42碳水化合物的功能

4.2碳水化合物的功能

4.2.1体内碳水化合物的功能

人体内碳水化合物葡萄糖、糖原和含糖的复合物有3种存在形式，其功能与其存在形式有关。

（1）储存和提供能量

糖原是肌肉和肝脏内碳水化合物的储存形式，肝脏约储存机体内1/3的糖原。一旦机体需要，肝脏中的糖原分解为葡萄糖进入血循环，提供机体尤其是红细胞、脑和神经组织对能量的需要。肌肉中的糖原只供自身的能量需要。体内的糖原储存只能维持数小时，必须从膳食中不断得到补充。母体内合成的乳糖是乳汁中主要碳水化合物。

（2）机体的构成成分

碳水化合物同样也是机体重要的构成成分之一，如结缔组织中的黏蛋白、神经组织中的糖脂及细胞膜表面具有信息传递功能的糖蛋白，它们往往都是一些寡糖复合物。另外，DNA 和RNA中也含有大量的核糖，在遗传中起着重要的作用。

（3）节约蛋白质作用

当体内碳水化合物供给不足时，机体为了满足自身对葡萄糖的需要，则通过糖原异生作用（gluconeogenesis）产生葡萄糖。由于脂肪一般不能转变成葡萄糖，所以主要动用体内蛋白质，甚至是器官中的蛋白质，如肌肉、肝、肾、心脏中的蛋白质，对人体及各器官造成损害。节食减肥的危害性也与此有关。另外，即使不动用机体内的蛋白质，而动用食物中消化吸收的蛋白质来转变成能量也是不合理或有害的。当摄入足够的碳水化合物时，可以防止体内和膳食中的蛋白质转变为葡萄糖，这就是所谓的节约蛋白质作用（sparing protein action）。

（4）抗生酮作用

脂肪在体内彻底被代谢分解需要葡萄糖的协同作用。脂肪酸被分解所产生的乙酞基需与草酰乙酸结合进入三羧酸循环而最终被彻底氧化，产生能量。若碳水化合物不足，草酰乙酸则不足，脂肪酸不能被彻底氧化而产生酮体。尽管肌肉和其他组织可利用酮体产生能量，但过多的酮体则可引起酮血症（ketosis），影响机体的酸碱平衡。而体内充足的碳水化合物就可以起到抗生酮作用（antiketogenesis）。人体每天至少需要50~100g碳水化合物才可防止酮血症的产生。

4.2.2食物碳水化合物的功能

（1）主要的能量营养素

膳食中的碳水化合物是世界上来源最广、使用最多、价格最便宜的能量营养素。1g碳水化合物可提供约16.7kJ（4.0kcal）的能量。我国人以米面为主食，60%以上的能量来源于碳水化合物。这种膳食结构不仅经济，而且科学和有利于健康。

（2）改变食物的色、香、味、型

利用碳水化合物的各种性质可加工出色、香、味、型各异的多种食品，而食糖的甜味更是食品烹调加工中不可缺少的原料。表4 1列出了几种食用糖及糖醇的相对甜度。表4 1食用糖及糖醇的相对甜度

名称相对甜度名称相对甜度乳糖0.2 果糖1.2～1.8麦芽糖0.4山梨醇0.6葡萄糖0.7甘露醇0.7蔗糖1.0木糖醇0.9摘自： Perspective in Nutrition.3rd. 1996，77（3）提供膳食纤维

膳食纤维的最好来源是天然的食物，如豆类、谷类、新鲜的水果和蔬菜等。膳食纤维因其重要的生理功能，日渐受到人们的重视。

①增强肠道功能，有利于粪便排出。大多数纤维素具有促进肠道蠕动和吸水膨胀的特性。一方面可使肠道平滑肌保持健康和张力，另一方面粪便因含水分较多而体积增加和变软，

这样非常有利于粪便的排出。反之，肠道蠕动缓慢，粪便少而硬，造成便秘。排便时因便秘而使肠压增加，时间一长，肠道会产生许多小的憩室而患肠憩室病（diverticulosis）和痔疮。据报道，西方国家的肠憩室病患者高达50%。

②控制体重和减肥。膳食纤维，特别是可溶性纤维可以减缓食物由胃进入肠道的速度和有吸水作用，从而产生饱腹感而减少能量摄入，起到控制体重和减肥的作用。

③可降低血糖和血胆固醇。可溶性纤维可减少小肠对糖的吸收，使血糖不致因进食而快速升高，因此也可减少体内胰岛素的释放，而胰岛素可刺激肝脏合成胆固醇，所以胰岛素释放的减少可以使血浆胆固醇水平受到影响。各种纤维因可吸附胆汁酸、脂肪等而使其吸收率下降，也可起到降血脂的作用。另外，可溶性纤维在大肠中被肠道细菌代谢分解产生一些短链脂肪酸，如乙酸、丁酸、丙酸等，这些短链脂肪酸一旦进入肝脏，可减弱肝中胆固醇的合成。

④预防结肠癌作用。有研究表明膳食纤维具有预防结肠癌的作用，主要是膳食纤维可以吸附代谢毒素和废物，减少其与肠道的接触；此外，纤维在大肠中被肠道细菌代谢分解产生一些短链脂肪酸，具有保护作用。但也有不同结论的报道。