Lo hidratos de carbonos, o más exactamente los glúcidos, son un grupo de biomoléculas muy importantes en nuestra dieta y en el metabolismo energético. Incluye, entre otros, azúcares como la sacarosa, la glucosa o la fructosa, y polisacáridos como el almidón, el glucógeno o la celulosa.
En este artículo vamos a estudiar que les ocurre a los hidratos de carbono en el tracto digestivo en los procesos de digestión y absorción.
Índice de contenido
Digestión de los hidratos de carbono
La mayoría de hidratos de carbono que se consumen con los alimentos son polisacáridos, como el almidón y el glucógeno, y mono y disacáridos, como glucosa, fructosa, sacarosa, lactosa, etc.
También consumimos altas cantidades de hidratos de carbono indigeribles, como celulosa, hemicelulosa y pectinas, que forman parte de la fibra alimentaria.
De forma general, la digestión de los hidratos de carbono consiste en su hidrólisis hasta obtener monosacáridos (unidades estructurales de los glúcidos), ya que solo los monosacáridos pueden absorberse.
El proceso de digestión de los hidratos de carbono ocurre en tres partes:
- Boca
- Estómago
- Intestino delgado
En la boca, la amilasa salival comienza la digestión de los polisacáridos, principalmente del almidón. Pero la digestión en la boca es escasa por el poco tiempo que el alimento permanece aquí.
Cuando el bolo alimenticio es deglutido y llega al estómago, la alta acidez (bajo pH) inactiva la amilasa. El ácido clorhídrico provoca hidrólisis parcial de algunos disacáridos, principalmente sacarosa que se separa en glucosa y fructosa.
En el intestino delgado actúan varias enzimas. Una de las más importantes es la amilasa pancreática. Esta enzima transforma el almidón y glucógeno en una mezcla de maltosa e isomaltosa.
Posteriormente, la maltosa y la isomaltosa, junto a la sacarosa y lactosa de la dieta, son digeridas por diversas enzimas hasta monosacáridos:
- Maltosa: la enzima maltasa transforma la maltosa en 2 glucosas.
- Isomaltosa: la enzima isomaltasa transforma la isomaltosa en 2 glucosas.
- Sacarosa: la enzima sacarasa transforma la sacarosa en 1 glucosa y 1 fructosa.
- Lactosa: la enzima lactasa transforma la lactosa en 1 glucosa y 1 galactosa.
Absorción de los hidratos de carbono
Como hemos visto, la digestión de los hidratos de carbono tiene como objetivo obtener los monosacáridos constituyentes de los glúcidos más complejos para que se puedan absorber.
La absorción de los monosacáridos tiene lugar en el epitelio del intestino delgado, que gracias a los pliegues de las paredes y a las microvellosidades de los enterocitos (borde en cepillo) ofrece una superficie de absorción superior a los 300 m2.
La glucosa y la galactosa utilizan un mecanismo común y se absorben mediante transporte activo y, en menor medida, mediante difusión facilitada.
La fructosa solo se absorbe a través de difusión facilitada. Otros monosacáridos como manosa, xilosa o arabinosa, se absorben por difusión simple.
En consecuencia, la tasa de absorción de galactosa y glucosa es mucho mayor que para los demás:
- Galactosa 110
- Glucosa 100
- Fructosa 43
- Manosa 39
- Xilosa 15
- Arabinosa 9
Transportadores de sodio-glucosa (SGLT)
El transporte activo de glucosa y galactosa es realizado por los SGLT (sodium-glucose transporters), también conocidos como transportadores de glucosa dependientes de sodio.
Los SGLT se sitúan en la membrana celular de los enterocitos, en la cara apical en contacto con la luz intestinal.
En la membrana basolateral se sitúa una bomba sodio-potasio que crea una concentración intracelular de sodio muy baja: expulsa 3 iones sodio (Na+) e introduce dos iones potasio (K+) con gasto de una molécula de ATP.
El gradiente de sodio es utilizado por el SGLT para introducir sodio y glucosa. Dos iones sodio (Na+) se unen al SGLT e inducen un cambio conformacional que permite la unión de la glucosa. Esto induce otro cambio conformacional que transfiere los dos iones y la glucosa al interior celular.
De esta forma, el SGLT utiliza el gradiente de sodio para transportar glucosa de forma activa en contra de su gradiente. La absorción de glucosa no depende, por tanto, de la concentración de glucosa en sangre.
Se han identificado varios tipos de SGLT. En el intestino delgado predominan el SGLT-1, mientras que el SGLT-2 predomina en los túbulos proximales del riñón.
Transportadores de glucosa GLUT
Los Transportadores de Glucosa, conocidos por las siglas GLUT, son una familia de proteínas transmembrana presentes en la mayoría de células. También se conocen con las siglas SLC2 (Solute Carrier Family 2).
Los GLUT son un ejemplo de difusión facilitada, un tipo de transporte pasivo que utiliza proteínas transportadores pero que no requiere ATP y no consume energía.
A pesar de su nombre, los GLUT también pueden facilitar el transporte de otros monosacáridos. Este es el caso de la fructosa, que se absorbe en los enterocitos a través de transportadores GLUT-5.
Ingreso al torrente circulatorio
Una vez que la glucosa, galactosa y fructosa están en el interior de los enterocitos, tienen que pasar al torrente circulatorio. Este paso es realizado mediante transporte facilitado utilizando GLUT tipo 1 y tipo 2 en la membrana basolateral de los enterocitos.
Resumen
La digestión y absorción de hidratos de carbono se puede dividir en dos pasos generales:
- Digestión en boca, estómago e intestino hasta obtener monosacáridos (unidades estructurales de los hidratos de carbono).
- Absorción de los monosacáridos a través de los enterocitos del intestino delgado
Las enzimas más importantes en la digestión de hidratos de carbono son las amilasas, que hidrolizan el almidón y el glucógeno hasta los disacáridos maltosa e isomaltosa.
Posteriormente, las enzimas maltasa e isomaltasa transforma estos disacáridos en glucosa.
Otros disacáridos importantes en la dieta son la fructosa y la lactosa. La sacarosa es digerida por la enzima sacarasa hasta glucosa y fructosa, mientras que la lactosa es digerida por la lactasa hasta glucosa y galactosa.
Glucosa y galactosa se absorben mediante transporte activo (consume energía en forma de ATP) utilizando los transportadores SGLT dependientes de sodio.
La fructosa se absorbe mediante trasporte pasivo facilitado utilizado transportadores GLUT-5. Otros monosacáridos se absorben mediante difusión simple y tienen una tasa de absorción muy baja.
Finalmente, glucosa, galactosa y fructosa pasan a la circulación sanguínea mediante trasporte facilitado utilizando transportadores GLUT-1/2.