Azúcares

Los azúcares son glúcidos sencillos, de sabor generalmente dulce y solubles en agua, que constituyen una de las principales fuentes de energía de los seres vivos. La glucosa, la fructosa o la sacarosa del azúcar de mesa son los ejemplos más conocidos. En química se estudian como moléculas formadas por carbono, hidrógeno y oxígeno con grupos funcionales característicos; en nutrición, por su papel en la dieta.

¿Qué son los azúcares?

En química, los azúcares son los glúcidos (también llamados hidratos de carbono o carbohidratos) de menor tamaño: los monosacáridos y los oligosacáridos, sobre todo los disacáridos. Químicamente son polihidroxialdehídos o polihidroxicetonas, es decir, moléculas con varios grupos hidroxilo (–OH) y un grupo aldehído (–CHO) o cetona (C=O).

Muchos responden a la fórmula general C_n(H₂O)_n, de donde procede el antiguo nombre de «hidratos de carbono», aunque no contienen agua como tal. La glucosa, por ejemplo, tiene la fórmula C₆H₁₂O₆.

En el lenguaje común, «azúcar» designa sobre todo la sacarosa que se obtiene de la caña de azúcar o de la remolacha azucarera. La palabra llegó al español a través del árabe hispánico assúkkar, que a su vez procede, por vía del griego, de una voz del sánscrito.

Características de los azúcares

• Composición: formados por carbono, hidrógeno y oxígeno.
• Solubilidad: muy solubles en agua gracias a sus numerosos grupos –OH, que forman puentes de hidrógeno.
• Sabor dulce: en general lo tienen, aunque con intensidades distintas; la fructosa es más dulce que la sacarosa, y esta más que la glucosa.
• Sólidos cristalinos y blancos en estado puro.
• Carácter reductor: los que tienen libre el grupo aldehído o cetona pueden reducir otras sustancias (reactivo de Fehling). La glucosa, la fructosa, la lactosa y la maltosa son reductoras; la sacarosa no lo es.
• Isomería: muchos comparten fórmula molecular pero tienen estructuras distintas. Glucosa, fructosa y galactosa son isómeros de fórmula C₆H₁₂O₆.
• Estructura cíclica: en disolución, las hexosas y pentosas forman mayoritariamente anillos de cinco o seis átomos.
• Valor energético: aportan unas 4 kcal por gramo.

Clasificación de los azúcares

Monosacáridos

Son las unidades más simples; no pueden hidrolizarse en azúcares más pequeños. Se clasifican por el número de carbonos (triosas, tetrosas, pentosas, hexosas) y por su grupo funcional: aldosas si tienen un aldehído y cetosas si tienen una cetona.

Disacáridos

Se forman por la unión de dos monosacáridos mediante un enlace glucosídico, en una reacción de condensación que libera una molécula de agua. Los tres más comunes tienen la fórmula C₁₂H₂₂O₁₁:

• Sacarosa = glucosa + fructosa. Es el azúcar de mesa.
• Lactosa = glucosa + galactosa. Es el azúcar de la leche.
• Maltosa = glucosa + glucosa. Aparece en la germinación de los cereales y en la digestión del almidón.

Polisacáridos

Son cadenas largas de monosacáridos: el almidón (reserva de las plantas), el glucógeno (reserva de los animales) y la celulosa (función estructural en los vegetales). Aunque se fabrican a partir de azúcares, no se consideran azúcares en sentido estricto: no son dulces ni se disuelven fácilmente en agua. Puedes ver más casos en ejemplos de glúcidos y su función.

Reacciones y procesos importantes

• Formación en la fotosíntesis: las plantas fabrican glucosa a partir de dióxido de carbono y agua con la energía de la luz: 6 CO₂ + 6 H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂. Más detalles en el artículo sobre la fotosíntesis.
• Respiración celular: es el proceso global inverso; la glucosa se oxida a CO₂ y H₂O liberando energía, que se almacena en forma de ATP. Su primera etapa es la glucólisis.
• Fermentación alcohólica: las levaduras transforman la glucosa en etanol y dióxido de carbono: C₆H₁₂O₆ → 2 C₂H₅OH + 2 CO₂.
• Hidrólisis de la sacarosa: C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O → glucosa + fructosa. La mezcla resultante se llama azúcar invertido.
• Caramelización: al calentarse por encima de unos 160 °C, la sacarosa se descompone y forma compuestos de color pardo y aroma característico.
• Reacción de Maillard: los azúcares reductores reaccionan con aminoácidos al cocinar, dando color y sabor al pan tostado o a la carne asada.

Azúcares en la alimentación

Desde el punto de vista nutricional se distinguen:

• Azúcares intrínsecos y de la leche: los que forman parte de la estructura de alimentos enteros, como la fruta y las verduras frescas, y la lactosa propia de la leche.
• Azúcares libres: los añadidos a alimentos y bebidas por el fabricante, el cocinero o el consumidor, más los presentes de forma natural en la miel, los jarabes, los zumos de fruta y sus concentrados.

En 2015, la Organización Mundial de la Salud recomendó reducir el consumo de azúcares libres a menos del 10 % de la ingesta calórica total y señaló que bajar a menos del 5 % aportaría beneficios adicionales. En una dieta de 2.000 kcal, ese 5 % equivale a unos 25 gramos al día. Esta información es divulgativa; las necesidades concretas de cada persona deben valorarlas los profesionales sanitarios.

No deben confundirse con los edulcorantes como la sacarina o el aspartamo, que endulzan pero no son azúcares.

Importancia de los azúcares

Los azúcares son esenciales para la vida. La glucosa es el combustible principal de la mayoría de las células y la fuente de energía preferente del cerebro. La ribosa y la desoxirribosa forman parte del ARN y del ADN, y por tanto de la información genética. Además, los azúcares unidos a proteínas y lípidos intervienen en el reconocimiento celular.

En la industria se utilizan como alimento, conservante (las mermeladas se conservan gracias a su alta concentración de azúcar) y materia prima para obtener bioetanol mediante fermentación. Su estudio es una parte fundamental de la bioquímica y del metabolismo.

Ejercicios resueltos

Preguntas frecuentes

Referencias

• Nelson, D. L. y Cox, M. M. Lehninger. Principios de bioquímica. Omega.
• Berg, J. M., Tymoczko, J. L. y Stryer, L. Bioquímica. Reverté.
• Organización Mundial de la Salud. Guideline: Sugars intake for adults and children. OMS, 2015.