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1、碳水化合物（Carbohydrates）,王洁玉,本章内容及重难点 第一节 碳水化合物分类及来源 第二节 碳水化合物的生理功能（重点）第三节 碳水化合物消化、吸收与代谢（难点）第四节 碳水化合物的食物来源与供给量（重点）第五节 膳食纤维（重点）,第一节 碳水化合物的分类、来源及形式,一、单糖 不能水 解成更简单的糖的碳水化合物叫单糖。自然界存在最多是戊糖和已糖。己糖有葡萄糖、半乳糖、果糖等；葡萄糖是构成食物中各种碳水化合物的最基本单位。很少以单糖的形式存在与天然食物中。但却唯一游离存在于动物体血浆中。果糖存在于水果和蜂蜜中。半乳糖是葡萄糖的异构体，所不同的是第4个碳原子上的羟基在环的上面，而葡
2、萄糖的在环的下面。戊糖包括核糖、脱氧核糖（体内合成）、阿拉伯糖、木糖（水果和根、茎类蔬菜）糖醇（单糖的衍生物）：山梨醇、甘露醇、木糖醇，其肠道吸收过程比葡萄糖慢的多，对血糖的影响小，糖尿病人的食品中常用。,复习：糖类（Carbon rate）,糖类是地球表面最丰富的有机化合物。葡萄糖、蔗糖、淀粉、纤维素 来源于植物；动物能合成糖原、乳糖等，是人类生活必需物质。,单糖:葡萄糖 半乳糖 果糖,开链式,环状,1,2,3,4,5,6,二、双糖 由两个单糖以糖苷键结合而构成的糖。如蔗糖、乳糖、麦芽糖、海藻糖等。蔗糖：由一分子葡萄糖和一分子果糖形成。麦芽糖：由两分子葡萄糖形成；乳糖：由一分子葡萄糖和一分子
3、半乳糖相结合形成。三、低聚糖 又称寡糖类，其聚合度为39，如低聚麦芽糖、低聚果糖、低聚半乳糖、棉子糖、木苏糖（豆类食品中，不被肠道消化酶水解，在结肠中被肠道细菌发酵，产生胀气）。,双糖:能水解为两个单糖,蔗糖 乳糖,O,麦芽糖,葡 果,半乳 葡,葡 葡,四、多糖 多糖的聚合度10 以上，包括淀粉多糖：植物淀粉、糖原；非淀粉多糖：如纤维素、半纤维素、果胶、亲水胶质物等。淀粉：由许多葡萄糖分子组成的、能被人体消化吸收的植物多糖。在植物的根、茎、种子中。（葡萄糖以-糖苷键结合）糖原：动物淀粉，在肝脏和肌肉中储存，是许多葡萄糖构成的有侧链的分子。能迅速分解供能。除肝脏肌肉以外，食物中糖原含量很少。（葡
4、萄糖以-糖苷键结合）膳食纤维：存在于植物性食物中，由许多葡萄糖分子组成的、不被人体消化吸收的多糖。（葡萄糖以-糖苷键结合）不可溶性膳食纤维：纤维素、木质素、半纤维素 可溶性膳食纤维：溶于水，又可以吸水膨胀并能被肠道中的微生物发酵的纤维。包括果胶、树胶、粘胶、魔芋多糖等。,多糖:,由数百至数千个单糖分子以糖苷键连接，聚合而成的高分子化合物。多糖没有甜味，能水解为单、双糖。多糖有：糖原（动物体内），淀粉、纤维素（植物）,糖原、淀粉的基本结构,第二节 碳水化合物的生理功能,人体内碳水化合物有三种存在形式：葡萄糖、糖原、糖的复合物（糖蛋白、糖脂等），其功能表现在：1.储存和提供能量 糖原(肝脏1/3、
5、肌肉）、葡萄糖 2.构成机体组分 核糖和脱氧核糖是细胞中核酸的成分；糖脂是组成神经组织与细胞膜的重要成分；糖蛋白是抗体、酶、激素以及肝素的组成部分。3.对脂肪代谢调节作用，具有抗生酮作用。食物中碳水化合物不足，机体要利用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，因而引起酮病。膳食中的碳水化物可保证这种情况不会产生。,4节约蛋白质作用 食物中如碳水化合物不足，机体不得不从蛋白质取得能量。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。5.起解毒作
6、用 肝中的葡萄糖醛酸能结合一些外来的化合物，以及细菌产生的毒素等，共同排出体外，起到解毒作用。6.作为合成生物大分子的前体 体内许多物质是利用碳水化合物来合成的，如嘌呤、嘧啶、某些氨基酸、卟啉、胆固醇等。再由他们合成核酸、蛋白质及胆固醇的一些衍生物。7.传递信息：糖蛋白受体、低聚糖、多糖抗体、粘蛋白等起到信息使者的作用。8、免疫作用：以糖蛋白的形式构成抗体。,食物碳水化合物的功能：1.提供能量 食物中的碳水化物是世界上来源广泛、使用最多、价格最便宜的供能营养年素，容易消化吸收、利用迅速且完全。2.改善食物的色、香、味、型等感官品质；食糖是食品烹调加工不可缺少的原料。3.提供膳食纤维,第三节 碳
7、水化物消化、吸收,一、消化 碳水化物要消化或单糖才吸收。消化的过程就是水解的过程。麦芽糖、乳糖、蔗糖、麦芽低聚糖都能消化。人能消化的多糖仅淀粉一种，糖原在制成食品时已不存在了。消化从口腔开始，口腔里有唾液淀粉酶能水解淀粉为糊精、麦芽低聚糖和麦芽糖。水解程度有限。胃里没有消化淀粉的酶。小肠内有胰液的-淀粉酶，其作用将淀粉分解为短链多糖、麦芽糖等。肠粘膜上皮细胞中有吸收细胞，细胞的微绒毛膜上的以下的消化酶14糖苷酶，水解麦芽低聚糖的14糖苷键；异麦芽糖酶，水解麦芽低聚糖的16糖苷键；蔗糖酶，消化蔗糖；-半糖苷酶，消化乳糖。,二、吸收 消化的最终产物（葡萄糖、果糖、半乳糖）立刻可以被膜上运输蛋白所结
8、合，带入细胞内，释放到胞浆中。小肠吸收的碳水化物主要是葡萄糖、果糖、半乳糖三种，经门静脉送到肝脏。在吸收的葡萄糖中，60%以上在肝内代谢，其余入大循环。果糖和半乳糖在肝中转变为葡萄糖。淀粉 淀粉酶 麦芽糖酶麦芽糖 葡萄糖 蔗糖 蔗糖酶 门静脉 果 糖 肝脏 葡萄糖 代谢 乳糖酶乳糖 半乳糖,乳糖不耐受：小肠粘膜乳糖酶缺乏或活性降低，机体在摄入大量奶及奶制品后可能出现腹胀、腹痛、腹泻等不耐受症状。在全世界各地区人群中都存在不同程度的乳糖酶缺乏，亚洲人群乳糖酶缺乏的发生率高于60%。据调查，汉族成人乳糖酶缺乏的发生率为75 95%。欧洲白人及其后裔（北美洲和澳大利亚的后裔），乳糖酶缺乏的发生率通常
9、低于30%。防治措施：（1）正确的饮奶方法：少量多次饮牛奶；将牛奶和其它固体食物，如面食、饼干等一起食用可以避免或减轻，要尽量避免空腹饮奶。（2）选择低乳糖配方奶粉或饮用豆浆。（3）饮用酸奶，酸奶中含有的活菌如乳酸杆菌、嗜热链球菌等含有-半乳糖苷酶活性，可以分解乳中的乳糖。（4）严重者暂停饮奶。长期不饮奶者，适当补充钙剂。,第四节 糖代谢 一、糖的主要代谢途径的场所及生理意义：,二、糖代谢概况,淀粉、双糖需水解为单糖才能吸收,血糖是体内糖的运输方式,肝,三、血糖,（一）血糖含量 血糖（blood sugar）是指血液中的葡萄糖。正常人空腹血糖含量 3.9 6.1 mmol/L 血糖稳定的意义：
10、保证机体（特别是脑）的正常生理活动。,（二）血糖的来源与去路,食物糖类,肝糖原,非糖物质,血糖,消化吸收,分解,糖异生,CO2+H2O+能,氧化分解,合成,脂肪等,糖原,转化,血糖 9 mmol/L,糖尿,血糖含量的稳定依赖来源与去路的动态平衡。,（三）激素对血糖的调节,降低血糖的激素：胰岛素 作用 1、促进血糖进入肌肉、脂肪组织代谢 2、促进肝糖原合成 3、促进糖氧化 4、促进糖转变为脂肪 5、抑制糖异生,氧化分解,升高血糖的激素,（一）肾上腺素 1、促进肝糖原分解为血糖 2、促进肌糖原酵解 3、促进糖异生,氧化分解,（二）胰高血糖素 1、促进肝糖原分解为血糖 2、促进糖异生,（三）糖皮质激
11、素 1、促进肝外蛋白质分解为氨基酸 2、促进糖异生,（四）生长素 抗胰岛素作用,（五）甲状腺素,（四）血糖浓度异常,低血糖：3.9 mmol/L 低血糖症状（饥饿感、四肢无力）2.5 mmol/L 低血糖昏迷 1、生理性：饥饿、妊娠呕吐 2、药物性：过量注射胰岛素 3、病理性：Addison 氏病(肾上腺皮质功能)、严重肝病,高血糖：空腹血糖 6.1 mmol/L 9 mmol/L 出现糖尿 1、生理性：饮食、情感性 2、病理性：糖尿病 原因：胰岛素不足 症状：三多一少 继发：感染、酮血症酸中毒.,（五）葡萄糖耐量试验（GTT）,GTT是一种糖负荷试验。用于了解机体对Glu的调节能力，评价内分
12、泌功能，反映近期体内糖代谢情况。,轻型糖尿病(糖耐量降低),糖耐量正常,Addison氏病(糖耐量升高),（六）糖化血红蛋白（GHb）,GHb是RBC生存期内，HbA1与己糖的非酶促反应产物。参考值：6.5 1.5%新发病的糖尿病病人，血糖 但GHb没有明显增加。未控制的糖尿病病人，GHb可达10 20%，当糖尿病被控制，血糖下降后，GHb需数周才下降，故GHb作为糖尿病中远期疗效的指标。,第五节 碳水化合物的食物来源与供给量,一、碳水化合物的食物来源食物中碳水化物主要来自谷物、蔬菜、水果、奶和糖。其形式有：淀粉：谷薯类、豆类、某些蔬菜的根和茎。寡糖：豆类、蜂蜜 葡萄糖：葡萄糖成品（以单糖的形
13、式存在于天然食物中很少）果糖：水果、蜂蜜、水果糖 蔗糖：甘蔗、甜菜、精制糖 乳糖：奶及奶制品 膳食纤维：蔬菜、水果、豆类、谷薯类 糖醇：蔬菜、水果二、碳水化物的供给量：中国营养学会推荐量为：碳水化合物所提供的能量应占膳食总能量的55-65%，精制糖不超过总能量的10%。淀粉类食物应以谷类为主，粗细配搭，大约250-400克。谷类食物中含糖大约70%.,作业,1、某男，22岁，身高170cm，体重70kg，大学在校学生。某日除正常教室内上课外，踢足球2小时。（追加法）请计算，该人该日所需粮谷类食物是多少？2、某女，56岁，身高158cm，体重68kg，在家从事一般家务劳动。请计算，该女性一日所需
14、粮谷类食物是多少？（体重计算法）3、请计算你自己一日所需粮谷类食物是多少？,第六节 膳食纤维,一、膳食纤维的种类和食物来源：纤维素 果胶 木质素 膳食纤维总量 麦麸 8.0 3.2 44.0 白面包 0.7 2.7 全粉面包 1.3 1.2 8.5 苹果 0.5 0.5 0 1.4 番茄 0.4 0.3 0.3 1.4 马铃薯 1.0 0.2 3.5 卷心菜 0.7 0.7 0.4 2.8 胡萝卜 1.5 0.9 3.7(单位：每100克可食部分中的克数),二、生理功能和营养保健作用（一）防止血糖升高 可溶性膳食纤维吸水后膨胀为凝胶状，能增加食物的黏滞性；还能在小肠黏膜表面形成一层“隔离层”，
15、延缓食物中葡萄糖的吸收；同时增加饱腹感，可防止餐后血糖急剧上升。膳食纤维还可以增加胰岛素的敏感性。膳食纤维的高低对血糖的影响 食 物 膳 食 纤 维 含 量（%）血 糖 指 数 土 豆 0.7 80-90%早籼米 1.4 70-80%白面包 3.6 60-70%全麦面包 5.8 50-60%燕 麦 6.6 40-50%黑 豆 10.2 30-40%扁 豆 13.4 20-30%大 豆 15.5 10-20%美国糖尿病学会建议糖尿病病人每天摄取的膳食纤维应达40克；,（二）防止血脂升高 膳食纤维可以减少肠道对胆固醇的吸收，促进胆汁的排泄，降低血胆固醇水平，可预防冠心病和胆石症的发生。（三）减肥
16、膳食纤维在胃肠内容易产生饱腹感，能帮助减肥者有效地控制食欲，而且膳食纤维可限制部分糖和脂质的吸收，使体内脂肪消耗增多。（四）通便 膳食纤维能吸收水膨胀，增大肠内容物体积，使大便变软变松，还能促进肠蠕动，缩短肠内容物通过肠道的时间，能起到防治便秘和痔疮的作用。（五）解毒防癌 膳食纤维能促进肠道蠕动，缩短了食物分解产生的某些毒素及黄曲霉毒素、亚硝胺、多环芳烃等致癌物在肠道内的停留时间，减少肠道对毒物的吸收，预防结肠癌。（六）其它:防治痔疮、大便秘结；防胆结石等。,（三）膳食纤维过量的危害 作为食品，膳食纤维本身并不具有毒性，但是有些疾病病人不宜多食膳食纤维：各种急性慢性肠炎、伤寒、痢疾、肠道肿瘤、
17、消化道小量出血、肠道手术前后、肠道食道管腔狭窄、某些食道静脉曲张。过量的膳食纤维导致腹泻、胀气、肠梗阻；还会影响一些维生素和微量元素的吸收。膳食纤维建议量（四）建议量：中国营养学会2000年推荐 能量（Kcal）1800 2400 2800 膳食纤维（g/d）25 30 35 其中：不可溶性膳食纤维占70-75%，可溶性膳食纤维占25-30%。,（五）膳食纤维在食品工业中的应用 西方国家在20世纪70年代便已开始风行膳食纤维食品，据统计膳食纤维在果汁中的应用最为广泛，其次是乳制品。牛乳中含有5大营养素，但不含膳食纤维，因此添加膳食纤维会使牛乳的营养更加丰富全面，膳食纤维还可用于快餐、膨化食品、
18、糖果、肉类、罐头和一些功能性保健食品。,附：魔芋的保健作用 本草纲目和历代本草记载中记述：魔芋性寒、味辛、“块茎入药，有解毒、消肿、化痰、散结、行淤的等功能”。魔芋是一种低热能、低蛋白质、低维生素、高膳食纤维的食品，高膳食纤维才是它有效的营养成分。魔芋精粉是魔芋球茎经物理方法加工获得的，是有效营养成分的浓缩品，其中主要的有效成分是葡甘露聚糖，属可溶性半纤维素。魔芋的营养保健作用就是发挥膳食纤维对营养不平衡的调节作用，如防治便秘、降血糖、降血脂、减肥等。华西医科大学研究表明，便秘者食用魔芋能增加每日粪湿重（相当于1克魔芋精粉增重11.4克）和粪便含水量；能缩短食物在肠道运转的时间和平均一次排便时
19、间；能增加双歧杆菌数。魔芋精粉对高脂血症患者降血脂效果显著，而对血脂水平在危险临界值者，基本维持原有水平，起到预防高血脂的作用。可溶性纤维调节脂代谢的可能机理，除增加胆酸排泄外，还有减少脂肪和能量摄入、减少脂肪和胆固醇吸收等原因。,魔芋应用于以下方面：1.作为食品的主要原料或添加剂 魔芋精粉作为食用的重要原料或添加剂，制成各种食品、饮料、果冻、果汁的系列产品越来越多。2.作为保健食品，可为特定人群开发具有特定保健功能的保健食品。3.如制成药物，国内外已有可溶性纤维制成容积性类药治疗便秘。用可溶性纤维为药物防治高血脂症和冠心病、糖尿病、肥胖病是目前研究的热门。注：魔芋降血脂、降血糖、减肥、通便等作用，与其有效成分葡甘露聚糖含量有密切关系，故以上用途使用的魔芋精粉，都必须保证葡甘露聚糖的含量和质量，才能真正起到应用的效用。,谢 谢！,
