ประโยชน์และสมบัติของคาร์โบไฮเดรต

1. สมบัติและการทดสอบคาร์โบไฮเดรต

    1.1 สมบัติของคาร์โบไฮเดรต

         1.1.1 มีรสหวานเป็นส่วนใหญ่  ยกเว้นพอลิแซกคาไรด์

         1.1.2 การละลายน้ำ ละลายในน้ำร้อนและน้ำเย็นได้ง่าย  ยกเว้นพอลิแซกคาไรด์ ไม่ละลายน้ำและการละลายน้ำจะเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิ

         1.1.3 กสนเปลี่ยนแปลงเมื่อถูกความร้อน  น้ำตาลเมื่อถูกความร้อนสูงจะหลอมตัวและไหม้

         1.1.4 เกิดปฏิกิริยาไฮโรไลซิส

         1.1.5 เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน เช่น กลูโคสทำปฏิกิริยากับ Cu²⁺ ภายใต้ภาวะความร้อนและสารละลายเป็นเบสจะได้กรดกลูโคนิก

         1.1.6 เกิดปฏิกิริยารีดักชัน เช่น การถูกรีดิวซ์ของกลูโคสได้เป็นแอลกอฮอล์ที่เรียกว่า ซอร์บิทอล

    1.2 การทดสอบคาร์โบไฮเดรต

         1.2.1. มอนอแซกคาไรด์

              สารอินทรีย์ที่มีหมู่คาร์บอนิล (-CO)  และหมู่ไฮดรกซิล (-OH) ในโมเลกุลเดียวกันในด่างเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น จะเปลี่ยนโครงสร้างเป็นหมู่ (-CHO) ดังนี้

               เมื่อทดสอบมอนอแซกคาไรด์ด้วยสารละลายเบเนดิกต์

              สารละลายเบเนดิกต์ (Benedict solution) เป็นสารละลายผสมระหว่าง CuSO₄, Na₂CO₃ และโซเดียมซิเตรด เป็น Cu²⁺/OH^- มีสีน้ำเงิน   สารอินทรีย์ที่มีหมู่คาร์บอกซาลดีไฮด์ (-CHO) ต้มกับสารละลายเบเนดิกต์ (Cu²⁺/OH^-) จะเกิดเกลือของกรดอินทรีย์ และเกิดตะกอนสีแดงอิฐเกิดขึ้น

            1.2.2 ไดแซกคาไรด์

                   เมื่อทดสอบมอนอแซกคาไรด์ด้วยสารละลายเบเนดิกต์จะไม่เกิดปฏิกิริยา ต้องทำการไฮโดรไลซ์         ไดแซกคารไรด์ด้วยกรดให้เป็นมอโนแซกคาไรด์ แล้วนำมาทำปฏิกิริยากับสารละลายเบเนดิกต์ จะเกิด                   ตะกอนสีแดงอิฐ ดังสมการ

          1.2.3 พอลิแซกคาไรด์

                  พอลิแซกคาไรด์เป็นสารโมเลกุลใหญ่ ทดสอบด้วยสารละลายไอโอดีนจะเกิดสารเชิงซ้อน

สีน้ำเงินแกมดำ

                             แป้ง + I₂ -------------------->สารเชิงซ้อนสีน้ำเงินที่เป็นตะกอน

2. ประโยชน์ของคาร์โบไฮเดรต

   2.1 ช่วยให้พลังงานและความอบอุ่นแก่ร่างกาย ทำให้ร่างกายสามารถเคลื่อนไหวเพื่อทำงานหรือประกอบกิจกรรมต่างๆ ได้ (คาร์โบไฮเดรต 1 กรัม จะให้พลังงาน 4 แคลอรี่)

   2.2 คาร์โบไฮเดรตจัดเป็นส่วนประกอบของสารที่ทำหน้าที่สำคัญในร่างกายหลายชนิด เช่น สารจำพวกไกลโคโปตีน (glycoprotein), ไกลโคไลปิด (glycolipid), กรดนิวคลิอิค (nucleic acid) เป็นต้น

    2.3 คาร์โบไฮเดรตเป็นแหล่งงานที่เรียกว่าโพลีแซ็กคาไรด์สะสม (Storage polysaccharide) เช่น ไกลโคเจนและแป้ง ซึ่งเป็นเสมือนแหล่งเสบียงที่เก็บตุนพลังงานไว้ เมื่อร่างกายต้องการใช้พลังงานก็จะถูกย่อยให้เป็นกลูโคสเพื่อใช้เผาผลาญให้ได้พลังงานต่อไป

 2.4 คาร์โบไฮเดรตมีความจำเป็นต่อการช่วยเผาผลาญไขมันในร่างกายให้เป็นไปตามปกติ หากร่างกายได้รับคาร์โบไฮเดรตไม่เพียงพอร่างกายจะเผาผลาญไขมันเป็นพลังงานมากขึ้น ทำให้เกิดสารประเภทคีโทนมาคั่ง               (ketone bodies) ซึ่งจะก่อให้เกิดอันตรายต่อร่างกายได้

   2.5 คาร์โบไฮเดรตจะช่วยสงวนคุณค่าของโปรตีนไว้ไม่ให้เผาผลาญเป็นพลังงาน หากได้รับพลังงานจากคาร์โบไฮเดรตเพียงพอ

   2.6 คาร์โบไฮเดรตที่เหลือใช้จากการเปลี่ยนไปเป็นพลังงานและสร้างไกลโคเจน ร่างกายจะนำไปใช้ในการสังเคราะห์ไขมันและกรดอะมิโน

   2.7 การทำงานของสมองจะต้องพึ่งกลูโคส (glucose) ซึ่งเป็นตัวให้พลังงานที่สำคัญ

   2.8 กรดกลูคูโรนิก (glucuronic acid) (อนุพันธ์ของกลูโคส) มีหน้าที่เปลี่ยนสารพิษที่เข้าสู่ร่างกายเมื่อผ่านไปที่ตับ ทำให้มีพิษลดลงและอยู่ในสภาพที่ร่างกายจะสามารถขับถ่ายออกมาได้

   2.9 ช่วยทำหน้าที่เป็นโครงสร้างของผนังเซลล์ในแบคทีเรีย เซลล์พืชและสัตว์ เช่น ไคตินในกระดองปู วุ้นในสาหร่ายทะเล และยังทำหน้าที่ทางชีวภาพอื่นๆ เช่น เฮปาริน จะช่วยป้องกันการแข็งตัวของเลือด เป็นต้น

   2.10 อาหารจำพวกธัญพืชนอกจากจะมีคาร์โบไฮเดรตแล้ว ยังเป็นแหล่งที่ให้โปรตีน เกลือแร่ และวิตามินอีกด้วย