营养学第三章碳水化合物

三、碳水化合物的生理功能 （一）体内碳水化合物的功能
（二）食物碳水化合物的功能
1、 贮存和提供能量
是人类获取能量的最经济和最主要的来源，所 有的碳水化合物在体内消化后，主要以葡萄糖的形 式被吸收，每克葡萄糖可以产生16.7kJ(4kcal)的 能量。
人体内作为能源的碳水化合物主要是糖原和葡 萄糖，糖原是糖的储存形式，在肝脏和肌肉中含量 最多，而葡萄糖是碳水化合物的运输形式。由于人 体内储存的糖原很少，其储备的能量仅供半天消耗 ，所以人们每天必须按餐进食足够量的碳水化合物 ，才能保证人体能量的需要。
Ø 支链淀粉：难溶于水，遇碘产生棕色反应。 食物中支链淀粉含量较高，一般占65%——81%
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（2）糊精：淀粉水解产物
（3）糖原：存在于动物体内，实际上是动物淀 粉。可在酶的作用下分解为葡萄糖。
2.不可利用多糖 不能被机体消化吸收，又称非淀粉多糖。 包括纤维素、半纤维素、果胶等。
食物中含有的大量纤维素，因人体内无 -糖苷酶而不能对其分解利用，但却具有刺 激肠蠕动等作用，也是维持健康所必需。
5、保护肝脏的作用
碳水化合物除了供给能量还具有保护肝脏 和解毒的作用。实验表明，肝脏中的糖原储备 充足时对四氯化碳、乙醇、砷等化学物质有较 强的解毒能力。另外，肝糖原储存含量充足者 对各种细菌引起的毒血症也有较强的解毒作用 。因此，摄入足量的碳水化合物，可使肝脏合 成足够量的糖原，对肝脏起到保护作用，对有 害物质起到较强的解毒作用，有利于身体的健 康。
单糖、双糖、寡糖和糊精都溶于水，淀粉不 溶于水，与水加热后可吸水膨胀，变成糊状。
膳食中的主要碳水化合物存在方式
名称 单体成分
存在的食物及其含量
单糖
双糖
三糖 四糖 五碳糖
葡萄糖 半乳糖 果糖 麦芽糖 蔗糖 乳糖 棉子糖 麦芽寡糖 麦芽糖醇 水苏糖 毛蕊花糖
许多食物的主要成分 少量，主要存在于发酵的奶制品中 大量存在水果、蜂蜜中 少量，主要存在于葡萄糖糖浆中 大量存在 仅存于奶制品中 少量，存在于豆类、多种蔬菜中 少量，葡萄糖糖浆 少量，葡萄糖糖浆 少量，存在于豆类、多种蔬菜中 微量
多糖:由数量众多的同种单糖或异种单糖组成。
按能否被人体利用分为两类：
1.可利用糖：淀粉、糊精和糖原
（1）淀粉：食物中绝大部分碳水化合物以淀粉形 式存在，其基本构成单位为麦芽糖，在体内最终 水解为葡萄糖。
按照葡萄糖分子结合方式的不同，分为直链淀 粉和支链淀粉。
Ø 直链淀粉：可以溶解在热水中，遇碘产生蓝 色 反应。一般天然食物中直链淀粉含量为 总淀粉量的19%-35%。
某些寡糖不能被动物分泌的酶消化。在胃肠道内，寡 糖可以选择性地作为某些细菌生长的底物。果寡糖能 够作为乳酸杆菌和双歧杆菌生长的底物，但沙门氏菌 、大肠埃希氏菌和其它革兰氏阴性菌发酵FOS的效率很 低，因而它们的生长将会受到抑制。由于合成寡糖具 有上述调整胃肠道微生物区系平衡的效应，现已将其 称为化学益生素(Chemical probiotics)。
食物中主要的双糖有三种：
蔗糖(sucrose)
葡萄糖 — 果糖
乳糖(1actose)
葡萄糖 — 半乳糖
麦芽糖(maltose) 葡萄糖 — 葡萄糖
淀粉的基本单位
寡糖:是指由3～8个单糖构成的一类小分子多 糖。 棉子糖(raffinose)
葡萄糖-果糖-半乳糖
水苏糖(stachyose)
葡萄糖-果糖-半乳糖-半乳糖 “益生源”
二、碳水化合物分类
单糖(monosaccharide) 双糖(disaccharide) 寡糖(oligosaccharide) 多糖（polysaccharide）
单糖 不能再水解的糖 葡萄糖(glucose) 果糖(fructose) 半乳糖(galactose)——乳糖的水解产物
双糖:两个分子单糖缩合而成的糖。（每分子能水 解成两分子单糖的碳水化合物）
碳水化合物
一、碳水化合物的概念
碳水化合物是由碳、氢、氧三种元素组成，每两 个氢原子结合一个氧原子，该比例与水相同，故名碳 水化合物。
低分子量的碳水化合物有甜味，故碳水化合物又 称为糖类。
碳水化合物(carbohydrates)是人类最廉价的能量来源, 又是人类生存的最基本物质和最重要的食物能源。
碳水化合物又称糖类，是世界上大多数国家膳食 中能量的主要来源。
3、节约蛋白质作用
(sparing protein action) 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。
4、抗生酮作用(antiketogenesis)
当饮食中碳水化合物不足时，总能量的供给 相应减少。为保证人体所需的能量供给，体内脂肪 中储存的甘油三酯被动员并加速分解为脂肪酸，以 供给能量。在这一代谢过程中，可产生过多的酮体 （乙酰乙酸、丙酮和 β-羟基丁酸），酮体不能及时 被氧化而在体内聚集，导致酮血症和酮尿症。只有 当膳食中碳水化合物供应充足时，机体就不会过多 动用脂肪，也不至于会产生过量的酮体，那么，也 就不会发生酸中毒症状。所以，碳水化合物有抗生 酮的作用。
2、机体的构成成分
碳水化合物与脂类形成的糖脂是组成细胞膜 与神经组织的重要成分；糖类与蛋白质结合生成 的糖蛋白是构成软骨、骨骼和眼球的角膜、玻璃 体的组成成分，并具有多种复杂的生理功能；糖 类与蛋白质结合成糖蛋白还可构成抗体、某些酶 和激素等具有重要生物活性的物质。
人体的大脑和红细胞必须依靠血糖供给能量 ，因此维持神经系统和红细胞的正常功能也需要 糖。糖和磷酸、碱基组成的核糖核酸和脱氧核糖 核酸是构成细胞质和细胞核的重要成分。
我国以淀粉类食物为主食，人体总能量的60 ％～70％来自食物中的糖类,碳水化合物是人类 能量最主要、最经济的来源
人体的大脑和红细胞必须依靠血糖供给能量，因 此维持神经系统和红细胞的正常功能也需要糖。
近10年来，随着营养学研究的深入，人们对碳水 化合物生理功能的认识已从仅“提供能量”扩展 到调节血糖、降低血脂、改善肠道菌群等更多的 方面。
6. 某些寡糖的保健作用
近几年来，人们对于寡糖的研究和应用具有特别的兴 趣，已合成了一些寡糖产品，如甘露寡糖(MOS，酵母 细胞壁的衍生物)、果寡糖（FOS，由蔗糖通过转果糖 酶反应合成）等。研究表明，上述寡糖进入人体内后 ，胃肠道中的致病菌就会与之结合，从而不能在肠壁 表面定植，这样它们就会随食糜一道排出体外，从而 保护了人免遭这些致病菌的侵害。