3.2碳水化合物

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第二节 碳水化合物,1,了解碳水化合物的分类及膳食地位,掌握碳水化合物的生理功能,掌握膳食纤维的物化特性及生理功能,掌握血糖生成指数的概念及意义,熟悉碳水化合物适宜摄入量及来源,学习目的与要求,2,一、碳水化合物的分类,CHO,也称为糖类，由,碳、氢、氧,三种元素构成,营养学上一般将其分为四类,多糖,双糖,可消化多糖,寡糖,单糖,非消化多糖,可消化寡糖,非消化寡糖,两分子单糖,3,以己糖为主,食物中主要有,葡萄糖、果糖、半乳糖；,天然水果、蔬菜中，还有少量的糖醇类物质。,1.,单糖（,monosaccharide,）,4,2.,二糖,（,disaccharide,）,三种主要二糖：,蔗糖,、,麦芽糖,和,乳糖,果糖,葡萄糖,半乳糖,蔗,糖,麦芽糖,乳,糖,5,3.,寡糖,（,oligosaccharide,）,由,3-9,个单糖构成的小分子多糖，较重要的是存在于豆类中的棉子糖、水苏糖。,4.,多糖,（,polysaccharide,）,由,10,个以上单糖构成的大分子糖,重要的有糖原、淀粉、纤维素，均由葡萄糖分子构成,植物多糖,淀粉,(starch ),非淀粉多糖,动物多糖,糖原,( glycogen ),6,葡萄糖,糖原,支链淀粉,直链淀粉,非淀粉多糖,淀粉是植物贮存葡萄糖的一种形式，,分为直链和支链淀粉。,糖原是动物贮存葡萄糖的一种形式，,结构与支链淀粉类似，分支更多。,非淀粉多糖是指淀粉以外的多糖，主要有纤维素、半纤维素、果胶等,。,7,碳水化合物,主要特性,可,利用碳水化合物,葡萄糖,机体基本的碳水化合物，亦称血糖,果 糖,果糖代谢不受胰岛素控制，甜度比葡萄糖高,蔗 糖,食用量最多的双糖，与血脂有一定的关系,乳 糖,存在于乳汁中，其主要功能为提高婴儿肠道抵抗力和钙的吸收率,淀 粉,自然界中最多的碳水化合物之一，不溶于冷水，加热成胶状易于消化,营养学上，碳水化合物又可分为可利用及不可利用碳水化合物,8,碳水化合物,主要特性,不可利用碳水化合物,糖 原,易溶于水，在酶作用下迅速分解为葡萄糖，动物肝、肌肉等组织含量高,纤维素,葡萄糖以,-1,、,4,糖苷键合成，人类无酶分解它，纤维素具有维持机体正常消化功能,果胶类,以葡萄糖醛酸为主链构成的一种无定形物质，主要存在与果蔬等软组织中，易与食物中无机盐结合，而影响无机盐的吸收,木质素,人类和草食动物都不能消化，具有刺激肠道蠕动，维持机体消化功能的正常,9,二,.,碳水化合物的生理功能,1.,储存和供给能量,The,liver,stores one-third of the bodys total glycogen. When blood glucose falls, the liver cells dismantle (,拆除，释放,) the glycogen into single molecules of glucose and release them into the bloodstream to be used by,central nervous system,and other organs.,Muscle cells,can also store glucose as glycogen (the other two-thirds), but they use it just for themselves during exercise.,Storing glucose as glycogen and using it for energy,10,2.,构成肌体,（,Component of cells and tissues,）,糖脂是细胞膜和神经组织的结构成分之一,glycoprotein,（糖蛋白）,and,glycolipid,（糖脂）,mucin,（粘蛋白）, and DNA , RNA.,机体中许多抗体、维生素、激素的重要组成成分。,11,3.,Sparring protein from use as energy source,（节约蛋白质作用）,If,body can not consume enough carbohydrate to yield glucose, it is forced to make glucose from protein (this process is termed,glyconeogenesis,糖异生,), because,fats generally cannot be converted into glucose,.,So enough carbohydrates can spare body protein which can be used to make body tissues and to perform other vital processes.,(,即足够的碳水化物可以使体内蛋白质不被分解作为热能而消耗的作用,),12,4.,脂肪代谢的调节作用（抗生酮作用）,乙酰乙酸,脂肪酸 乙酰,CoA,b-,羟丁酸,丙 酮,糖 草酰乙酸,CO,2,+H,2,O,三羧酸循环,13,5.,保肝解毒作用,葡萄糖 葡萄糖醛酸 低毒易溶物质,肝脏 螯合有毒物质,排出体外,14,6.,传递信息,过去，一直认为传递信息是蛋白质和核酸的事,碳水化合物主要功用是供给热能和构成组织。,1960,年由,Watkins,确定了血型抗原决定基的糖链结构，表明决定血型的物质是糖链。,1968,年已公认碳水化物能携带信息，以后又有很大发展。,15,7.,起润滑作用,糖蛋白和蛋白多糖有滑润作用。,关节液中有大量,透明质酸,，是关节活动的润滑剂。,消化液中的,糖蛋白,，使食糜易于移动，且可包裹食糜和粪便，使肠粘膜免受机械和化学的操伤。,呼吸道的,糖蛋白,，有防止支气管和肺泡上皮干燥、保护呼吸道免受气体和微生物侵入的作用。,生殖系统的,糖蛋白和蛋白多糖,，有润滑和利于精子运动，保护胚胎等作用。,16,8.,促进肠道健康,非淀粉多糖可刺激肠道蠕动，促进肠道内有益菌的增殖。,食品,9.,其他功能,抗肿瘤、抗病毒、抗氧化等。,17,1.,膳食纤维的定义,三,.,膳食纤维,（,dietary fiber,）,2000,年,AACC,（,美国谷物化学家协会）：,“,膳食纤维是指不能被,人体消化吸收的,可食碳水化合物及其类似物,，这些物质,不能被小肠消化吸收,，但在,大肠内可全部或部分发酵,。膳食纤维包括多糖、低聚糖、木质素，或与之相缔合的,植物成分,。”,18,中国营养学会于,2005,年,6,月在北京举办了“膳食纤维的定义、方法和能量值”国际研讨会，与会专家就一下定义达成了共识：,膳食纤维是指植物性食物或原料中糖苷健,3,、不能被人体小肠消化和吸收、对人体有健康意义的不消化碳水化合物。包括部分非淀粉多糖（纤维素、半纤维素、木质素、植物黏质、果胶等）、抗性淀粉、葡聚糖以及其他部分低聚糖等。,19,2,膳食纤维的分类,（,1,）根据溶解特性,不溶性膳食纤维,是指不被人体消化道酶消化且不溶于热水的那部分膳食纤维，是构成细胞壁的主要成分。,纤维素、半纤维素、木质素、原果胶和动物性的甲壳素和壳聚糖。,水溶性膳食纤维,指不被人体消化酶消化，但溶于温水且其水溶性又能被,4,倍体的乙醇再沉淀的那部分膳食纤维。,果胶，海藻中的海藻酸、卡拉胶、琼脂和微生物发酵产物黄原胶，以及人工合成的羧甲基纤维素钠盐等。,20,（,2,）按来源分类,植物来源,的有：纤维素、半纤维素、木质素、果胶、阿拉伯胶和半乳甘露聚糖等；,动物来源,的有：甲壳素、壳聚糖和胶原等；,海藻多糖类,有：海藻酸盐、卡拉胶和琼脂等；,微生物多糖类,有：黄原胶等；,合成类,有：羧甲基纤维素等。,植物体是膳食纤维的主要来源，是研究和应用最多的一类。,21,3.,常见的膳食纤维,（,1,）纤维素（,cellulose,）,不能被人类肠道淀粉酶所分解，水溶性较小，也不能被酸水解,因具有吸水性但不溶于水，因此可增加肠内容物的体积,（,2,）半纤维素（,hemicellulose,）,在人的大肠中比纤维素易于被细菌分解,谷物中可溶的半纤维素被称为戊聚糖，可形成黏稠的水溶液并具有降低血清胆固醇的作用,22,3.,常见的膳食纤维,（,3,）木质素（,lignin,）,不是真正的碳水化合物，而是苯基类丙烷的聚合物,难以与纤维素分离，故包含在膳食纤维的范畴内,（,4,）果胶（,pectin,）,可在热溶液中溶解，在酸性溶液中遇热形成凝胶,（,5,）抗性淀粉（,resistant starch,）,包括改性淀粉和经过加热后又冷却的淀粉,属于不容性膳食纤维，但同时兼有可溶性膳食纤维的优点,23,3.,常见的膳食纤维,（,6,）不可消化寡糖,（,non-digestible oligosaccharide,，,NDO),是由,3,9,个单糖聚合成的短链低聚糖,其营养功能源于其独特点发酵性，也被称为双歧因子,（,7,）树胶（,gum,）和粘胶（,mucilage,）,是由不同的多糖及其衍生物组成，存在于海藻、植物渗出液和种子中,24,4,膳食纤维的物化特性,（,1,）高持水力,（,2,）吸附作用,（,3,）对阳离子有结合和交换能力,（,4,）无能量填充剂,（,5,）发酵作用,25,5,膳食纤维的生理功能,（,1,） 免疫作用,膳食纤维可改善肠内细菌群，发挥免疫作用，产生能起免疫制癌剂作用的各种非消化性多糖。,（,2,） 预防结肠癌和直肠癌,谷物纤维素能与致癌物结合，排出体外，从而减少随饮食进入肠内的霉菌毒素，亚硝胺，苯并芘等的吸收。,26,（,3,）,增加饱腹感，控制体重,可增加胃内容物容积而有饱腹惑，从而减少人们摄入的食物量和能量，有利于控制体重起到减肥作用。,（,4,） 降血脂及预防心血管疾病,膳食纤维可降低血液中胆固醇的浓度，促进胆固醇在肝脏代谢分解后与胆盐结合排泄出体外，对预防心血管疾病有一定作用。,27,（,5,） 降血糖及预防糖尿病,胶态可延缓、阻碍食物中,fats,和葡萄糖的吸收，降低血脂和血糖水平，改善耐糖量，减少糖尿病患者对胰岛素的依赖作用。,（,6,） 调节胃肠道功能，防治便秘,在人体内能刺激肠道蠕动，在肠道中吸收和保持水分，减少慢性便秘。,可缩短肠内容物通过肠道时间，降低结肠压力，减少有害物质与肠壁接触的时间，能增强结肠的渗透作用，稀释胃肠内容物中有害物质的浓度。,28,口腔,促进唾液分泌,消化道溃疡,胃部,吸水膨胀,延长排空时间,小肠,大肠,吸附作用,促进有害物质的排泄,降低食物总热量,延缓淀粉转化为葡萄糖,增加咀嚼力度,减少脂肪的吸收,减少胆固醇的吸收,肥胖,糖尿病,高血压,冠心病,胆结石,痛风,脑卒中,大肠癌,便秘,阑尾炎,静脉异常,润滑肠道，增加排便量,被益生菌酵解，抑制有害菌,维持正常的,P,H,水平,肠粘膜的屏障,膳食纤维与慢性病预防,龋齿,29,6,膳食纤维的缺点,(1),束缚,Ca,2,和一些微量元素,(2),束缚人体对维生素的吸收和利用,(3),引起不良生理反应,过量摄入，尤其是摄入凝胶性强的膳食纤维，如瓜尔豆胶等会有腹胀、大便次数减少、便秘等副作用。,30,7.,人体每天需要多少膳食纤维,中国营养学会推荐量,DRI,正常人一天需要,25-35,克,31,按,30,克计算，相对应的食物量,15,公斤烤麸、,10,公斤老豆腐,6,公斤 黄瓜、西红柿,5,公斤 白菜、丝瓜、莴笋,4.3,公斤 冬瓜、金瓜,3.75,公斤 南瓜、绿豆芽、心里美罗卜,3.33,公斤 洋葱,1,公斤 鲜玉米,600,克 燕麦片,500,克 玉米面（干）,1500,克 鲜魔芋,（数据来源：,2002,年食物成分表）,32,目前我国居民膳食纤维平均摄入量不足，据,2002,年全国营养普查结果，城市成人平均为,11.2,克，农村成人平均为,12.4,克,与,DRI,的,25-35,克相差较大；,除了严重营养不良的地区以外，包括西部地区在内，膳食纤维不足的现象具有普遍性；,33,四、碳水化合物,DRIs,和食物来源,1,、推荐摄入量,多数国家：占膳食总热能,60-65%,我国：占膳食总热能,55-65%,（,AI,）,包括：淀粉、非淀粉多糖和低聚糖，还应限制纯糖的摄入量，提倡摄入含营养素多的多糖食物。,纯糖占总热能, 10%,（,否则可提高龋齿发生率）,34,2,、来源,食物种类,含量,(%),热量,食物种类,含量,(%),热量,大米,78.2,353,大豆,19.9,90,白面,74.6,352,芋头,13.6,63,高梁,70.5,369,莲子,61.9,340,玉米,74.9,374,粟子,41.5,201,豆,57.5,337,花生,15.5,616,碳水化合物来源,35,葡萄糖降解提供能量,被细胞吸收的葡萄糖首先经无氧酵解降解成两个丙酮酸，产生少量能量。然后丙酮酸再继续经有氧代谢降解为二氧化碳，并产生大量能量。,食用的果糖和半乳糖在体内经简单反应后都可转化为葡萄糖进一步代谢。,五、 血糖生成指数（,glycemic Index ,GI,）,1.,体内葡萄糖的利用,36,血糖在一餐之后上升了，肝脏会第一个作出反应。它释放,胰岛素,让身体组织吸收过多的葡萄糖。,肌肉和肝脏用这些多余的葡萄糖合成糖原。肌肉含有身体,2/3,的糖原并只作己用。肝存有另外,1/3,的糖原，用于在血糖供应不足时补充血糖，供给大脑和其他组织。,糖原分子非常适合于用来在需要时释放葡萄糖。,将葡萄糖储存为糖原,37,在满足身体,细胞能量需求,和,补充贮备糖原,外，身体还有处理吸收的碳水化合物的第三条路径,:,即多余的葡萄糖肝脏不能处理时，要将它们降解成小分子，并生成能量贮存更持久的化合物,脂肪,。 脂肪被释放到血液中，进入身体的脂肪组织并存贮在那儿。,脂肪细胞理论上能存储无限的脂肪！,将葡萄糖转化为脂肪,38,GI,概念,在一定时间内（一般为,2h,），人体食用含,50,克有价值的碳水化合物的食物和相当量的葡萄糖后，体内血糖曲线下面积的比值。,它可反映机体对餐后引起机体血糖反应高低的指标。,血糖指数,=,X,100,进食后,2h,血浆,Glu,曲线下的总面积,等量,Glu,食后,2h,血浆,Glu,曲线的总面积,2.,血糖生成指数,39,低,GI,食物：,GI75,富强粉馒头、白面包、粳米、糯米、膨化食品等,食物,GI,高低的划分,混合膳食的,GI,计算：,通过单一食物,GI,值和配比进行计算。,40,部分食物的生糖指数（葡萄糖,=100,）,食物名称,GI,食物名称,GI,粳米,95,糯米,95,全麦粉面包,69,大麦粉,66,白面包,87,鲜桃,28,梨,36,苹果,36,香蕉,53,红小豆,26,四季豆,27,蔗糖,65,西瓜,72,南瓜,75,全脂牛奶,27,脱脂牛奶,32,41,GI,的意义,低,GI,在胃内停留时间长，释放缓慢，葡萄糖进入血液后峰值低，下降速度慢。,高,GI,进入胃肠道后消化快，吸收完全，葡萄糖迅速进入血液,，,葡萄糖进入血液后峰值高， 也就是血糖升的高；,GI,可用于病人管理、居民教育、运动员膳食管理,42,影响食物,GI,的因素,1.,食物的类别,2.,食物的物理特征,3.,食物的加工方式,4.,食物成分和膳食结构,支链淀粉,直链淀粉,43,3.,食物血糖负荷,（,glycemic load,，,GL,）,GL=,食物,GI,摄入该食物的实际可利用,CHO,含量（,g,）,GL,分级与评价：,高,GL,食物，,GL,20,；,中,GL,食物，,GL,在,11-19,低,GL,食物，,GL,10,44,六,.,Lactose intolerance,(,乳糖不耐受,),1. Causes:,Lactase activity declines,dramatically during childhood and adolescences to 5% to 10% of the activity at birth. About 30% of the people in the world retain enough lactase to digest and absorb lactose efficiently throughout adult life.,Lactase deficiency,may also develop when the intestinal villi,（绒毛）,are damaged by disease, certain medicines, prolonged diarrhea, or malnutrition.,45,2. Symptoms,3. Prevention,Fermented milk product: yogurt(,酸奶,),Milk products that have been treated with an enzyme.,By gradually increasing the amounts of milk products intake .,Bloating,（胀气）, abdominal discomfort, and diarrhea. Bacteria ferment it which produce gas and irritating acid.,46,47,