل إلى الكبد أولًا. ويخضع %60 من الغلوكوز الممتص للمعالجة (الأيض) في الكبد. ويحصل الكبد على طاقته باستخدام الغلوكوز في حالة الشبع. ويُسمى المسار الأيضي الذي يستخدم فيه الغلوكوز التحلل السكري . ويُنظم مسار التحلل السكري في ثلاث خطوات منفصلة. وأهم خطوة تنظيمية فيه هي خطوة فوسفوفركتوكيناز 1.

لا يستخدم الكبد الغلوكوز للحصول على الطاقة فقط. فبينما يستخدم %50 من الغلوكوز الذي يأخذه لغرض الحصول على الطاقة، يستخدم %10 منه في الغليكوجين لتخليقه، ويخصص %40 المتبقية إلى الأحماض الدهنية تخليقها. والغليكوجين شكل مخزن للكربوهيدرات ضروري للحفاظ على غلوكوز الدم في الصيام. أما الدهون المنتجة فهي مصدر طاقة يُخزن خصوصًا في النسيج الدهني للاستخدام في الصيام.

من أين يأتي الكوليسترول السيئ LDL؟

تُعبأ الأحماض الدهنية الناتجة من الكربوهيدرات على شكل VLDL (البروتين الشحمي شديد انخفاض الكثافة)، وتُطلق في الدم. والمهمة الرئيسية لهذا البروتين الشحمي نقل الأحماض الدهنية داخلية المنشأ، أي المصنعة في الجسم، إلى الخلايا الموجودة في أماكن كثيرة منه. وأثناء أيض VLDL يتحول أولًا إلى IDL (البروتين الشحمي متوسط الكثافة)، ثم يتحول هذا لاحقًا إلى LDL. وأريد أن ألفت الانتباه إلى هذه النقطة تمامًا. لأن فائض LDL قد يتأكسد في الدورة الدموية، وما يسمى تصلب الشرايين من أمراض جهاز القلب والأوعية الدموية يسببه. في النتيجة، يُنتج LDL بمعالجة (أيض) الكربوهيدرات المأخوذة بالغذاء.

إجهاد الشبكة الإندوبلازمية والسكري

عندما يتجاوز سكر الدم 86 mg/dL، يُفرز الإنسولين من خلايا جزر بيتا في البنكرياس. والإنسولين هرمون ابتنائي (بنّاء وداعم للنمو)، وأحد الهرمونات الأساسية المنظمة للأيض. ويُدخل الإنسولين الغلوكوز الموجود في الدورة الدموية إلى الأنسجة العضلية والدهنية خصوصًا لاستخدامه فورًا. وعندما يرتفع سكر الدم كثيرًا، أي عند تناول كربوهيدرات، أي نشا، بكثرة، تنشأ حاجة أكبر إلى الإنسولين. ويُصنع الإنسولين على المستوى الخلوي في الريبوسومات بالشبكة الإندوبلازمية. وفي النتيجة تُحفَّز الشبكة الإندوبلازمية لصنع مزيد من الإنسولين، ويبدأ منها إفراز إنسولين غير مطوي بصورة مناسبة، أي غير مكتمل البنية الوظيفية. وتُسمى هذه الحالة إجهاد الشبكة الإندوبلازمية أيضًا. وهذه آلية مسؤولة خصوصًا عن السكري من النوع 2 الذي يظهر في الأعمار المتأخرة.

ما الفركتوز؟ وكيف يتحول إلى دهون أسرع؟

الفركتوز وحدة كربوهيدرات أخرى. وأثناء أيض هذا السكر، يدخل من نقطة ما في المسار الذي يُستقلب فيه الغلوكوز. لكن موضع دخوله يقع أسفل إنزيم فوسفوفركتوكيناز 1، أهم إنزيم ضابط للتحلل السكري. ولذلك فإن أيض الفركتوز يحدث أسرع بكثير مقارنة بأيض الغلوكوز. ولهذا السبب يزداد تخليق الأحماض الدهنية لدى الأفراد الذين يتناولون الفركتوز بإفراط. وهذا على شكل الدهون الثلاثية يُخزن. وكذلك لدى من يتغذون بغنى بالفركتوز، فإن الذي يُعرف بضرره للقلب والكليتين، وهو حمض اليوريك تزداد كمياته أيضًا. ومن نتائج ارتفاع حمض اليوريك المفرط مرض النقرس.

عند التغذية الغنية بالكربوهيدرات، تتكون نتيجة أكسدة مواد الوقود كميات مفرطة من المركبات الحاملة للإلكترونات (NADH وFADH2). وهذه في الغشاء الداخلي للميتوكوندريا، لوحدة الطاقة الأساسية للجسم، وهي ATP تُستخدم للحصول عليها. لكن إذا أُنتجت هذه المركبات الحاملة للإلكترونات بكثرة نتيجة الإفراط في تناول الكربوهيدرات، فإن ذلك سيتجاوز قدرة سلسلة نقل الإلكترونات. وفي النتيجة ستحول الإلكترونات في NADH وFADH2 الأكسجين الجزيئي إلى جذر فوق الأكسيد الضار، مما يحفز الإجهاد التأكسدي. وتخل هذه العوامل المنتجة للإجهاد التأكسدي ببنية غشاء الخلية، وتؤدي دورًا في نشوء أمراض كثيرة مثل الشيخوخة والساد وتصلب الشرايين والسكري والسرطان.

تطرقنا أعلاه جزئيًا إلى الآليات الكيميائية الحيوية والنتائج التي تنتظرنا عند الإفراط في تناول الكربوهيدرات. فماذا ينبغي أن نفعل في النتيجة؟

إذا كنا نتناول غذاءً غنيًا بالطاقة ولا «نصرفها»، فالنتائج كما سبق. وتُسمى المواد التي لا تُصنع في الجسم لكن ينبغي الحصول عليها من الخارج المركبات الأساسية . فمثلًا توجد الأساسية من الأحماض الأمينية، والأحماض الدهنية الأساسية. لكن لا توجد كربوهيدرات أساسية. لأنه في جسمنا، بواسطة استحداث الغلوكوز ، وهو مسار أيضي بهذا الاسم، يمكن تصنيع الغلوكوز من مركبات غير كربوهيدراتية. ويمكن أن يتحول الغلوكوز أيضًا إلى وحدات كربوهيدرات أخرى مثل الفركتوز والمانوز والغالاكتوز. وفي النتيجة، بينما لا يشعر الجسم بأي نقص مع كمية قليلة جدًا من الكربوهيدرات، فلا يمكن قول ذلك للبروتين والدهون.

لحياة أكثر صحة، يفيدنا استهلاك كل شيء باعتدال وبقدر ما نصرفه.

تُرى في الشكل أعلاه الوحدات البنائية للكربوهيدرات. وأصغر وحدات الكربوهيدرات هي السكريات الأحادية (الغلوكوز والفركتوز والغالاكتوز). ومن اتحادها تتكون السكريات الثنائية (المالتوز واللاكتوز والسكروز)، والسكريات المتعددة (النشا والغليكوجين والسليلوز والكيتين).

- ملاحظة: اليوم يكاد الجميع يعتقد أنه خبير بالسكر والدهون، ولذلك اضطررنا في مقالنا، ولو دون قصد، إلى الدخول في تفاصيل كثيرة واستخدام المصطلحات الطبية.