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双色球 网2023年04月05日 22:20原创

碳水化合物（carbohydrate）是由碳、氢和氧三种元素组成，自然界存在最多、具有广谱化学结构和生物功能的有机化合物。可用通式Cx(H2O)y来表示。由于它所含的氢氧的比例为二比一，和水一样，故称为碳水化合物。它可以为人体提供热能。食物中的碳水化合物分成两类：人可以吸收利用的有效碳水化合物和人不能消化的无效碳水化合物。糖类化合物是一切生物体维持生命活动所需能量的主要来源。它不仅是营养物质，而且有些还具有特殊的生理活性。

1.碳水化合物主要由碳、氢、氧组成。植物是最主要的碳水化合物来源。通过光合作用，植物将二氧化碳、水和阳光，转变为葡萄糖和氧气，并将葡萄糖储存在叶子中。通过代谢，葡萄糖可以进一步合成为植物中的淀粉和膳食纤维。此外，葡萄糖还可以利用土壤与空气中的氮，转变为蛋白质。

2.单糖（monosaccharide/saccharide/sugar）由1个糖分子组成。常见的单糖包括：葡萄糖、果糖和半乳糖。由于这3种单糖含有6个碳原子，所以也叫做六碳糖。

糖醇（sugaralcohol）是单糖的衍生物，包括山梨糖醇、甘露糖醇和木糖醇。糖醇主要作为无糖口香糖中的甜味剂使用。

核糖和脱氧核糖也属于单糖。前者是RNA的组成成分，后者是DNA的组成成分。由于这两种糖含有5个碳原子，所以也叫做五碳糖。

3.二糖（disaccharide）由2个单糖通过缩合反应形成，包括麦芽糖（葡萄糖+葡萄糖）、蔗糖（葡萄糖+果糖）和乳糖（葡萄糖+半乳糖）：

①麦芽糖：种子发芽时，会生成分解多糖的酶，将种子内的多糖分解为麦芽糖和葡萄糖。这些糖可以为植物的生长提供能量。

②蔗糖：大多数蔗糖存在于植物中，如甘蔗、甜菜和枫树树液。

③乳糖：存在于牛奶和其他乳制品中。某些人体内不存在分解乳糖的酶，当他们食用乳制品后，无法被吸收的乳糖会进入大肠，随后被大肠内的细菌分解为气体和酸，引起肠胃不适。

​4.低聚糖（oligosaccharide）由3-10个糖分子组成，包括棉子糖和水苏糖。身体无法吸收低聚糖（寡糖），未被吸收的低聚糖进入大肠后会变为气体和其他副产品。

5.多糖（polysaccharide）由成百上千个糖分子组成，包括淀粉、糖原和膳食纤维：

①淀粉：葡萄糖在植物中的储存形式。分为直链淀粉和支链淀粉，比例通常为1比4。

②糖原：葡萄糖在动物体内的储存形式。肝脏和肌肉是糖原的主要储存场所。糖原的储存量存在上限，肝脏中可以储存90克糖原（360卡路里热量），肌肉中可以储存300克糖原（1200卡路里热量）。当人体需要能量时，糖原会被分解成葡萄糖为人体供能。

③膳食纤维：主要由非淀粉多糖（纤维素、半纤维素、果胶、胶质和粘质物）和非碳水化合物（木质素）组成。膳食纤维无法被小肠吸收，进入大肠后，部分膳食纤维会被细菌分解为气体和短链脂肪酸。短链脂肪酸可以为大肠中的细胞提供能量，维持肠道健康。果胶、胶质和粘质物可以为细菌提供能量。

​6.甜味剂分为营养性甜味剂（蔗糖、果糖等天然糖类）和非营养性甜味剂。非营养性甜味剂是一种不含或仅含少量热量的甜味剂，包括糖精（5mg/kg）、甜蜜素、阿斯巴甜（50mg/kg）、纽甜素（18mg/kg）、三氯蔗糖（15mg/kg）、安赛蜜（5mg/kg）、塔格糖、甜叶菊（4mg/kg）和罗汉果。其中，甜蜜素在美国被禁止使用（可能会增加癌症风险）。括号内的数值为为ADI设定的各甜味剂每日使用量上限。非营养性甜味剂的甜度远高于营养性甜味剂。

在2018年的美国生理学会年会上，马凯特大学的研究人员公布了一项新的研究发现：非营养性甜味剂（人工甜味剂）会改变人体对脂肪的代谢方式，损害血管细胞。长期使用人工甜味剂，会增加肥胖和糖尿病的发病率。研究人员建议：如果你无法离开人工甜味剂，适量食用是最好的选择。

7.碳水化合物的推荐摄入量请参考DRI标准。需要注意，该标准为平均标准，不同人的需求量存在差异。此外，膳食纤维的摄入量应该尤其重视。

8.碳水化合物分为可被人体吸收的碳水化合物和不可被人体吸收的碳水化合物。各自功能如下：

一、可被吸收的碳水化合物（淀粉等）

①提供能量：血红细胞和中枢神经系统细胞中的能量，几乎全部来自葡萄糖。

②预防酮病（ketosis）：若要彻底将脂肪分解为二氧化碳和水分，身体每天需要至少50-100克碳水化合物。当碳水化合物摄入量低于这一下限时，脂肪组织就会释放大量的脂肪酸为身体供能。这些脂肪酸会通过血液进入到肝脏中，当肝脏无法彻底分解它们时，就会产生酸性化合物——酮体（包括乙酰乙酸和它的衍生物）。

通常，大脑和中枢神经系统细胞不会利用脂肪中的能量（而是利用葡萄糖）。但当碳水化合物摄入不足时，它们就会尝试使用酮体作为能量来源。在饥饿时期，这是非常重要的一种生存适应机制。如果大脑无法利用酮体，身体就会分解更多的肌肉（蛋白质），通过糖异生作用合成葡萄糖。肌肉大量流失会严重危害健康。

如今，有很多低碳水/高脂肪的减脂饮食方法，通过减少碳水化合物的摄入来产生酮体。酮体可以抑制食欲，降低热量摄入，增加体内的水分流失（使体重减少）。但是，长时间处于这种状态会导致严重的健康后果，如脱水、肌肉流失、电解质失衡，甚至是昏迷和死亡。

​二、不可被吸收的碳水化合物（膳食纤维、抗性淀粉）

①改善肠道健康：由于膳食纤维可以吸水，所以当我们摄入充足的膳食纤维和水分时，可以使粪便体积增大，同时更为柔软，使它更容易排出体外。膳食纤维摄入不足可能会引起痔疮和憩室病等疾病。

②预防肥胖：膳食纤维可以增强饱腹感，减少热量摄入。

③平衡血糖：水溶性膳食纤维可以延缓小肠对葡萄糖的吸收速度，减少胰岛素的分泌。摄入充足的膳食纤维有助于预防糖尿病。

④减少胆固醇吸收：水溶性膳食纤维可以抑制胆固醇的吸收，降低心血管疾病和胆结石的患病风险。

9.淀粉和其他糖类必须分解为单糖（足够小）才可以被人体吸收。碳水化合物的消化过程如下：

第一步：口腔。唾液中含有唾液淀粉酶，可以将食物中的淀粉分解为多糖和二糖。由于食物在口腔内的停留时间较短，所以这一部分的消化程度非常有限。

第二步：胃。当食物进入胃中，唾液淀粉酶会失活（由于胃中的酸性环境）。因此，碳水化合物的消化过程终止，直到它们进入小肠。

第三步：小肠。小肠中的胰腺淀粉酶和糊精酶将多糖分解为二糖。小肠壁上的酶（麦芽糖酶、乳糖酶、蔗糖酶）将二糖（麦芽糖、乳糖和蔗糖）分解为单糖。无法被吸收的碳水化合物（膳食纤维、抗性淀粉）直接近入大肠。

第四步：大肠。无法被吸收的碳水化合物会被细菌分解为酸和气体，或排除体外。

​10.当碳水化合物被分解为单糖后，它们就会被人体吸收。碳水化合物的吸收过程如下：

第一步：单糖进入小肠内的吸收细胞。之前讲过，单糖主要包括葡萄糖、果糖和半乳糖。葡萄糖和半乳糖需要特定的载体和能量才能进入吸收细胞；而果糖只需要特定的载体即可。人体吸收果糖的速度慢于葡萄糖和半乳糖。

第二步：单糖进入胃肠道细胞后，葡萄糖和半乳糖还是保持原来的形态，而一些果糖则会转变为葡萄糖。

第三步：这些单糖通过门静脉进入肝脏。在肝脏中，果糖和半乳糖全部转变为葡萄糖。葡萄糖通过血液运输，被细胞所使用。

第四步：我们摄入碳水化合物后，一部分葡萄糖会被肝脏和肌肉储存起来。但如果碳水化合物摄入量过高，超出了肝脏和肌肉的储存能力，肝脏就会把多余的葡萄糖转变为脂肪。