糖类化学

糖类化学

院系：化学与化工学院

专业：化学（师范）

班级：2013级化学（1）班姓名：李建英

学号：2013411895

经过几周课的讲解，对糖类化学这个概念有了比较清晰的定义，糖类在我们的日常生活中扮演着举足轻重的地位，

一、糖类

糖类,又称碳水化合物,分布于动植物体中，所有生物的细胞质和细胞核皆含核糖；动物血液含有葡萄糖,肝脏,肌肉中含有糖元,乳汁含有乳糖.植物体内组分约85%-90%为糖类.植物的细胞壁,木质部,棉花,竹木等除水分以外,几乎全是由纤维素所组成.粮食(谷类)含丰富的淀粉，甘蔗和甜菜含大量蔗糖，鲜果含果糖和果胶.所有这些核糖,葡萄糖,果糖,乳糖,蔗糖,糖元,果胶,纤维素,淀粉以及麦芽糖(俗称饴糖)都属于糖类.

糖类是自然界含量最丰富的有机物质，淀粉和纤维素是植物中的主要糖类，而动物和人体中则含有糖原，此外在动植物和微生物中还存在一些复杂的糖类。糖类对人类十分重要,我们用的竹,木,棉制品,吃的米,麦,杂粮,果糖,工业和医药上用的各种糖都属于糖类的物品.

人类及动物的器官和个体活动(包括做工)所需的能量主要靠食物中的糖类(特别是淀粉)供给.植物种子萌发和生长所需的能源主要来源于其自身制造的淀粉。食草动物(如牛,羊等)和某些微生物能利用纤维素作能源. 此外在动植物和微生物中还存在一些复杂的糖类。

糖类物质以前统称为碳水化合物，糖类由碳、氢、氧三种元素组成，可由实验式Cn(H2O)m表示。由于式中碳氢比例与水相同，故过去将糖类称为碳水化合物。但甲醛(HCHO)，醋酸(CH3COOH)等不属于糖类，也符合此实验式

糖类化学是一大物质的总称，根据是否能水解和水解后的产物将糖类分为：单糖、寡糖、多糖

单糖（monosaccharides）是最简单的糖，不能再被水解为更简单的糖类物质,根据所含碳链的长短分为丙糖、丁糖、戊糖和己糖；其中丁糖又分为：脱氧核糖、核糖；己糖又分为：果糖和葡萄糖

单糖：最简单的多羟基醛或酮，不能被水解成更小分子的糖类

寡糖(oligosaccharides)是由2～10个单糖分子缩合而成的化合物,能被水解成少数单糖分子的糖类。其中最重要的是二糖，水解时产生两分子单糖，常见的有：蔗糖、麦芽糖、乳糖。

多糖(polysaccharides)是由许多（10个以上）单糖分子脱水缩合而成的化合物。常见的多糖有：淀粉、糖原、纤维素；

糖类物质的生物学功能：1. 糖类广泛存在于自然界尤其是植物体内，作为生物体的结构物质；如谷类和薯类的淀粉，木材、稻草、棉花中的纤维

素，水果中的葡萄糖，壳多糖组成甲壳;2、作为生物体内的能源物质

生命活动→消耗能量糖类→分解代谢释放糖在生物体内的储存形式：3.某些糖类物质具有特殊的生理功能例如：真菌多糖能够控制细胞分裂分化，调节细胞生长衰老，具有强烈的抗肿瘤、抗病毒、抗炎、抗突变、抗凝血、抗衰老、抗溃疡、抗辐射、健胃护肝、降血脂、降血糖、抗血栓、提高免疫力等多种生物活性，被开发成多种药物和功能性食品添加剂。

N-乙酰葡萄糖胺是一种具有较高甜度的特殊单糖，是具有消炎、抗肿瘤及氧化作用及治疗关节炎、风湿性关节炎的有效物质。另外，在食品、化工及化妆品行业中均有重要应用。可作为食品抗氧化及婴幼儿食品添加剂，糖尿病患者甜味剂。

唾液酸(Sialic acid): 唾液酸是9-碳单糖的衍生物。这是一种能使唾液产生光滑感觉的负电荷离子。它不仅具有“诱导”入侵病菌的作用，还是神经节苷脂的传递递质，并且是大脑的组成部分。

唾液酸可以阻止病菌入侵。唾液酸同时也是流感病毒的受体，是流感病毒结合在黏液细胞中的结合位点。

唾液酸通常以低聚糖，糖脂或者糖蛋白的形式存在。

人体中，脑的唾液酸含量最高。脑灰质中的唾液酸含量是肝、肺等内脏器官的15倍。

唾液酸的主要食物来源是母乳，也存在于牛奶、鸡蛋和奶酪中，在医学中，含有唾液酸的糖脂叫做神经节苷脂，它在大脑和神经系统的产生和发育中发挥非常重要的作用。同时，动物实验研究表明，神经节苷脂水平的降低与早期营养不良和学习能力降低有关，而补充唾液酸可以提高动物的学习行为。

足够的唾液酸供应对于低出生体重儿脑功能的正常发育可能尤其重要。婴儿出生后，母乳中的唾液酸对于保证他们的正常发育至关重要。调查显示，分娩后母亲体内唾液酸水平随着时间的推移成下降趋势。因此，在孕期及孕后持续摄入足量唾液酸，可以帮助维持体内的唾液酸水平。不仅如此，唾液酸的含量还与DHA的含量有着明显的相关性，这表明它极有可能与婴儿的脑结构和脑功能发育有关，可能两者都对早期脑发育有益.

研究表明，人脑发育的黄金期是在妊娠至2岁。这个阶段是脑细胞数调整、体积增大、功能完善、神经联结网络形成的关键时期

因此，聪明的妈妈自然会在孕期就注意摄入足量的唾液酸。而在宝宝诞生后，母乳则是为宝宝补充唾液酸的有效途径，因为每毫升母乳中含有约 0.3-1.5毫克的唾液酸。事实上，所有哺乳动物，包括人类，都

能够自行由肝脏合成唾液酸。然而，新生儿的肝脏发育尚不成熟，加上大脑快速生长发育的需要，可能自身合成的唾液酸很有限，对早产儿尤其如此。因此，母乳中的唾液酸对于保证婴儿正常的生长发育至关重要至于单糖衍生物分为：

糖醇和糖酸

⑴糖醇

•单糖在还原剂（催化加氢或酶）的作用下，醛基被还原成羟基。

•山梨糖醇性状：D-山梨糖醇为无色针状结晶，或白色晶体粉末，无臭，有清凉甜味，易溶于水，难溶于有机溶剂，它耐酸，耐热性能好，与氨基酸，蛋白质等不易起美拉德反应。

•山梨糖醇呈甜性能：D-山梨糖醇有清凉的甜味，其甜度约为蔗糖的50%-70%。食用后在血液内不转化为葡萄糖，也不受胰岛素影响 D-山梨糖醇具有良好的保湿性能，可使食品保持一定的水分，防止干燥，还可防止糖，盐等析出结晶，能保持甜，酸，苦味强度的平衡，增强食品的风味，由于它是不挥发的多元醇，所以还有保持食品香气的功能。

•山梨糖醇毒性：内服过量能引起腹泻和消化紊乱。

•在日本，D-山梨糖醇作为食品甜味剂，使用范围和限量如下，清凉饮料为百分之一到三，蛋白在百分之三左右，巧克力为百分之四左右。

•山梨糖醇有吸湿，保水作用，在口香糖，糖果生产中加入少许可起保持食品柔软，改进组织和减少硬化起砂的作用。用量为百分之八左右，在面包，糕点中用于保水目的，使用量为百分之二左右，用于甜食和食品中能防止在物流过程中变味，还能螯合金属离子，用于罐头饮料和葡萄酒中，可防止因金属离子而引食品混浊2013年1月份的《进境不合格食品、化妆品信息》显示，雀巢一批巧克力棒因违规使用化学物质山梨糖醇而被销毁。

•木糖醇

•木糖醇可有效减少口腔内的致龋菌。美国儿童牙科协会建议孕妇在小孩出生前3个月就应该适量服用木糖醇来减少口腔中的致龋病菌，防止孩子出生后为孩子咀嚼食物时将病菌传给孩子。孩子出生后继续适量服用木糖醇，除了有效预防龋齿外，还可以大大降低上呼吸道感染及支气管肺炎的发病率

•木糖醇从理化性质上来讲，是属于偏凉性的，如同海鲜、绿豆之类的食物，它不易被胃酶分解而直接进入肠道，过量后，对胃肠有一定刺激，可能引起腹部不适、胀气、肠鸣。

•由于木糖醇在肠道内吸收率不到20%，容易在肠壁积累，易造成渗透性腹泻。