5-糖-KH-2013..ppt

碳水化合物 徐臻荣18999423511（2013.4.25.KH.白夜班）碳水化合物是自然界中大量存在 的一大类物质,是食物中的主要成分之一。由碳、氢、氧三种元素组成；每两个氢原子配有一个氧原子，这个比例和水相同，故名碳水化合物。低分子量的碳水化合物有甜味，所以碳水化合物又称糖类。一些糖的衍生物如糖醛酸、氨基糖、以及由它们组成的膳食纤维，有一定的重要性,糖和脂质或蛋白质的结合物糖脂、糖蛋白、蛋白多糖，有广泛的生理功用，日益受到重视。一.碳水化合物的分类 碳水化合物分糖(单、双糖)、低聚糖、多糖三类。糖的结合物有糖脂、糖蛋白、蛋白多糖三类。表表1-5-1 碳水化合物分类碳水化合物分类 分类(糖分子DP)亚 组 组 成 糖 (1 -2)单糖 葡萄糖、半乳糖、果糖 双糖 蔗糖、乳糖、麦芽糖、海藻糖 糖醇 山梨醇、甘露糖醇 寡糖(3-9)异麦芽低聚寡糖 麦芽糊精 其他寡糖 棉籽糖、水苏糖、低聚果糖 多糖(10)淀粉 直链淀粉、支链淀粉、变性淀粉 非淀粉多糖 纤维素、半纤维素、果胶、亲水胶 质物(hydrocoUoids)注：引自FAOWH01998 1.单糖:不能水解成更简单糖的碳水化合物叫单糖。食物中的单糖主要为葡萄糖、果糖、半乳糖(都属于六碳糖)。2.双糖:每分子能水解成两分子单糖的碳水化合物称双糖。营养上有意义的双糖有蔗糖、麦芽糖、乳糖 三种。表表 1-5-2 食用糖及糖醇的相对甜度食用糖及糖醇的相对甜度 名名 称称 相对甜度相对甜度 名称名称 相对甜度相对甜度 乳乳 糖糖 0.2 果果 糖糖 1.2-1.8 麦芽糖麦芽糖 0.4 山梨醇山梨醇 0.6 葡萄糖葡萄糖 0.7 甘露醇甘露醇 0.7 蔗蔗 糖糖 1.0 木糖醇木糖醇 0.9 3.糖醇 糖醇是单糖、双糖的重要衍生物，常见有山梨醇、甘露醇、木糖醇、麦芽糖醇等。4.低聚糖:低聚糖又称寡糖,由39个单糖分子通过糖苷键连接而成。目前已知的几种重要寡糖有棉籽糖、水苏糖、异麦芽低聚糖、低聚果糖、低聚甘露糖、大豆低聚糖等。其甜度通常只有蔗糖的30-60。5.多糖:多糖是由10个单糖分子脱水缩合并借糖苷键彼此连接而成的高分子聚合物。多糖在性质上与单糖和低聚糖不同,多糖一般不溶于水，无甜味，不形成结晶，无还原性。多糖在酶或酸的作用下，水解成单糖残基不等的片段，最后成为单糖。根据营养学上新的分类法，多糖可分为淀粉和非淀粉多糖。二.碳水化合物的生理功能 1.储存和提供能量 每克葡萄糖产热4kcal(？KJ)。维持健康的总能量？%由碳水化合物提供？碳水化合物是以什么形式储存能量？2.构成细胞及重要生命物质 每个细胞都有碳水化合物，其含量约为2-10，主要以糖脂、糖蛋白和蛋白多糖的形式存在。分布在细胞膜、细胞器膜、细胞浆，以及细胞间基质中。碳水化合物是机体的重要构成成分之一,如结缔组织中的粘蛋白、神经组织中的糖脂、细胞膜表面具有传递信息功能的糖蛋白等,都是一些寡糖复合物。DNA、RNA中都含有核糖,在遗传中起着重要的作用。3.节约蛋白质作用 食物中如碳水化合物不足，机体不得不分解蛋白质取得能量。因为能量需要量的迫切超过其他营养素。如要最大限度地把氨基酸用于蛋白质合成，在摄取必需氨基酸的同时，一定要有足够的碳水化合物供应。4.抗生酮作用 食物中碳水化合物充足可保证脂肪的充分氧化;不足，机体就要动用体内储存的脂肪来供给能量,但机体对脂肪酸的氧化能力有一定限度,动用脂肪过多，其分解代谢的中间产物-酮体,不能完全氧化，过多的酮体可引起酮血症。膳食中充足的碳水化合物可保证这种情况不会发生。5.解毒作用 经糖醛酸途径生成的葡萄糖醛酸，是体内一种重要的结合解毒剂，在肝脏中能与许多有害物质如细菌毒素、酒精、砷等结合，以消除或减轻这些物质的毒性或生物活性，从而起到解毒作用。可降血糖和血中胆固醇;吸收肠道中毒物和致癌物质,预防结肠癌的发生。6.6.增强肠道功能增强肠道功能 非淀粉多糖类如纤维素和果胶、抗性淀粉、功能性低聚糖等抗消化的碳水化合物，虽不能在小肠消化吸收，但刺激肠道蠕动，增加了结肠内的发酵，发酵产生的短链脂肪酸和肠道菌群增殖，有助于正常消化和增加排便量。某些不消化的碳水化合物在结肠发酵时，刺激肠道某些益生菌增殖，如乳酸杆菌、双歧杆菌的生长。益生菌能提高人体肠道功能 不消化的碳水化合物常被称为”益生元”，如低聚果糖、菊糖、非淀粉多糖、抗性淀粉等。表表1-5-3 膳食纤维的种类、食物来源和主要功能膳食纤维的种类、食物来源和主要功能 种种 类类 主要食物来源主要食物来源 主要功能主要功能不溶性纤维不溶性纤维 木质素木质素 所有植物所有植物 正在研究之中正在研究之中 纤维素纤维素 所有植物所有植物(如小麦制品如小麦制品)增加粪便体积增加粪便体积 半纤维素半纤维素 小麦、黑麦、大米、蔬菜小麦、黑麦、大米、蔬菜 促进胃肠蠕动促进胃肠蠕动 可溶性纤维可溶性纤维 果胶、树胶粘胶、少数半纤维素果胶、树胶粘胶、少数半纤维素 柑橘类、燕麦制品和豆类柑橘类、燕麦制品和豆类 延缓胃排空时间、延缓胃排空时间、减减缓缓葡葡萄萄糖糖吸吸收、收、降低血胆固醇降低血胆固醇 三.碳水化合物的消化 (一)口腔内消化 碳水化合物的消化自口腔开始。口腔分泌的唾液中含有-淀粉酶，唾液中还含此酶的激动剂氯离子，而且还具有此酶最合适pH 6-7的环境。-淀粉酶能催化直链淀粉、支链淀粉及糖原分子中-1,4-糖苷键的水解，但不能水解这些分子中分支点上的-1,6-糖苷键及紧邻的两个-1,4-糖苷键。水解后的产物可有葡萄糖、麦芽糖、异麦芽糖、麦芽寡糖以及糊精等的混合物。(二)胃内消化 当口腔内的碳水化合物食物被唾液所含的粘蛋白粘合成团，并被吞咽而进入胃后，pH下降至1-2时，不再适合唾液淀粉酶的作用。胃液不含任何能水解碳水化合物的酶，其所含的胃酸虽然很强，但对碳水化合物也只可能有微少或极局限的水解，故碳水化合物在胃中几乎完全没有什么消化。(三)肠内消化 碳水化合物的消化主要是在小肠中进行消化。小肠内消化分肠腔消化和小肠粘膜上皮细胞表面上的消化。极少部分非淀粉多糖可在结肠内通过发酵消化。1.肠腔内消化 肠腔中的主要水解酶是来自胰液的胰淀粉酶，最适pH为6.3-7.2。胰淀粉酶对末端-1,4-糖苷键和邻近-1,6-糖苷键的-1,4-糖苷键不起作用，但可随意水解淀粉分子内部的其他-1,4-糖苷键。消化结果可使淀粉变成麦芽糖、麦芽三糖(约占65)、异麦芽糖、-临界糊精及少量葡萄糖等。-临界糊精是由4-9个葡萄糖基构成。2.小肠粘膜上皮细胞表面上的消化 淀粉在口腔及肠腔中消化后的上述各种中间产物，可以在小肠粘膜上皮细胞表面进一步彻底消化彻底消化。小肠粘膜上皮细胞刷状缘上含有丰富的-糊精酶、糖淀粉酶、麦芽糖酶、异麦芽糖酶、蔗糖酶 及乳糖酶，它们彼此分工协作。最后把食物中可消化的多糖及寡糖完全消化成大量的葡萄糖及少量的果糖及半乳糖。生成的这些单糖分子均可被小肠粘膜上皮细胞吸收。3.结肠内消化 小肠内不被消化的碳水化合物到达结肠后，被结肠菌群分解，产生氢气、甲烷气、二氧化碳和短链脂肪酸等，这一系列过程称为发酵。发酵所产生的气体经体循环转运经呼气和直肠排出体外，其他产物如短链脂肪酸被肠壁吸收并被机体代谢。碳水化合物在结肠发酵时，促进了肠道一些特定菌群的生长繁殖，如双歧杆菌、乳酸杆菌等。四.碳水化合物的吸收 经过消化变成单糖后被细胞吸收。吸收的主要部位是在小肠的空肠。单糖首先进入肠粘膜上皮细胞，再进入小肠壁的毛细血管，并汇合于门静脉而进入肝脏，最后进入大循环，运送到全身各个器官。在吸收过程中也可能有少量单糖经淋巴系统而进入大循环。单糖的吸收过程不单是被动扩散吸收，而是一种耗能的主动吸收。目前普遍认为，在肠粘膜上皮细胞刷状缘上有一特异的运糖载体蛋白，不同的载体蛋白对各种单糖的结合能力不同，有的单糖甚至完全不能与之结合，故各种单糖的相对吸收速率也就各异。五.糖原的合成与分解 消化吸收的葡萄糖或体内其他物质转变而来的葡萄糖进入肝脏和肌肉后，可分别合成肝糖原和肌糖原，此种过程称为糖原的合成作用。肝糖原可在肝脏分解为葡萄糖，此种过程称为糖原的分解作用。糖原的合成和分解作用在维持血糖相对恒定方面具有重要作用。例如当机体处于暂时饥饿时，血糖趋于低下，这时肝糖原分解加速，及时使血糖升高恢复正常；反之，当机体饱餐后，消化吸收的葡萄糖大量进入血循环，血糖趋于升高，这时糖原合成作用加强,使血糖水平下降而恢复正常。六.糖 异 生 由非碳水化合物转变为葡萄糖或糖原的过程称为糖异生。非碳水化合物主要是乳酸、丙酮酸、甘油、丙酸盐及生糖氨基酸。糖异生的主要场所是肝脏。糖异生具有重要生理意义。七.膳食参考摄入量 中国营养学会推荐我国居民的碳水化合物的膳食参考摄入量占总能量的55一65,目前许多营养学家认为，其中精制糖不多于10。摄入多糖(主要是淀粉)的同时，能获得蛋白质、脂类、维生素、矿物质、膳食纤维;摄入单糖、双糖(主要是蔗糖)时，不能取得除糖以外的其他营养素。而且摄入蔗糖过多能引起龋齿、心血管疾病和糖尿病。对健康人，每天每公斤体重摄入蔗糖2g，短期内不会增加血糖、甘油三酯和脂肪酸。心脏病和糖尿病患者，蔗糖所提供的能量占总能量的5以下无害。膳食纤维的供给量标准尚未制定。成人每日摄入15-20g为宜。八.碳水化合物的来源 (一)食物来源 膳食中淀粉的来源主要是粮谷类和薯类食物；粮谷类一般含碳水化合物60-80，薯类中含量为15-29，豆类中为40-60。单糖和双糖的来源主要是蔗糖、糖果、甜食、糕点、甜味水果、含糖饮料和蜂蜜等。所有蔬菜都有糖和纤维素;水果中有葡萄糖和蔗糖、膳食纤维;动物性食物中只有奶类食品能提供一定数量的碳水化合物-乳糖。表表1-5-4 常见食物碳水化合物含量常见食物碳水化合物含量 食物名称 含量 食物名称 含量 食物名称 含量 食物名称 含量 粉条 83.6 木耳 35.7 葡萄 9.9 番茄 3.5 粳米(标二)77.7 鲜枣 28.6 酸奶 9.3 牛乳 3.4 籼米(标一)77.3 甘薯 23.1 西瓜 7.9 芹菜 3.3 挂面(标准粉)74.4 香蕉 20.8 杏 7.8 带鱼 3.1 小米 73.5 黄豆 18.6 梨 7.3 白菜 3.1 小麦粉(标粉)71.5 柿 17.1 花生仁 5.5 鲜贝 2.5 莜麦面 67.8 马铃薯 16.5 南瓜 4.5 猪肉 2.4 玉米 66.7 苹果 12.3 萝卜 4.0 黄瓜 2.4 方便面 60.9 辣椒 11.0 鲫鱼 3.8 冬瓜 1.9 小豆 55.7 桃 10.9 豆腐 3.8 鸡蛋 1.5 绿豆 55.6 橙 10.5 茄子 3.6 鸡肉 1.3 九.血糖指数(GI)GI:指按空腹状态下进食50g被试食物后血糖反应曲线下的面积与等量参考食物(葡萄糖或白面包)对比进行计算所得值，被试食物反应曲线下面积除以参考食物曲线下面积再乘以100。GI70为高GI食物;GI55-70为中GI食物;GI70;B.GI55;C.55-60;D.60-70;E.GI55-70。1.高GI2.低GI