Carbonhydrate có cấu trúc phân tử rất đơn giản và dễ tan trong nước. Chúng có thể dễ dàng và nhanh chóng thâm nhập vào bất kỳ tế bào nào của cơ thể và cung cấp năng lượng cho chúng. Hơn 99% tất cả các loại carbohydrate được sử dụng bởi cơ thể chúng ta, đều trở thành nguồn năng lượng.

Trong điều kiện bình thường, con người sử dụng glucose là nguồn cung cấp năng lượng cho các cơ quan và hệ cơ quan trọng quan trong cưa cơ thể: não, tế bào hồng cầu, các cơ quan thị giác, hệ cơ quan điều hòa nội tiết tố (như tuyến thượng thận). Ngoài ra, glucose rất quan trọng đối với dinh dưỡng của thai nhi, cũng như sự hình thành sữa mẹ (lactose, đường từ sữa, được tổng hợp từ glucose).

Trong điều kiện đói kéo dài, con người và động vật cũng có thể sử dụng các chất khác (ví dụ, các sản phẩm phân hủy chất béo như ketone) làm nguồn năng lượng, nhưng ngay cả trong những tình huống quan trọng này, chúng ta cũng không thể thiếu hoàn toàn glucose.

Glucose và các carbohydrate đơn giản khác từ thực vật được sử dụng làm vật liệu xây dựng rất hiệu quả. Những thân cây to chính là carbohydrate phức tạp như cellulose và lignin.

Mặc dù "vật liệu xây dựng" chính ở người và động vật là protein, carbohydrate cũng đóng vai trò quan trọng trong sự hình thành các liên kết quan trọng. Liên kết giữa protein và carbohydrate (glycoprotein) tạo nhiều hormone, nhiều enzyme, cũng như collagen phổ biến. Không kém phần quan trọng là liên kết giữa carbohydrate với axit béo (glycolipids), có vai trò đặc biệt quan trọng đối với hoạt động của các tế bào thần kinh ở não bộ.

Đúng vậy, thực vật là nguồn carbohydrate chính và rất phong phú trong tự nhiên. Hầu hết các động vật ăn cỏ đều không gặp vấn đề gì với carbodydrate và hấp thụ chúng dễ dàng. Nhưng!

Hầu như tất cả glucose tổng hợp từ thực vật sẽ ngay lập tức được sử dụng để sản xuất năng lượng hoặc được "đóng gói" thành các dạng carbohydrate rất phức tạp. Mặc dù hạt của nhiều loại thực vật có chứa carbohydrate ở dạng tinh bột, và nhiều loại trái cây giàu sucrose và fructose trong tự nhiên, những loại thực vật này chỉ chiếm một phần rất nhỏ trong khẩu phần ăn của động vật ăn cỏ.

Trong khẩu phần ăn của các loài động vật ăn cỏ, carbohydrate tốt nhất chính là các chất xơ khó tiêu hóa nên thực vật không thể trở thành nguồn cung cấp glucose hay bất kì chất bổ dưỡng nào khác. May mắn là loài động vật ăn cỏ có sự trợ giúp từ hàng tỷ vi khuẩn sống trong dạ dày và ruột. Chính chúng đã phá vỡ các chất xơ phức tạp và tạo thành các axit béo dễ bay hơi.

Axit béo đẽ bay hơi là nguồn năng lượng chính cho động vật. Mặc dù, thực phẩm từ thực vật chứa một lượng lớn glucose, động vật không thể hấp thụ được chúng một cách trực tiếp mà phải qua quá trình tự tổng hợp.

Quá trình tổng hợp các axit này là một quá trình khó khăn và tiêu tốn năng lượng, và mang lại không nhiều glucose. Do đó, động vật ăn cỏ buộc phải tổng hợp chúng gần như liên tục (nghĩa là chúng phải ăn liên tục), và dự trữ ở dạng glycogen với lượng cực kỳ nhỏ.

Động vật ăn thịt hoàn toàn không nhận được carbohydrate từ thực phẩm. Lượng glycogen được tìm thấy trong thịt và gan của các con mồi nhỏ đến mức có thể bỏ qua.

Hơn nữa, hầu hết các động vật ăn thịt thiếu khả năng di truyền để nhận ra hương vị ngọt ngào. Qua hàng ngàn thế hệ, chúng chưa bao giờ gặp carbohydrate có sẵn trong thức ăn, bằng chứng là nước bọt (ví dụ ở mèo) thiếu enzyme amylase cần thiết cho sự phân hủy carbohydrate trong thực phẩm.

Chính vì thế, qua quá trình tiến hóa, những kẻ săn mồi khó tính hầu như không gặp carbohydrate trong thực ăn, được xác định bởi hoạt động thiếu tích cực của glucokinase – loại enzyme được tổng hợp ở gan, yếu tố chính giúp tận dụng glucose trong thức ăn.

Glucokinase giúp chuyển hóa glucose, và hoạt động tích cực của glucokinase đóng vai trò là tín hiệu cho sự tổng hợp insulin, kích hoạt việc sử dụng glucose quy mô lớn.

Mặc dù thực tế động vật ăn thịt không nhận được carbohydrate từ thức ăn, điều này không có nghĩa là chúng không cần carbohydrate. Não bộ luôn cần một lượng glucose rất lớn. Động vật ăn thịt buộc phải tự tổng hợp glucose bằng cách sử dụng protein làm chất nền ban đầu.

Chính điều này, giải thích một khả năng tuyệt vời khác của động vật ăn thịt là chúng có thể ăn và hấp thụ một lượng lớn protein mà không bị nhiễm độc protein như thường thấy ở động vật ăn tạp và con người.

Đối với người cổ đại, carbohydrate là một yếu tố cực kỳ hiếm trong khẩu phần ăn. Họ chủ yếu tự tổng hợp glucose. Theo đó, do bản chất ăn tạp, con người được xếp ở vị trí trung gian giữa động vật ăn cỏ thuần chủng và động vật ăn thịt thuần chủng.

Đúng, chúng ta không có dạ dày nhiều khoang như động vật ăn cỏ, nhưng thiên nhiên ban tặng cho chúng ta đường ruột rất dài với mật độ vi khuẩn giúp phá vỡ chất xơ thực vật khó tiêu, tạo thành axit béo bay hơi.

Tất nhiên, trong khẩu phần ăn của vượn người, con người nguyên thủy và tổ tiên của chúng ta, đã xuất hiện carbohydrate nguyên chất mà có thể hấp thụ trực tiếp từ thức ăn như trái cây, hạt, mầm và rau củ ngọt.

Tuy nhiên, khả năng hấp thụ carbohydrate nguyên chất từ thực phẩm của hầu hết động vật và con người là rất hạn chế. Nếu không đánh giá theo từng mùa hoặc khu vực địa lý riêng lẻ, thì từ sự phát triển chung về dinh dưỡng của động vật và con người có thể thấy rõ ràng: chúng ta phải tự tổng hợp hầu hết các carbohydrate.