Węglowodany, zwane też cukrami lub sacharydami, są kluczowymi składnikami ludzkiej diety, niezbędnymi do utrzymania naszej aktywności fizycznej i umysłowej. Są one obecne w wielu produktach spożywczych, takich jak warzywa, owoce, produkty zbożowe i słodycze. Wybieranie odpowiednich źródeł węglowodanów jest istotne dla utrzymania zdrowej masy ciała i zapobiegania rozwoju chorób takich jak cukrzyca.
Podstawowe składniki tworzące węglowodany to węgiel, wodór i tlen. Te substancje są syntezowane przez rośliny z dwutlenku węgla i wody podczas procesu fotosyntezy. Choć organizmy zwierzęce mają zdolność produkcji węglowodanów z białek i tłuszczów poprzez proces glukoneogenezy, jest to mechanizm wykorzystywany głównie w sytuacji niedostatku węglowodanów pochodzących z pożywienia.
W kontekście biologicznym, węglowodany odgrywają fundamentalną rolę dla istnienia człowieka. Współdziałają z białkami i tłuszczami w procesie budowy struktur komórkowych, oksydacji kwasów tłuszczowych czy chronienia białek endogennych. Poprawiają funkcjonowanie mózgu, przyspieszają metabolizm, pomagają utrzymać prawidłową wagę oraz dostarczają energii niezbędnej do życia. Glukoza, będąca ważnym źródłem energii dla większości tkanek, jest jedynym paliwem dla mózgu, rdzenia nerwowego i krwinek czerwonych. Człowiek pozyskuje od 40% do 75% swojej energii z węglowodanów. 1 gram sacharydów dostarcza dokładnie 4 kcal energii. Dlatego też zalecany minimalny dzienny spożycie węglowodanów wynosi 130g dla dorosłych, nastolatków i dzieci, 175g dla kobiet w ciąży oraz 210g dla kobiet karmiących piersią.
Brak dostatecznej ilości węglowodanów w diecie może prowadzić do szeregu negatywnych skutków zdrowotnych takich jak osłabienie, rozproszenie uwagi, złe samopoczucie psychiczne, zmęczenie, bóle głowy czy drżenia mięśni. W sytuacji niedoboru sacharydów w pożywieniu organizm zmuszony jest do samodzielnego ich wytwarzania z białek i tłuszczów, co nie jest zdrowe, gdyż pierwotnym celem białek jest tworzenie membran komórkowych. Niedostatek węglowodanów może również zakłócić metabolizm kwasów tłuszczowych, które bez dostatecznej ilości glukozy nie mogą być w pełni spalone, prowadząc do powstawania ciał ketonowych i zakwaszenia organizmu.