Tujuan akhir pencernaan dan absorpsi karbohidrat ialah mengubah karbohidrat menjadi ikatan-ikatan lebih kecil, terutama berupa glukosa dan fruktosa, sehingga dapat diserp oleh pembuluh darah melalui dinding usus halus. Pencernaan karbohidrat kompleks dimulai di mulut dan berakhir di usus halus. Karbohidrat yang tidak dicernakan memasuki usus besar untuk sebagian besar dikeluarkan dari tubuh.
Mulut
Pencernaan karbohidrat dimulai di mulut. Bolus makanan yang diperoleh setelah makanan dikunyah bercampur dengan ludah yang mengandung enzim amilase. Amilase menghidrolisis pati atau amilum menjadi bentuk karbohidrat lebih sederhana, yaitu dekstrin. Bila berada di mulut cukup lama, sebagian diubah menjadi disakarida maltosa. Karena makanan di mulut hanya sebentar pencernaan di dalam mulut tidak berarti.
Enzim amilase ludah bekerja paling baik pada pH ludah yang bersifat netral. Bolus yang ditelan masuk ke dalam lambung. Amilase ludah yang ikut masuk ke lambung dicernakan oleh asam klorida dan enzim pencerna protein yang terdapat di lambung, sehingga pencernaan karbohidrat di dalam lambung terhenti.
Usus halus
Sebagian besar pencernaan karbohidrat terjadi di dalam usus halus. Enzim amilase yang dikeluarkan oleh pankreas, mencernakan pati menjadi dekstrin dan maltosa. Penyelesaian pencernaan karbohidrat dilakukan oleh enzim-enzim disakaridase yang dikeluarkan oleh sel-sel mukosa usus halus berupa maltase, sukrase, dan laktase. Hidrolisis disakarida oleh enzim-enzim ini terjadi di dalam mikrovili dan monosakarida yang dihasilkan ialah sebagai berikut:
Monosakarida glukosa, fruktosa dan galaktosa kemudian diabsorpsi melalui sel epitel usus halus dan diangkut oleh sistem sirkulasi darah melalui vena porta. Bila konsentrasi monosakarida di dalam usus halus atau pada mukosa sel cukup tinggi, absorpsi dilakukan secara pasif atau fasilitatif. Tapi, bila konsentrasi turun, absorpsi dilakukan secara aktif melawan gradien konsentrasi dengan menggunakan energi dari ATP dan ion natrium. Glukosa dan galaktosa lebih cepat diabsorpsi daripada fruktosa. Monosakarida melalui vena porta dibawa ke hati dimana fruktosa dan galaktosa diubah menjadi glukosa. Jadi, semua disakarida pada akhirnya diubah menjadi glukosa.
Setalah makan, kadar glukosa darah naik hingga kurang lebih 30 menit dan seara perlahan kembali ke kadar gula puasa (70-100 mg/100 ml) setelah 90-180 menit. Kadar maksimal gula darah dan kecepatan untuk kembali pada kadar normal bergantung pada jenis makanan.
Usus besar
Dalam waktu 1-4 jam setelah selesai makan, pati karbohidrat atau serat makanan dan sebagian kecil pati yang tidak dicernakan masuk ke dalam usus besar. Sisa-sisa pencernaan ini merupakan substrat potensial untuk difermentasi oleh miroorganisme di dalam usus besar. Substrat potensial lain yang difermentasi ialah fruktosa, sorbitol, dan monomer lain yang sudah dicernakan, laktosa pada mereka yang kekurangan laktase, serta rafinosa, stakiosa, verbaskosa dan fruktan.
Produk utama fermentasi karbohidra di dalam usus besar ialah karbondioksida, hidrogen, metan dan asam-asam lemak rantai pendek yang mudah menguap, seperti asam asetat, asam propionat dan asam budrat. Pada kadar rendah, sebagian besar gas-gas hasil fermentasi diabsorpsi dan dikeluarkan melalui paru-paru. Bila melebihi kemampuan kolon untuk mengabsorpsi, gas-gas ini akan dikeluarkan melalui anus. Sebanyak 60-70% asam lemak yang mudah menguap diabsorpsi kembali dana dapat digunakans ebagai sumber energi oleh berbagai jaringan tubuh. Jadi, sebagian besar karbohidrat yang lolos dari pencernaan di dalam usus halus akhirnya dapat dimanfaatkan kembali oleh tubuh.
Ketidaktahanan terhadap laktosa
Dalam keadaan normal, laktosa yang terdapat di dalam susu dihidrolisis oleh enzim laktase yang terdapat di dalam mikrovilis usus halus. Dengan demikian, laktosa dipecah dan diserap secara efisien. Kadar laktase dalam tubuh paling tinggi pada waktu bayi dilahirkan, karena makanan utama bayi ialah ASI. Dengan meningkatnya umur, kadar laktase biasanya menurun.
Kadang-kadang bayi dilahirkan dengan keadaan tubuh tidak mampu memproduksi laktase. Keadaan ini menyebabkan ketidaktahanan terhadap laktosa, suatu keadaan dimana tubuh tidak mampu memecah dan menyerap laktosa.
Laktosa yang tidak dihidrolisis ini secara osmosis menarik air ke dalam saluran pencernaan. Laktosa kemudian difermentasi oleh bakteri usus dan menghasilkan asam laktat, asam organik lain, karbondioksida, dan gas hidrogen. Hal ini dapat berakibat kembung, flatus, kejang dan diare.