碳水化合物-单页 (1)
碳水化合物.ppt
– 大豆低聚糖
• 大豆中可溶性糖的总称,包括棉子糖、水苏糖
• 用于饮料、乳制品、糖果糕饼、甜点冷饮、医药保健品等
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北京大学医学部 王军波
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• 寡糖的功能
– 调整胃肠道功能
• 有利于双歧杆菌增殖 • 可产生短链脂肪酸供能、促进肠粘膜上皮增殖及
矿物质吸收
• 可影响消化道管径、肠粘膜厚度、肠内容物移动 速度等
– 在动物和人体内多以磷酸酯的形式存在(如 6-磷酸果糖)
– 是天然甜味剂中甜味最高的糖,是蔗糖的 1.2-1.5倍
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北京大学医学部 王军波
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• 果糖的特点
– 吸收比葡萄糖慢,代谢比葡萄糖快 – 不依赖胰岛素,对血糖影响小 – 可刺激胰岛素分泌
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北京大学医学部 王军波
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北京大学医学部 王军波
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– 抗龋齿作用
• 不易被致龋病原菌发酵分解产生乳酸 • 可阻止蔗糖被致龋病原菌作用产生高分子葡聚糖
(牙垢)
– 其他作用
• 保护生物体细胞膜和膜蛋白 • 肿瘤细胞杀伤作用
– 激活巨噬细胞、T细胞、NK细胞 – 促进TNF、-干扰素、一氧化氮及其他免疫活性分子
• 降低大肠内氨浓度(细菌蛋白质合成、短链脂肪 酸促进氨代谢)
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北京大学医学部 王军波
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低聚糖通过促进双歧杆菌增殖和细菌代谢产生短链脂肪 酸,产生众多有益功能
促进肝脏脂质代谢 抑制初级、次级
促进肾脏分泌功能
胆汁酸生成
低聚糖 结肠 短链脂肪酸
防癌
促进矿物质、水吸收 提供能量
刺激结肠运动
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《碳水化合物》课件
成人每天碳水化合物的适宜摄入量为 占总能量的50-65%,即250-350克/ 天。
儿童碳水化合物摄入量
儿童每天碳水化合物的适宜摄入量为 占总能量的40-60%,具体摄入量根据 年龄、性别和活动水平等因素而有所 不同。
膳食建议
选择全谷类
全谷类是碳水化合物的主要来源 ,含有丰富的膳食纤维、维生素 和矿物质,建议每天食用1-2份全
谷类食物。
控制糖分摄入
糖分摄入过多会增加肥胖、糖尿病 和心血管疾病的风险,建议限制添 加糖的摄入,如糖果、甜饮料等。
注意食物搭配
碳水化合物应与蛋白质、脂肪等营 养素搭配食用,以提供更全面的营 养。
特殊人控制碳水化合物 的摄入量,选择低升糖指数(GI )的食物,如全谷类、蔬菜和水 果等。
碳水化合物与其他营养素的关系
总结词
碳水化合物与其他营养素之间存在密切的关系,它们之间的相互作用对人体的健康和疾 病发展产生重要影响。
详细描述
碳水化合物是人体所需的重要营养素之一,它与蛋白质、脂肪等其他营养素之间存在密 切的关系。它们之间的相互作用对人体的健康和疾病发展产生重要影响,如碳水化合物 和脂肪之间的相互作用对糖尿病、肥胖等疾病的发展具有重要影响。因此,了解它们之
水果类食物
总结词
水果类食物含有一定量的碳水化合物,是人们日常饮食中的重要组成部分。
详细描述
水果中含有果糖、葡萄糖和蔗糖等糖类物质,是人体能量的重要来源之一。同时 ,水果还富含维生素、矿物质和膳食纤维等营养素,对人体健康有益。
蔬菜类食物
总结词
蔬菜类食物含有一定量的碳水化合物, 是人们日常饮食中的重要组成部分。
碳水化合物在生物医学领域的应用
总结词
碳水化合物
碳水化合物(carbohydrates) 碳水化合物是自然界中最丰富的有机物,自然界的生物物质中,碳水化合物约占3/4,从细菌到高等动物都含有糖类化合物,植物体中含量最丰富,约占其干重的85%~90%,其中又以纤维素最为丰富,其次是节肢动物,如昆虫、蟹和虾外壳中的壳多糖(甲壳质)。
碳水化合物是生物体维持生命活动所需能量的主要来源,是合成其它化合物的基本原料,同时也是生物体的主要结构成分。
人类摄取食物的总能量中大约80%由碳水化合物提供,因此,它是人类及动物的生命源泉。
我国传统膳食习惯是以富含碳水化合物的食物为主食,但近十几年来随着动物蛋白质食物产量的逐年增加和食品工业的发展,膳食的结构也在逐渐发生变化。
碳水化合物这一名词来源于此类物质由C、H、O三种元素组成,而且它们的经验式都符合通式C n H2n O n即C m(H2O)n,其中氢和氧的比例与水分子中氢和氧的比例相同,就好象是碳同水的化合物,因而得名。
后来发现一些不属于碳水化合物的分子也有同样的元素组成比例, 如乙酸C2H4O2,而一些碳水化合物如脱氧核糖(C5H10O4)则又不符合这一比例,因而碳水化合物这一名词并不确切,根2据糖类的化学结构特征,糖类的定义应是多羟基醛或酮及其衍生物和缩合物,但由于沿用习惯,碳水化合物一词仍被广为使用。
碳水化合物可分为三类:单糖:不能被水解的简单碳水化合物,如葡萄糖、果糖、半乳糖、甘露糖。
寡糖:单糖聚合度≤10的碳水化合物(以双糖最为多见):蔗糖、麦芽糖、乳糖、纤维二糖。
多糖:单糖聚合度>10的碳水化合物:淀粉、糊精、糖原、纤维素、半纤维素及果胶等。
碳水化合物与食品的加工、烹调和保藏有密切的关系,例如,食品的褐变就与还原糖有关,食品的粘性及弹性也与淀粉和果胶等多糖分不开。
至于蔗糖,果糖等作为甜味剂,更是人类饮食中不可缺少的物质。
一、单糖(monosaccharides)及糖苷(glycosides)1、结构单糖根据羰基类型可分为醛糖和酮糖两大类。
碳水化合物表
常见碳水化合物含量表低碳水化合物减肥法主张不要摄取米饭、面食、马铃薯、面食、麦片、米粉、芋头等含淀粉量高的食物。
肉类、鱼类、蛋类、植物油(橄榄油或花生油)基本上不含碳水化合物。
动物油脂不属于碳水化合物。
食物名称碳水化合物食物名称碳水化合物食物名称碳水化合物稻米(东北)素虾白瓜子稻米芸豆山核桃方便面红薯松子9高粱米胡萝卜松子仁挂面姜西瓜子花卷萝卜4榛子黄米马铃薯杏仁煎饼油炸土豆片40面筋苦荞麦粉藕艾窝窝烙饼51藕粉饼干馒头山药蛋糕面条58菠萝豆汁米饭25草莓6江米条米粥橙凉粉米粉柑绿豆糕糯米甘蔗驴打滚血糯米桂圆麻花烧饼桂圆干面包通心粉果丹皮月饼小麦粉山楂22冰欺凌小米橘子茶叶小米粥李子橘汁燕麦片梨奶糖油饼荔枝巧克力玉米芒果7芝麻南唐玉米面苹果苹果酱豇豆核桃炼乳豆腐葡萄母乳豆腐干柿子奶酪豆腐皮桃牛奶豆浆粉香蕉牛乳粉豆沙51杏酸奶腐乳枣羊乳腐竹猕猴桃豆奶粉黄豆白果健儿粉绿豆花生乳儿粉素鸡花生仁16鹌鹑蛋豌豆葵花籽13鸡蛋赤豆莲子松花蛋油豆腐栗子鸭蛋香肠荷兰豆鹅蛋火腿肠黄豆芽3甜面酱狗肉鲜豇豆4味精酱牛肉毛豆芝麻酱驴肉豌豆苗大头菜6香菇芝麻冬菜7八宝菜大白菜甘露马肉11菠菜腌黄瓜牛肉菜花糖蒜牛肉干油菜心腌雪里红牛肉松大葱榨菜兔肉大蒜芫荽5羊肉茭白4油菜猪肝金针菜西兰花猪肉韭菜白兰花猪心芹菜白金兰腰子莴苣冬瓜猪肘棒大黄鱼佛手瓜鸡翅鲫鱼哈密瓜鸡胸脯肉鳕鱼苦瓜鸭肉4鱼子酱丝瓜炸鸡鲍鱼西瓜蚌肉蛤蜊西葫芦淡菜河蚌番茄海参草虾茄子辣椒基围虾醋甜椒4蟹豆瓣酱蘑菇蟹肉黄酱海带紫菜花生酱金针菇银耳酱油木耳。
碳水化合物—搜狗百科
碳水化合物—搜狗百科基本简介水果中的碳水化合物碳水化合物由碳氢氧三种元素组成,由于它所含有的氢氧比例为二比一,和水一样,故叫做碳水化合物。
他是为人体提供热能的三种重要的营养素中最廉价的营养素。
食物中的碳水化合物可分为两类:人可以吸收利用的有效碳水化合物,如单糖、双糖、多糖和人不能消化的无效碳水化合物,如纤维素,是人体必需的物质。
糖类化合物是一切生物体维持生命活动所需能量的主要来源。
它不仅是营养物质,而且有些还具有特殊的生理活性。
例如:肝脏中的肝素有抗凝血作用;血型中的糖与免疫活性有关。
此外,核酸的组成成分中也含有糖类化合物——核糖和脱氧核糖。
因此,糖类化合物对医学来说,具有更重要的意义。
自然界存在最多、具有广谱化学结构和生物功能的有机化合物。
主要由碳、氢、氧所组成。
可用通式Cx(H2O)y来表示。
有单糖、寡糖、淀粉、半纤维素、纤维素、复合多糖,以及糖的衍生物。
主要由绿色植物经光合作用而形成,是光合作用的初期产物。
从化学结构特征来说,它是含有多羟基的醛类或酮类的化合物或经水解转化成为多羟基醛类或酮类的化合物。
例如葡萄糖,含有一个醛基、六个碳原子,叫己醛糖。
果糖则含有一个酮基、六个碳原子,叫己酮糖。
它与蛋白质、脂肪同为生物界三大基础物质,为生物的生长、运动、繁殖提供主要能源。
是人类生存发展必不可少的重要物质之一。
化学组成碳水化合物的化学组成糖类化合物由C(碳),H(氢),O(氧)三种元素组成,分子中H和O的比例通常为2:1,与水分子中的比例一样,故称为碳水化合物。
可用通式Cm(H2O )n表示。
因此,曾把这类化合物称为碳水化合物。
但是后来发现有些化合物按其构造和性质应属于糖类化合物,可是它们的组成并不符合Cm(H2O )n 通式,如鼠李糖(C6H12O5)、脱氧核糖(C5H10O4)等;而有些化合物如乙酸(C2H4O2)、乳酸(C3H6O3)等,其组成虽符合通式Cm(H2O )n,但结构与性质却与糖类化合物完全不同。
第三章 碳水化合物
3)多糖(Polysaccharides) : 由20个以上单糖分子缩合而成。 根据组成多糖的单糖种类,又分为均多糖和杂多糖。
2020/2/22
一、碳水化合物的一般概念
糖类化合物 Classification
(3)酶促褐变的机制
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(3)酶促褐变的机制 植物中的酚类物质在酚酶及过氧化物酶
的催化下氧化成醌,醌再进行非酶促反应 生成褐色的色素。
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(3)酶促褐变的机制
过氧化物酶催化的酶促褐变
1. 2. 3. 4.
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黑色素
黑色素
(3)酶促褐变的机制
酪氨酸的酶促褐变
环)
琼脂胶、卡拉胶6
3
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六、 食 品 的 褐 变
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1、什么是褐变? ➢ 褐变(Browning)是指食品在加工、贮 藏 过程中发生变色的现象。 影响外观、风味与营养成分变化
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2、食品褐变的种类 酶促褐变(生化褐变)
由过氧化物酶引起的褐变 由酚酶引起的褐变
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C2差向异构
C4差向异构
L-糖:最高编号的手性C原子上的-OH在左边
两种L-糖,具有生物化学作用
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酮糖
单糖中羰基是酮基,例如果糖 1 CH2OH 2 C=O HOCH HCOH HCOH CH2OH
果糖的开环结构
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其次
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为主
二、糖 苷
从上表中可以看出: 天然食物中游离糖的含量很少;加工的食品中则较多。
三、碳水化合物
低聚木糖的生产
两步:提取木聚糖,木聚糖酶法水解 丝状真菌 内切木聚糖酶水解得到低聚木糖 β-1,4木糖苷酶水解木二糖为木糖 菌株筛选
甲壳低聚糖
降低肝脏和血清中的胆固醇 提高机体的免疫功能 抗肿瘤 增殖双歧杆菌
低聚果糖存在于天然植物中
➢香蕉、蜂蜜、大蒜、西红柿、洋葱
作为新型的食品甜味剂或功能性食品配 料
产酶微生物
➢米曲霉、黑曲霉
低聚木糖
主要成分为木糖、木二糖、木三糖及木 三糖以上的木聚糖
木二糖含量↑,产品质量↑ 甜度为蔗糖的40%
β-1,4
低聚木糖的特性
较高的耐热(100℃/1h)和耐酸性能 (pH 2~8)
n-糖有n-2个手性碳原子
D-n糖
三糖
2(n-3)个异构体
四糖
五糖 六糖
差向异构
C2差向异构
C4差向异构
L-糖:最高编号的手性C原子上的-OH在左边
两种L-糖,具有生物化学作用
酮糖
单糖中羰基是酮基,例如果糖 1 CH2OH 2 C=O
HOCH HCOH HCOH CH2OH
果糖的开环结构
其次
组氨酸和精氨酸侧链中含有含氮基团
焦糖化反应
直接加热糖和糖浆 热解反应引起糖分子脱水,双键引入糖
环,产生不饱和环中间物(呋喃) 共轭双键吸收光,产生颜色 少量酸和盐可以加速反应 不同催化剂产生不同类型的色素
三种商品化焦糖色素
蔗糖通常被用来制造焦糖色素和风味物 耐酸焦糖色素
➢亚硫酸氢铵催化 ➢应用于可乐饮料、酸性饮料 ➢生产量最大
焙烤食品用色素
➢糖与胺盐加热,产生红棕色
碳水化合物
碳水化合物大众了解的碳水化合物就是饮食中的主要营养物质,比较了解的知道碳水化合物是人体主要的供能物质。
很多减肥或者保持身材的人会把碳水化合物当做肥胖的元凶,极力的去避免它。
最常见的避免方法就是不吃主食。
以上认知都是表浅的,今天这篇文章就是系统的认识一下碳水化合物。
碳水化合物的最小单位是单糖,除此之外还有双糖和多糖。
单糖的化学式为C6H12O6。
单糖有三种:葡萄糖、半乳糖和果糖。
葡萄糖最重要,人体可以通过饮食很容易吸收,这种单糖也可以通过摄入其他单糖合成葡萄糖。
也可以通过糖异生的作用利用肝脏把诸如氨基酸、甘油、丙酮酸和乳酸等化合物转化为葡萄糖。
摄入人体的葡萄糖在消化后被小肠吸收,然后进入血液成为糖原。
或储存在细胞间的糖原,或者被肝脏应用转化为脂肪。
果糖是最甜的糖,通常存在于水果和蜂蜜中。
半乳糖是天然存在的。
乳糖只存在泌乳人群或动物的乳腺中。
葡萄糖和半乳糖分子结合在一起就是乳糖。
双糖由两个单糖组成。
两个葡萄糖分子结合在一起就是麦芽糖。
蔗糖是最常见的食用双糖,麦芽糖常见于谷物制品。
单糖和双糖都被称为简单糖。
红糖、玉米糖浆、果子露、糖蜜、大麦芽糖、转化糖、蜂蜜和天然味剂都属于简单糖。
多糖是由10个到成千个以化学方式连接的单糖分子组成的一种碳水化合物。
淀粉和纤维是多糖的植物来源,淀粉是葡萄糖在植物中的储存形式,以高浓度的形式存在于植物的种子、玉米和各类谷物中。
他们用于制作面包,谷类食品披萨和点心。
淀粉有两种形式直链和支链。
纤维是一种结构化的非淀粉类多糖,全纤维包括食用纤维和功能性纤维。
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动物营养研究所Animal Nutrition Institute, Sichuan Agricultural UniversityFor graduate studentsAnimal NutritionTheory and Technology YU, Jie(虞 洁)Ph.D., Associate ProfessorCarbohydrates Types and Structure Absorption, transport, distribution Metabolism (physiology) CHO application动物营养研究所CarbohydratesTypes and Structure动物营养研究所Carbohydrates (CHO) Made from carbon, oxygen, and hydrogen- Polyhydroxy aldehydes (aldoses) - Ketones (ketoses) - Derivatives of aldoses and ketoses CHO interact well with water- The O-H bond is a polar bond - Multiple hydroxyl groups Free or associated with other macronutrients- Proteins (glycoproteins), Lipids (glycolipids) Described by their functional group and based on the number of C atoms- Aldopentose (5-carbon aldose), Ketohexose (6-carbon ketose)动物营养研究所Aldoses动物营养研究所动物营养研究所Kinds of CHO动物营养研究所Starch动物营养研究所Categories动物营养研究所CarbohydratesAbsorption, Transport and Distribution动物营养研究所Absorption of HexosesAbsorption of HexosesAbsorption of HexosesMonosaccharide TransportPortal circulation carries them to the liverThe liver is the major site of galactose and fructose metabolism (~100%)-Taken up by specific receptors –facilitated transport-Converted to glucose derivatives, enter the glycolytic pathwayBlood levels of galactose and fructose are not strictly controlled by hormonal regulation as is glucoseGlucose is nutritionally the most important monosaccharideGlucose Transport and Cellular UptakeExtensively metabolized in liver (30-35%) -Remainder passes into systemic blood supply and enters into muscle, kidney, and adipose tissueCellular Uptake-Requires facilitated transport-Insulin dependent in skeletal muscle and adipose tissue-Most cells are dependent on a continuous supply for ATP generation Concentration in blood must be precisely controlledBlood GlucoseGlucose circulates in human blood at a range of 5-7 mM between mealsGlucose is available to all cells that need it, especially brain and RBCsThe liver is responsible for releasing glucose between meals to maintain euglycemia-Glucose is derived fromLiver glycogen breakdownGluconeogenesisBlood GlucoseBlood Glucose HomeostasisFor the post-absorptive stateGlucose Cellular UptakeGlucose entry into cells is down a concentration gradient from blood to extracellular fluid to cell cytoplasm-Exception: enterocytes and renal tubules where it is moved against the gradient in a symport with Na+which is moved down its gradientSkeletal muscle presents a problem since it can be 40-50% of body weight for lean, active people and could take up a lot of glucose.-Requires regulation of glucose uptake by regulating the number of available transportersGlucose Cellular UptakeGLUT SpecificityGLUT4 TransporterIn the resting, post-absorptive state, ~3-10% of GLUT4 transporters in adipose and muscle cells are located in the cell membranesRemainder are in intracellular vesiclesTwo well established mechanisms for increasing GLUT4 content at the cellular membrane-Adipose tissue: insulin-Skeletal muscle: insulin, increased muscle contractionGLUT4 TransporterInsulin sets in motion a mechanism that increases the release of GLUT4 transporters from their intracellular storage sites and inserting them into cell membranesThis results in more transporters and a faster rate of glucose uptaketransporttransportCarbohydrates Metabolism (physiology)Monosaccharide MetabolismDepends on energy demands at the timeRegulatory hormones-Insulin, glucagon, epinephrine, cortisol-Covalent modification of enzymesCellular concentrations of metabolites, ions and ATP -Allosteric modification of enzymesMonosaccharide MetabolismGlycogenesisProcess by which glucose is stored as glycogen Liver-7% of wet weight is glycogen-Important for blood glucose homeostasisSkeletal muscle-1% of wet weight-75% of body’s storage due to contribution of body mass-Energy source for that muscle fiber onlyGlycogen Granules(Glycosome)Found in cell cytosol of liver and skeletal muscle Contains:-The glycogen molecule with glycogenin-Glycogen synthase-Glycogen phosphorylase-Branching enzyme-Debranching enzyme-KinasesRegulate synthesis and breakdown -PhosphataseGlycogeninThe protein that starts off the glycogen molecule Found at the very core of the particleGlycogenin has self glycosylating activity -Able to add about 7 glucose units onto itself, end to end-Glycogen synthase takes over adding more and branching enzyme creates the branchesGlycogen MoleculeGlycogen synthase-Creates long chains of glucose joinedby α1-4 bondsBranching enzymes createsthe branches-Branches formed using α1-6glycosidic bonds located roughly every 13glucosyl units-Creates a compact structure-Creates multiple non-reducing ends toprovide a large source of available energyGlycogenGlycogenesisSteps in GlycogenesisGlycogenolysisSteps in GlycogenolysisMonosaccharide MetabolismAnaerobic Glycolysis-Catabolism of glucose to lactate-Fructose and Galactose are primarily metabolized in the liverStages of GlycolysisGlucose PhosphorylationPriming/Splitting Stages ofGlycolysisRedox StageWhen Would Glycolysis tobe Active?Liver-When the diet is consistently high in CHO-Following a CHO-rich mealSkeletal muscle-When blood glucose is high following a CHO-rich meal-When muscle is active and---There are large stores of glycogen---or small stores of glycogen, but the intensity of activity is highPoints of GlycolysisRegulationLiver-At the glucokinase step ---How?-At the PFK1 step (the master valve)Skeletal muscle-At the glycogen breakdown step-At the hexokinase step ---How?-At the PFK1 step (the master valve)Lactate FormationAny time glycolysis occurs, generating pyruvate, lactate can be produced because:-Lactate Dehydrogenase (LDH) has a fairly high activity in muscle Lactate increases when-Exercise work load increases-Muscle glycogen is relatively high-FT fibers are being used-Blood flow is reduced or blood oxygen content is low-Oxidative capacity is low (e.g. cyclist doing arm cranking)Lactate Formation and GlycogenLDH ReactionLactate/Pyruvate Membrane TransportBoth lactate and pyruvate can cross the plasma (cell) membrane, accompanied by a protonSpecific transporters called monocarboxylate transporters (MCT)Net direction depends on concentration gradientAlso transports pyruvate into mito matrixSeveral different kinds: MCT1 (ST fibers) and MCT4 (FT fibers)Intercellular Lactate Shuttle。