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第四章碳水化合物与膳食纤维第一节碳水化物的分类、结构和性质一、碳水化物的分类碳水化物分单糖、双糖、低聚糖、多糖四类。糖的结合物有糖脂、糖蛋白、蛋白多糖三类。（1）单糖不能水解成更简单的糖的碳水化物叫单糖。自然界存在最多是戊糖和已糖。单糖具有醛基或酮基。有醛基者称醛糖，有酮基者称酮糖。（2）双糖每分子能水解成两分子单糖的碳水化称双糖。营养上有意义的双糖有蔗糖、麦芽糖、乳糖三种。（3）低聚糖每分子水解成3～9个分子单糖的碳水化物称低聚糖。可再分两类：水解产生的所有糖分子都是葡萄糖的称麦芽糖低聚糖，（4）多糖每分子更多分子的单糖的碳水化物是多糖膳食纤维属这一类，除纤维素外，膳食纤维还包括半纤维素、果胶、藻类、木质素。半纤维素是D-甘露糖、D-木糖、D-葡萄糖、D-半乳糖以β1→4糖苷糖连起来的，分支上有阿拉伯糖、半乳糖和葡萄糖醛酸。果胶主链葡萄糖醛酸连成的，侧链上有鼠李糖、阿拉伯糖、岩藻糖、木糖。藻类多糖主链由甘露糖、木糖、葡萄糖醛酸和葡萄糖组成，侧链有半乳糖。木质素木质不是碳水化物，是苯丙烷的聚合物。由于和其余膳食纤维同时存在，且有类似的功用，所以把它作为膳食纤维中的一类。膳食纤维和粗纤维不同。植物性食物中，有胃肠道不能消化的物质，统称膳食纤维；食物用酸碱处理后的不溶物称为粗纤维。经过这一处理，大部分膳食纤维都丢失，测得的数值仅有膳食纤维总量的20～50%。纤维素不溶。果胶能溶于水。其余膳食纤维可吸水膨胀，吸水量依来源、周围液体的PH和离子浓度等而不同。如麦麸可吸收5倍生本身重量的水。吸水后膳食纤维呈海绵状，细菌和一些分子能穿插进去。二、碳水化物的结构和性质第二节碳水化物的生化代谢及生理功能一、消化吸收1．中间代谢概述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。葡萄糖进入肝细胞后与磷酸反应生成葡萄糖-6-磷酸，这样细胞内的葡萄糖浓度可维持在低水平，使葡萄糖不断进入肝细胞。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。葡萄糖在肝内经分解代谢提供机体所需要的能量，多余的合成糖原保留在肝内，再有多余就转变成脂肪运送到脂肪组织储存起来。2．三大营养代谢的关系人习惯于三餐，饱腹和空腹交替产生。所以要具备能处理碳水货物增多和缺少时保证能量供应的两套本领。餐后血糖升沿高，胰岛素分泌增加，胰高血糖素分泌减少。使更多的葡萄糖进入肝脏、肌肉和脂肪组织；增强酶活力，加速葡萄的氧化和肝糖原、肌糖原的合成。超过糖原的储存量后，肝脏可把葡萄糖经磷酸二羟丙酮还原成甘油-3-磷酸，与乙酰辅酶A合成的脂肪酸，利用NADPH提供的能量，生成脂肪。再和蛋白质结合成极低密度脂蛋白入血，运送到脂肪组织储存。过多的碳水化物也能合成某些非必需氨基酸。餐后约4h，不能利用食物中的葡萄糖。胰高血糖素分泌增加，胰岛素减少，转为利用肝糖原以供给血糖。肝糖原储存量不多，成人能动用的不到70g,不够一个晚上的消耗。所以，从餐后8h开始，还得利用脂肪以提供能量。甘油可变成糖，但在脂肪中所占重量不多。脂肪酸只能供能，不能转变为葡萄糖。因此，血糖的来源不得不转向氨基酸了。一般说来，除亮氨酸和赖氨酸外，其他氨基酸都是能成糖的，但从能量的观点看，只有丙氨酸和谷氨酸可作葡萄糖的来源。此时血糖的90%来自丙氨酸，10%来自谷氨酸。肝脏能把肌肉中送来的丙氨酸作用成丙酮酸而生成葡萄糖。空腹时，肌肉中进入血液的氨基酸增加，其总量的30～40%是丙氨酸。但肌肉蛋白质的丙氨酸含量不到10%。另外的丙氨酸从哪里来的？葡萄糖经酵解可生丙酮酸，再经转氨作用丙氨酸。但这样葡萄糖的量并没有增加。增加的丙氨酸实际来自其他氨其酸。肾脏把谷氨酸去氨后得α酮戊二酸，再和运来的成糖氨基酸如丙酸起转氨作用而得丙酮酸，最后得葡萄糖。α-酮戊二酸也能经三羟酸循环形成苹果酸，最后成葡萄糖。二、生理功能1．供给热能2．构成身体组织3．维持心脏和神经系统的正常功能4．保护肝脏和解毒能力5．参与蛋白质、脂肪在体内的正常代谢第三节碳水化合物的食物来源及供热比谷类占50-60%，干豆类占20-25%；即淀粉占70-85%。甘蔗、甜菜是蔗糖的主要来源，占15-30%。碳水化合物占总供热能的60-70%为宜。第四节膳食纤维膳食纤维的种类果胶、树胶、纤维素、半纤维素、ß-葡聚糖、木质素等膳食纤维的作用1．改善肠道功能2．降低血浆胆固醇，防止动脉粥样硬化和冠心病3．控制体重，防止餐后高糖4．吸附作用。