1、1蔡智鸣蔡智鸣同济大学医学院同济大学医学院营营 养养 指指 导导 师师2第三节第三节碳水化物碳水化物(Carbohydrate，CHO)3 1818世纪德国人世纪德国人Andreas Marggraf Andreas Marggraf 从甜菜中分离出纯糖从甜菜中分离出纯糖和从葡萄中分离出葡萄糖后，碳水化合物研究才得到迅速和从葡萄中分离出葡萄糖后，碳水化合物研究才得到迅速发展。发展。18121812年俄罗斯化学家年俄罗斯化学家kirchoffkirchoff报告，植物中碳水化合报告，植物中碳水化合物存在的形式主要是物存在的形式主要是淀粉淀粉，在稀酸中加热可水解为葡萄糖。，在稀酸中加热可水解为葡萄
2、糖。1844年年Schmidt指出，碳水化合物含有一定比例的指出，碳水化合物含有一定比例的C、H、O三种元素，其中三种元素，其中H和和O的比例恰好与水相同为的比例恰好与水相同为2:1。1900年德国化学家年德国化学家E.Fisher测定了测定了单糖单糖化学结构。化学结构。4碳水化合物是人类碳水化合物是人类最廉价的能量来源最廉价的能量来源植物利用太阳植物利用太阳能和它自身的光合作用，贮存能量，为地球上的动物提能和它自身的光合作用，贮存能量，为地球上的动物提供食物，是重要的能量来源。供食物，是重要的能量来源。C H C H 化合物化合物 C C 、H H 、O O 一个氧一个氧 +2+2个原子的氢
3、形成，称为碳水化合物。个原子的氢形成，称为碳水化合物。另一类也是糖类，但人类不能消化利用，如另一类也是糖类，但人类不能消化利用，如纤维素纤维素，但，但草食动物可以消化。草食动物可以消化。5一、一、碳水化物分类碳水化物分类CHO也称为也称为糖类糖类，由碳、氢、氧三种元素构成由碳、氢、氧三种元素构成营养学上一般将其分为四类营养学上一般将其分为四类多糖多糖双糖双糖可消化多糖寡糖寡糖单糖单糖非消化多糖可消化寡糖非消化寡糖两分子单糖6 单糖单糖 （葡萄糖、果糖、半乳糖）（葡萄糖、果糖、半乳糖）糖糖 双糖双糖 （蔗糖、乳糖）（蔗糖、乳糖）糖醇糖醇 （山梨醇、甘露醇、木糖醇、麦芽糖醇）（山梨醇、甘露醇、木糖
4、醇、麦芽糖醇）寡糖寡糖:（又称低聚糖，如：棉子糖、水苏糖、低聚果糖等）（又称低聚糖，如：棉子糖、水苏糖、低聚果糖等）碳水化合物碳水化合物 直链淀粉直链淀粉 （分子量相对较小，天然食品中含量少）（分子量相对较小，天然食品中含量少）淀粉淀粉 支链淀粉支链淀粉 （其含量与食物品质的关系较大）（其含量与食物品质的关系较大）改性淀粉改性淀粉 （用于改善食物的风味，去除异味等）（用于改善食物的风味，去除异味等）多糖多糖 糖糖 原原 （即动物淀粉，结构与支链淀粉相似）（即动物淀粉，结构与支链淀粉相似）纤维素纤维素 （是各种植物细胞壁的主要成分）（是各种植物细胞壁的主要成分）非淀粉多糖非淀粉多糖 半纤维素（与
5、纤维素共存，分子量相对较小）半纤维素（与纤维素共存，分子量相对较小）果胶物质果胶物质 （常用作凝冻剂、稳定剂）（常用作凝冻剂、稳定剂）7（碳水化合物）（碳水化合物）多羟基醛或酮，或通过水解多羟基醛或酮，或通过水解能产生多羟基醛、酮的物质。能产生多羟基醛、酮的物质。D-D-葡萄糖葡萄糖，右旋糖，右旋糖D-D-果果 糖糖，左旋糖，左旋糖(同分异构同分异构)D-D-半乳糖半乳糖，醛，醛 糖糖(同分异构同分异构)己糖己糖1、单糖单糖：（醛糖、酮糖醛糖、酮糖）丙糖（甘油醛，二氢丙酮）丙糖（甘油醛，二氢丙酮）丁糖（赤萍糖）丁糖（赤萍糖）戊糖（戊糖（核糖核糖，2-脱氧核糖脱氧核糖）HOHCHOCH2OHHO
6、HCHOCH2OHD-(+)-甘油醛甘油醛L-(-)-甘油醛甘油醛HOHHOHHOHHOHCHOCH2OHD-葡萄糖葡萄糖CCCCC H2O HC H2O HHHHH OO HO HOD-果糖果糖CHOHCOHCH2OHCHOHCOHHCOHCH2OHCHOHCOHHCOHHCOHCH2OHHOCHCHOHCOHHCOHCH2OHHOCHCHOHCOHHCOHCH2OHHOCHHOCHCHOHCOHCH2OHHOCHCHOHCOHHCOHHCOHCH2OHHOCHHOCHCHOHCOHHCOHCH2OHHOCHHOCHCHOHCOHHCOHCH2OHHOCHHOCHHOCHCHOHCOHCH2
7、OHCHOCHCOHCH2OHHOHCHOHCOHHCOHHCOHHCOHCH2OHHOCHCHOHCOHHCOHHCOHCH2OHHOCHCHOHCOHHCOHHCOHCH2OHHOCHHOCHCHOHCOHHCOHCH2OHD-甘油醛甘油醛D-赤藓糖赤藓糖D-苏糖苏糖D-核糖核糖D-阿拉伯糖阿拉伯糖D-木糖木糖D-来苏糖来苏糖D-阿洛糖阿洛糖D-阿卓糖阿卓糖D-葡萄糖葡萄糖D-甘露糖甘露糖D-古罗糖古罗糖D-艾杜糖艾杜糖D-半乳糖半乳糖D-塔洛糖塔洛糖 D-D-醛糖系列醛糖系列CHOHCOHHCOHHCOHCH2OHHOCHHOCHCHOHCOHHCOHCH2OHHOCHCHOHCOHHC
8、OHHCOHCH2OHD-核糖核糖D-葡萄糖葡萄糖D-半乳糖半乳糖CCCCCH2OHCH2OHHHHHOOHOHO2-脱氧核糖脱氧核糖D-果糖果糖己醛糖己醛糖戊醛糖戊醛糖脱氧糖脱氧糖己酮糖己酮糖CH2COHCHOCOHCH2OHHH11单糖单糖（monosaccharide）以己糖为主以己糖为主食物中食物中主要有葡萄糖、果糖、半乳糖，还有少量其它糖类主要有葡萄糖、果糖、半乳糖，还有少量其它糖类天然水果、蔬菜中天然水果、蔬菜中，还有少量的糖醇类物质，还有少量的糖醇类物质12其它单糖其它单糖：核糖核糖(ribose),(ribose),脱氧核糖脱氧核糖(deoxyribose)(deoxyribo
9、se)阿拉伯糖阿拉伯糖(arabinose),(arabinose),木糖木糖(xylose)(xylose)糖醇：糖醇：山梨醇山梨醇(sorbitol),(sorbitol),甘露醇甘露醇(mannitol)(mannitol)木糖醇木糖醇(xylitol(xylitol五碳醇五碳醇),),代谢不受胰岛素调节，可代谢不受胰岛素调节，可 被糖尿病人用。被糖尿病人用。麦芽糖醇麦芽糖醇(maltitol)(maltitol)，功能性甜味剂；防龉齿。功能性甜味剂；防龉齿。肌醇肌醇(inositol)(inositol)13蔗糖蔗糖(sucrose)1葡萄糖1果 糖麦芽糖麦芽糖(maltose)2葡萄
10、糖乳糖乳糖(lactose)1葡萄糖1半乳糖海藻糖海藻糖(trehalose)2葡萄糖2、双糖双糖（disaccharide）常见的双糖有常见的双糖有蔗糖蔗糖、麦芽糖麦芽糖、乳糖乳糖和和海藻糖海藻糖等等双糖双糖OOOHOOHOH(+)-麦芽糖麦芽糖OOOHOOHOH(+)-纤维二糖纤维二糖OOHOHOOOH(+)-乳糖乳糖OOOHOHOHO(+)-蔗糖蔗糖D-葡萄糖葡萄糖-1,4-1,4-苷键苷键(14)14)D-葡萄糖葡萄糖-1,4-1,4-苷键苷键D-葡萄糖葡萄糖D-半乳糖半乳糖-1,4-1,4-苷键苷键D-葡萄糖葡萄糖D-果糖果糖,-1,2-,-1,2-苷苷键键15糖精糖精：邻磺酰苯酰亚
11、胺，是苯甲酸的衍：邻磺酰苯酰亚胺，是苯甲酸的衍生物，是糖的生物，是糖的300300500500倍甜，甜蜜素倍甜，甜蜜素300300倍，阿斯巴糖倍，阿斯巴糖200200倍。倍。我们吃的糖：白糖、红糖、水果糖、冰糖，都是从甘蔗或我们吃的糖：白糖、红糖、水果糖、冰糖，都是从甘蔗或甜菜中提取出来，统称甜菜中提取出来，统称蔗糖蔗糖。红糖红糖棕红色，富含棕色糖蜜、叶绿素、叶黄素、胡萝卜素、棕红色，富含棕色糖蜜、叶绿素、叶黄素、胡萝卜素、铁等，铁等，CaCa是白糖的三倍（是白糖的三倍（450mg/500g450mg/500g），），FeFe是白糖的两倍是白糖的两倍（20mg/500g20mg/500g）。）
12、。碳水化合物的甜度碳水化合物的甜度绵白糖绵白糖简称绵糖，也叫白糖，是我国人民比较喜欢的一种食用简称绵糖，也叫白糖，是我国人民比较喜欢的一种食用糖。它质地绵软、细腻，结晶颗粒细小，并在生产过程中喷入了糖。它质地绵软、细腻，结晶颗粒细小，并在生产过程中喷入了2.5%2.5%左右的转化糖浆。左右的转化糖浆。白砂糖白砂糖的主要成分是蔗糖，故的主要成分是蔗糖，故绵白糖的纯度不如白砂糖高绵白糖的纯度不如白砂糖高。红糖红糖是没有经过高度精炼的蔗糖，它除了具备碳水化合物的功是没有经过高度精炼的蔗糖，它除了具备碳水化合物的功用可以提供热能外，还含有微量元素，如铁、铬和其他矿物质等用可以提供热能外，还含有微量元素
13、，如铁、铬和其他矿物质等。虽然其貌不扬，但。虽然其貌不扬，但营养价值却比绵白糖、砂糖高得多营养价值却比绵白糖、砂糖高得多，每百克，每百克中含钙中含钙9090毫克、含铁毫克、含铁4 4毫克，均为绵白糖、砂糖的毫克，均为绵白糖、砂糖的3 3倍。倍。17图图 几种食用糖及糖醇的相对甜度几种食用糖及糖醇的相对甜度糖类名称糖类名称相对甜度相对甜度糖类名称糖类名称相对甜度相对甜度乳乳 糖糖20果葡糖浆果葡糖浆100-150注注麦芽糖麦芽糖40山梨醇山梨醇60葡萄糖葡萄糖70甘露醇甘露醇60蔗蔗 糖糖100木糖醇木糖醇90果果 糖糖120-180麦芽醇麦芽醇90注注 取决于果糖的浓度取决于果糖的浓度吴坤主编
14、营养与食品卫生学吴坤主编营养与食品卫生学M 第第5版，北京：人民卫生出版社，版，北京：人民卫生出版社，2003，8，p28183、寡糖寡糖（oligosaccharide）由由3-9个单糖构成的小分子多糖，个单糖构成的小分子多糖，较重要的是存在于豆类较重要的是存在于豆类中的中的棉子糖、水苏糖。棉子糖、水苏糖。棉子糖棉子糖 是由葡萄糖、果糖和半乳糖构成的是由葡萄糖、果糖和半乳糖构成的三糖三糖，水苏糖水苏糖是在棉子糖是在棉子糖 的基础上再加上一个半乳糖的的基础上再加上一个半乳糖的四糖。四糖。l棉子糖棉子糖（RaffinoseRaffinose）l是自然界中最知名的一种三糖，由半乳糖、果糖和葡萄糖结
15、合而是自然界中最知名的一种三糖，由半乳糖、果糖和葡萄糖结合而成，也被称为蜜三糖成，也被称为蜜三糖(melitriose)(melitriose)、蜜里三糖、棉籽糖。、蜜里三糖、棉籽糖。l棉子糖能顺利地通过胃和肠道而不被吸收。棉子糖能顺利地通过胃和肠道而不被吸收。l棉子糖是人体肠道中双歧杆菌、嗜酸乳酸杆菌等有益菌极好的营棉子糖是人体肠道中双歧杆菌、嗜酸乳酸杆菌等有益菌极好的营养源和有效的增殖因子，棉籽糖有整肠和改善排便的功能，它能养源和有效的增殖因子，棉籽糖有整肠和改善排便的功能，它能改善人体的消化功能，促进人体对钙的吸收；增强人体免疫力；改善人体的消化功能，促进人体对钙的吸收；增强人体免疫力；
16、对预防疾病和抗衰老有明显效果。对预防疾病和抗衰老有明显效果。l棉子糖可作为人体和动物活器官移植用保护输送液的主要成分及棉子糖可作为人体和动物活器官移植用保护输送液的主要成分及延长活菌体在常温下存活期的增效剂。延长活菌体在常温下存活期的增效剂。19l水苏糖水苏糖l分子结构为：分子结构为：“半乳糖半乳糖-半乳糖半乳糖-葡萄糖葡萄糖-果糖果糖”。l对人体胃肠道内的双歧杆菌、乳酸杆菌等有益菌群有着极明显的对人体胃肠道内的双歧杆菌、乳酸杆菌等有益菌群有着极明显的增殖作用，能迅速改善人体消化道内环境，调节微生态菌群平衡增殖作用，能迅速改善人体消化道内环境，调节微生态菌群平衡。它能促进形成有益菌在消化道内的
17、优势菌地位，抑制产气产酸。它能促进形成有益菌在消化道内的优势菌地位，抑制产气产酸梭状芽孢杆菌等腐败菌的生产，梭状芽孢杆菌等腐败菌的生产，l另外产生大量生理活性物质，调节肠道另外产生大量生理活性物质，调节肠道pHpH值、灭杀致病菌，阻遏值、灭杀致病菌，阻遏腐败产物生成，抑制内源致癌物的产生和吸收，并且分解衍生出腐败产物生成，抑制内源致癌物的产生和吸收，并且分解衍生出多重免疫功能因子。多重免疫功能因子。l是有益菌的食物。是有益菌的食物。2021植物多糖植物多糖淀粉淀粉(starch)纤维素纤维素(fiber)动物多糖动物多糖糖原糖原(glycogen)4、多糖多糖（polysaccharide）由
18、由大于等于大于等于10个个单糖构成的大分子糖。单糖构成的大分子糖。重要的有糖原、淀粉、纤维素，重要的有糖原、淀粉、纤维素，均由葡萄糖分子构成。均由葡萄糖分子构成。22（1）可被机体利用可被机体利用的多糖的多糖a.淀粉淀粉：天然食物中直链（天然食物中直链（19%19%35%35%）支链（支链（65%65%81%81%）使使C C膜破裂，才能让消化液对其产生作用，故加热至膜破裂，才能让消化液对其产生作用，故加热至沸点有利于机体对淀粉的消化。沸点有利于机体对淀粉的消化。改性淀粉改性淀粉，又称，又称变变性淀粉性淀粉：指普通淀粉经物理或化学方法处理，使其某些性质改变指普通淀粉经物理或化学方法处理，使其某
19、些性质改变的淀粉；的淀粉；用于食品工业用于食品工业。23OOOOHOOOOOOHCH2OHOOOOHOOOOHOOOOHD-D-葡萄糖葡萄糖D-D-葡萄糖葡萄糖直链淀粉直链淀粉支链淀粉支链淀粉-1,4-1,4-苷键苷键-1,4-1,4-苷键苷键-1,6-1,6-苷键苷键24直链淀粉直链淀粉 紫蓝色紫蓝色支链淀粉支链淀粉 紫红色紫红色I I2 2I I2 2淀粉淀粉I I2 2棕红色棕红色25抗性淀粉抗性淀粉：l天然存在的、天然存在的、不能被健康人小肠所吸收的淀粉及其降解不能被健康人小肠所吸收的淀粉及其降解产物产物。（。（EnglystEnglyst，19911991）l颗粒被一些食物成分包裹，
20、影响与消化酶接触；颗粒被一些食物成分包裹，影响与消化酶接触；l晶状结构，如青香蕉、土豆所含的某些淀粉。晶状结构，如青香蕉、土豆所含的某些淀粉。l有类似膳食纤维样的生理功能。有类似膳食纤维样的生理功能。26b.b.糊精糊精：淀粉分解而成为淀粉分解而成为G G单位较少的分子，有的仅单位较少的分子，有的仅5 5个个G G分子。分子。c.c.糖原糖原：“分支更多，支链更短分支更多，支链更短”的淀粉，每个侧链含约的淀粉，每个侧链含约6 6个个G G，在相应的酶作用下，迅速分解。在相应的酶作用下，迅速分解。肝糖元肝糖元产生产生G G 维持血糖稳定；维持血糖稳定；(肝存身体肝存身体1/31/3的糖原，用于在
21、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血糖供应不足时补充血糖，供给大脑和其他组织)肌糖元肌糖元产生产生G G 供能。供能。(肌肉含有身体肌肉含有身体2/32/3的糖原并只作己用的糖原并只作己用)27（2 2）不能被机体利用不能被机体利用的多糖的多糖 通常称为通常称为膳食纤维膳食纤维膳食纤维膳食纤维是是指人体消化液对它不起作用，不能被消指人体消化液对它不起作用，不能被消化吸收的多糖化吸收的多糖，如如纤维素、半纤维素、木质素、果胶、纤维素、半纤维素、木质素、果胶、树胶树胶等。等。以以-1-1，4-4-苷键相连，遇碘不起反应。苷键相连，遇碘不起反应。严格而言不是营养素，严格而言不是
22、营养素，但因其特殊生理作用，但因其特殊生理作用，营养营养学上仍将它作为重要的营养素。学上仍将它作为重要的营养素。28粗纤维与膳食纤维（粗纤维与膳食纤维（DFDF）粗纤维粗纤维 食物经酸碱处理后的不溶性物质，约占膳食纤食物经酸碱处理后的不溶性物质，约占膳食纤维总量的维总量的2020 5050。膳食纤维膳食纤维不能被人体消化吸收的植物多糖和木质素。不能被人体消化吸收的植物多糖和木质素。（19761976）指可食的植物或动物性物质以及其它化学物质，指可食的植物或动物性物质以及其它化学物质，这些物质不能被人体消化道内源性酶所水解，但能通过其这些物质不能被人体消化道内源性酶所水解，但能通过其在消化道和对
23、消化道的作用来影响机体健康。在消化道和对消化道的作用来影响机体健康。（19981998，第，第2121届营养与特殊膳食用食品法典委员会会议届营养与特殊膳食用食品法典委员会会议）29膳食纤维膳食纤维(dietary fiber)(dietary fiber)根据其水溶性不同根据其水溶性不同一般分为：一般分为：不溶性纤维不溶性纤维(insoluble fiber)(insoluble fiber)：纤维素纤维素(cellulose)(cellulose)某些半纤维素某些半纤维素(hemicellulose)(hemicellulose)木质素木质素(1ignin)(1ignin)可溶性纤维可溶性纤
24、维(soluble fiber)(soluble fiber)：果胶果胶(pectin)(pectin)树胶树胶(gum)(gum)粘胶粘胶(mucilage)(mucilage)少数半纤维素少数半纤维素30a.a.纤维素纤维素：由由800080001200012000个个G G分子相连，分子相连，人类不能消化人类不能消化，草食动物能，草食动物能消化是因为有消化是因为有-1-1，4-4-苷键分解酶苷键分解酶。b.b.半纤维素半纤维素：戊聚糖类，木浆糖类，阿拉伯木糖等，这类物质戊聚糖类，木浆糖类，阿拉伯木糖等，这类物质在小肠在小肠 不能消化不能消化，但，但到结肠后到结肠后被细菌分解后消化一些。被
25、细菌分解后消化一些。c.c.木质素木质素：人和草食动物均不能消化人和草食动物均不能消化。d.d.果胶果胶：(被甲酯化至一定程度的半乳糖醛酸多聚体被甲酯化至一定程度的半乳糖醛酸多聚体)存在水果蔬菜中，以柑橘，苹果中含量多。存在水果蔬菜中，以柑橘，苹果中含量多。e.e.树胶和海藻盐类树胶和海藻盐类：树胶、果胶在食物中均可作树胶、果胶在食物中均可作增稠剂。增稠剂。海藻多糖包括海藻多糖包括琼脂，琼脂，是是多聚乳糖多聚乳糖。琼脂又叫冻粉。琼脂又叫冻粉。31可溶性纤维可溶性纤维溶于水并吸水膨胀，溶于水并吸水膨胀，能被肠道微生物丛酵解。能被肠道微生物丛酵解。常存在于植物细胞液和细胞间质中。常存在于植物细胞液
26、和细胞间质中。32333435膳食纤维的种类、食物来源和主要功能膳食纤维的种类、食物来源和主要功能种类种类主要食物来源主要食物来源主要功能主要功能不溶性纤维不溶性纤维木木 质质 素素纤纤 维维 素素半纤维素半纤维素 所有植物所有植物所有植物（如小麦制品所有植物（如小麦制品）小麦、黑麦、大米、蔬菜小麦、黑麦、大米、蔬菜 正在研究之中正在研究之中 增加粪便体积增加粪便体积 促进胃肠蠕动促进胃肠蠕动 可溶性纤维可溶性纤维 果胶、树胶、粘胶果胶、树胶、粘胶 少数半纤维素少数半纤维素 柑橘类、燕麦制品柑橘类、燕麦制品和豆类和豆类 延缓胃排空时间、减延缓胃排空时间、减缓葡萄糖吸收、降低缓葡萄糖吸收、降低血
27、胆固醇血胆固醇 译自：译自：Perspective in NutritionPerspective in Nutrition，第三版，第，第三版，第8282页，页，19961996年。年。36二、碳水化物的二、碳水化物的消化吸收消化吸收 碳水化合物的消化、吸收碳水化合物的消化、吸收碳水化合物碳水化合物（主要指淀粉）（主要指淀粉）胰淀粉酶胰淀粉酶双糖双糖麦芽糖、蔗麦芽糖、蔗糖和乳糖酶糖和乳糖酶单糖单糖主动运输主动运输吸收入血吸收入血在肝脏进行相应在肝脏进行相应代谢或被其它器代谢或被其它器官直接利用官直接利用碳水化合物碳水化合物的消化的消化1.纤维、淀粉单纤维、淀粉单糖和双糖一起进糖和双糖一起进入
28、胃和小肠。一入胃和小肠。一些淀粉在到达小些淀粉在到达小肠前以被唾液淀肠前以被唾液淀粉酶部分降解。粉酶部分降解。2.胰腺分泌胰腺分泌的一种酶将的一种酶将大部分淀粉大部分淀粉消化为双糖消化为双糖3.小肠壁细小肠壁细胞表面的酶胞表面的酶将双糖分解将双糖分解成单糖。成单糖。4.单糖进入单糖进入毛细血管后毛细血管后经由门静脉经由门静脉被送入肝脏被送入肝脏5.肝脏把肝脏把半乳糖和半乳糖和果糖转化果糖转化为葡萄糖为葡萄糖6.纤维和抗性淀粉不被纤维和抗性淀粉不被消化，一直被送入结肠消化，一直被送入结肠肝脏肝脏大肠大肠小肠小肠小肠内小肠内壁细胞壁细胞 毛细毛细血管血管食道食道胰腺胰腺胃胃39 多糖多糖是通过口腔
29、，胰腺及小肠壁细胞消化液的作用（酶的作用），是通过口腔，胰腺及小肠壁细胞消化液的作用（酶的作用），使碳水化合物分解成使碳水化合物分解成短链短链的。的。当然当然食物必须加工、烹调、煮熟、破坏膜，使酶作用可分解食物必须加工、烹调、煮熟、破坏膜，使酶作用可分解。口腔口腔：唾液淀粉酶水解小部分碳水化合物唾液淀粉酶水解小部分碳水化合物胃胃：胃酸和胃蛋白酶极少消化碳水化合物胃酸和胃蛋白酶极少消化碳水化合物小肠小肠：是消化碳水化合物的主要场所是消化碳水化合物的主要场所 在在小肠腔内小肠腔内被被胰淀粉酶胰淀粉酶水解为水解为双糖和寡糖双糖和寡糖 在在小肠粘膜上皮细胞小肠粘膜上皮细胞被被彻底消化为单糖彻底消化为单
30、糖结肠结肠：结肠菌群分解未被消化的碳水化合物结肠菌群分解未被消化的碳水化合物(发酵发酵)碳水化合物的碳水化合物的消化消化40碳水化合物碳水化合物被消化成单糖后才被消化成单糖后才能被吸收，能被吸收，主要吸收部位在空肠。主要吸收部位在空肠。单糖的吸收是一种耗能的主动单糖的吸收是一种耗能的主动吸收。吸收。葡萄糖和半乳糖存在竞争，但葡萄糖和半乳糖存在竞争，但后者亲和力差。后者亲和力差。人类对单糖的吸收力很大，人类对单糖的吸收力很大，2424小时可摄入小时可摄入2020磅的糖，即磅的糖，即50000kcal50000kcal。单糖单糖小肠粘膜上皮细胞小肠粘膜上皮细胞小肠壁毛细血管小肠壁毛细血管门静脉门静
31、脉肝脏肝脏血液循环血液循环l糖酵解糖酵解是指一分子葡萄糖裂解成为两分子丙酮酸的过程。是指一分子葡萄糖裂解成为两分子丙酮酸的过程。l在氧气充足条件下在氧气充足条件下，葡萄糖酵解生成的丙酮酸，葡萄糖酵解生成的丙酮酸在线粒体中在线粒体中进行进行有有氧氧化氧氧化，在，在泛酸泛酸的参与下共同构成乙酰辅酶的参与下共同构成乙酰辅酶A A，后者进入三羧酸，后者进入三羧酸循环，在多种呼吸酶参与下最终生成循环，在多种呼吸酶参与下最终生成COCO2 2、H H2 2O O以及大量的能量以及大量的能量；是机体获得能量的主要方式。是机体获得能量的主要方式。l缺氧时缺氧时葡萄糖酵解生成的丙酮酸葡萄糖酵解生成的丙酮酸在细胞
32、浆中在细胞浆中进行进行无氧氧化无氧氧化，生成生成乳酸乳酸，迅速提供迅速提供的的能量，对于肌肉收缩能量，对于肌肉收缩非常非常重要。重要。l葡萄糖的分解代谢还存在葡萄糖的分解代谢还存在磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径；生成磷酸核糖，为核酸生成磷酸核糖，为核酸生物合成提供核糖。生物合成提供核糖。41糖异生糖异生l体内的糖原储备有限，一般来讲仅够维持体内的糖原储备有限，一般来讲仅够维持1010小时的生命小时的生命活动需要活动需要；因此需要不断进行葡萄糖或糖原的补充。因此需要不断进行葡萄糖或糖原的补充。l糖异生糖异生是指是指利用非糖化合物（乳酸、甘油、生糖氨基酸利用非糖化合物（乳酸、甘油、生糖氨基酸等）来合成葡
33、萄糖或糖原等）来合成葡萄糖或糖原的的过程过程。l机体进行糖异生的主要器官是肝脏机体进行糖异生的主要器官是肝脏，肾脏也可进行，但肾脏也可进行，但是效率仅为前者的十分之一，长期饥饿时肾脏糖异生能是效率仅为前者的十分之一，长期饥饿时肾脏糖异生能力可代偿性增强。力可代偿性增强。42糖异生的重要生理学作用是糖异生的重要生理学作用是维持血糖平稳维持血糖平稳；在空腹或在空腹或饥饿状态下，血糖几乎完全依赖这种方式来维持。饥饿状态下，血糖几乎完全依赖这种方式来维持。乳酸乳酸是糖无氧氧化的产物，肌肉运动时可以产生大量的乳酸，是糖无氧氧化的产物，肌肉运动时可以产生大量的乳酸，但但肌组织本身不能利用它，需运送到肝脏重
34、新合成糖肌组织本身不能利用它，需运送到肝脏重新合成糖，这个过程，这个过程也称为也称为乳酸循环乳酸循环；甘油甘油是脂肪的分解产物，在饥饿的早期是脂肪的分解产物，在饥饿的早期，脂肪分解活跃，生成脂肪分解活跃，生成的甘油运送到肝脏可生成糖；的甘油运送到肝脏可生成糖；蛋白质分解后形成的蛋白质分解后形成的氨基酸氨基酸也也可在肝脏转化成为糖。可在肝脏转化成为糖。43血糖血糖l血糖是血糖是指血中的葡萄糖指血中的葡萄糖，其浓度相当稳定，维持在其浓度相当稳定，维持在3.89-3.89-6.11mmol/L6.11mmol/L之间。之间。l血糖的来源血糖的来源包括肠道吸收、肝糖原分解或肝内糖异生形成的葡萄包括肠道
35、吸收、肝糖原分解或肝内糖异生形成的葡萄糖释放入血，糖释放入血，l血糖的去路血糖的去路则为组织利用及肝脏摄取。则为组织利用及肝脏摄取。l血糖水平的调整主要依赖激素调节。血糖水平的调整主要依赖激素调节。胰岛素胰岛素是体内唯一降低血糖的激素，也是是体内唯一降低血糖的激素，也是体内唯一促进糖原、体内唯一促进糖原、脂肪、蛋白质合成的激素。脂肪、蛋白质合成的激素。胰高血糖素胰高血糖素是体内主要升糖激素，此外糖皮质激素和肾上腺素是体内主要升糖激素，此外糖皮质激素和肾上腺素也具有升糖作用。也具有升糖作用。44当食物充分时，人们食用食物常会超过需要的量。当食物充分时，人们食用食物常会超过需要的量。在满足身体在满
36、足身体和和外，身体还有处理吸收的碳水外，身体还有处理吸收的碳水化合物的化合物的第三条路径第三条路径，即多余的葡萄糖肝脏不能处理时，要将它们降解成，即多余的葡萄糖肝脏不能处理时，要将它们降解成小分子，并小分子，并生成能量贮存更持久的化合物生成能量贮存更持久的化合物。脂肪被释放到血液中，进入身体的脂肪组织并存贮在那儿。与肝细胞脂肪被释放到血液中，进入身体的脂肪组织并存贮在那儿。与肝细胞（只能贮存（只能贮存4至至6小时可利用的糖原）不同，小时可利用的糖原）不同，脂肪细胞理论上能存贮无限的脂肪细胞理论上能存贮无限的脂肪。脂肪。葡萄糖转化为脂肪葡萄糖转化为脂肪l肥胖可肥胖可以达到以达到相当惊相当惊人的程
37、人的程度。肥度。肥胖者胖者体体内脂肪内脂肪比例可比例可达达50%50%以以上。上。54口服或注射口服或注射果糖果糖时，时，可使可使体内酒精分解加快体内酒精分解加快，用于治用于治疗酒精中毒。疗酒精中毒。大脑大脑完全依靠葡萄糖和氧，任何一种降低都会造成大完全依靠葡萄糖和氧，任何一种降低都会造成大脑的不可逆损伤。脑的不可逆损伤。胎儿和新生儿同样需要葡萄糖，胎儿和新生儿同样需要葡萄糖，因为脂肪不能通过胎因为脂肪不能通过胎盘盘，新生儿的体脂是他自己通过新生儿的体脂是他自己通过G G或或AAAA合成的合成的。母体中的血糖永远比胎儿多，以扩散方式便于胎儿获母体中的血糖永远比胎儿多，以扩散方式便于胎儿获得。得
38、。551.贮能和供能贮能和供能 （4kcal/g4kcal/g）肝脏约储存机体内肝脏约储存机体内1 1/3的糖原。的糖原。体内的糖原储存只能维持数小时，必须从膳食中不断得到补充。体内的糖原储存只能维持数小时，必须从膳食中不断得到补充。2.2.构成细胞（构成细胞（cells）和组织（）和组织（tissues）的成分的成分 粘蛋白粘蛋白 结缔组织；结缔组织；糖脂糖脂 神经组织神经组织；糖蛋白糖蛋白 细胞膜细胞膜表面表面 信息传递；信息传递；核糖核糖 DNADNA、RNARNA中中,分布在分布在c c膜、膜、c c浆、浆、c c核中。核中。三三.碳水化合物和膳食纤维的碳水化合物和膳食纤维的生理功能生
39、理功能 （一）（一）碳水化物的生理功能碳水化物的生理功能563节约蛋白质作用节约蛋白质作用（sparing protein action）CHO充足充足 可预防可预防Pro通过糖异生作用通过糖异生作用浪费浪费4.4.解毒保肝解毒保肝 葡萄糖醛酸葡萄糖醛酸同外来化合物结合排出体外，以及细菌毒素等。同外来化合物结合排出体外，以及细菌毒素等。5 5抗生酮作用抗生酮作用（antiketogenesisantiketogenesis）体内体内FatFat的彻底分解需葡萄糖协同；的彻底分解需葡萄糖协同；充足充足CHOCHO（至少（至少50-100g50-100g）可防止酮血症）可防止酮血症；脂肪的代谢产物
40、（脂肪的代谢产物（酮戊二酸）需同酮戊二酸）需同草酰乙酸草酰乙酸结合进入三羧酸循结合进入三羧酸循环而被彻底氧化，环而被彻底氧化，若碳水化合物不足，则草酰乙酸不足，脂肪酸不能若碳水化合物不足，则草酰乙酸不足，脂肪酸不能被彻底氧化被彻底氧化而产生而产生过量过量酮体，酮体，导致酮血症。导致酮血症。酮体：酮体：丙酮，丙酮，羟丁酮，乙酰乙酸羟丁酮，乙酰乙酸 n肝脏内肝脏内脂肪酸氧化脂肪酸氧化过程中伴随酮体的生成。过程中伴随酮体的生成。这是因为肝脏具有活性较强的合成酮体的酶，同时缺乏利用酮体这是因为肝脏具有活性较强的合成酮体的酶，同时缺乏利用酮体的酶。的酶。酮体在肝脏内合成后酮体在肝脏内合成后被运送到肝外氧
41、化利用被运送到肝外氧化利用，是肌肉和脑的重要是肌肉和脑的重要能量供应方式。能量供应方式。正常情况下血中的酮体浓度很低正常情况下血中的酮体浓度很低；特殊情况如特殊情况如饥饿、高脂低糖膳食、糖尿病等饥饿、高脂低糖膳食、糖尿病等，酮体生成量超过肝，酮体生成量超过肝外组织的利用能力，外组织的利用能力，形成酮症酸中毒，伴随酮尿形成酮症酸中毒，伴随酮尿。57脂肪动员的影响脂肪动员的影响饥饿或糖尿病时饥饿或糖尿病时胰岛素胰岛素 /胰高血糖素胰高血糖素肝内乙酰肝内乙酰CoA 酮体生成酮体生成 饱食及糖供应充足时，则相反。饱食及糖供应充足时，则相反。脂肪动员脂肪动员肝内脂肪酸肝内脂肪酸-氧化氧化入肝脂肪酸入肝脂
42、肪酸饱食及糖供应充足饱食及糖供应充足胰岛素胰岛素 /胰高血糖素胰高血糖素乙酰乙酰CoA、柠檬酸、柠檬酸乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶乙酰乙酰CoACoA生成丙二酸单酰生成丙二酸单酰CoACoA长链脂酰长链脂酰CoACoA入入线粒体线粒体-氧化氧化 酮体生成酮体生成饥饿或糖尿病时，则相反。饥饿或糖尿病时，则相反。糖有氧氧化糖有氧氧化变构激活变构激活CAT-1(-)口诀口诀 FA FA 氧化为供能氧化为供能 肝内肝外有不同肝内肝外有不同 肝内生酮肝外用肝内生酮肝外用 血中转运相沟通血中转运相沟通 糖供不足缺能量糖供不足缺能量 FA FA 氧化来补足氧化来补足 若是产销不平衡若是产销不平衡 小心酮症酸中
43、毒小心酮症酸中毒61（二）（二）膳食纤维的作用膳食纤维的作用 1 1）可使）可使结肠癌结肠癌的发病率下降。的发病率下降。2 2）预防和减少）预防和减少便秘便秘和和痔疮痔疮的发生。的发生。3 3）膳食纤维摄入减少，能量摄入增加，血浆胆固醇）膳食纤维摄入减少，能量摄入增加，血浆胆固醇 上升，动脉易硬化，缺血性心脏病上升。上升，动脉易硬化，缺血性心脏病上升。4 4）降低餐后血糖和血清胰岛素的水平。）降低餐后血糖和血清胰岛素的水平。5 5）影响无机盐钙、磷、铁、镁的吸收。）影响无机盐钙、磷、铁、镁的吸收。62吸水作用吸水作用粘滞作用粘滞作用结合有机化合物作用结合有机化合物作用阳离子交换作用阳离子交换作
44、用细菌发酵作用细菌发酵作用口腔口腔促进唾液分泌促进唾液分泌消化道消化道溃疡溃疡胃部胃部吸水膨胀吸水膨胀延长排空时间延长排空时间小肠小肠大肠大肠吸附作用吸附作用促进有害物质的排泄促进有害物质的排泄降低食物总热量降低食物总热量延缓淀粉转化为葡萄糖延缓淀粉转化为葡萄糖增加咀嚼力度增加咀嚼力度减少脂肪的吸收减少脂肪的吸收减少胆固醇的吸收减少胆固醇的吸收肥胖肥胖糖尿病糖尿病高血压高血压冠心病冠心病胆结石胆结石痛风痛风脑卒中脑卒中大肠癌大肠癌便秘便秘阑尾炎阑尾炎静脉异常静脉异常润滑肠道，润滑肠道，增加排便量增加排便量被益生菌酵解，被益生菌酵解，抑制有害菌抑制有害菌维持正常的维持正常的PH水平水平,肠粘膜的
45、屏障肠粘膜的屏障龋齿龋齿641.1.有利于食物的消化过程有利于食物的消化过程 能增加食物在能增加食物在口腔咀嚼口腔咀嚼的时间，可促进的时间，可促进肠道消化酶肠道消化酶分泌，同时分泌，同时加速加速肠道内容物肠道内容物的排泄。的排泄。2.2.降低血清胆固醇降低血清胆固醇,预防冠心病预防冠心病 膳食纤维中有些成分如膳食纤维中有些成分如果胶可结合胆固醇果胶可结合胆固醇，木质素可结合胆酸木质素可结合胆酸，使其直接从粪便中排出，使其直接从粪便中排出，从而消耗体内的胆固醇来补充胆汁中被消耗从而消耗体内的胆固醇来补充胆汁中被消耗的胆固醇，由此降低了血液中胆固醇的胆固醇，由此降低了血液中胆固醇，从而有预防冠心病
46、的作用。，从而有预防冠心病的作用。3.3.预防胆石形成预防胆石形成 大部分胆石是由于胆汁内胆固醇过度饱和所致，当胆汁酸与胆大部分胆石是由于胆汁内胆固醇过度饱和所致，当胆汁酸与胆固醇失去平衡时，就会析出小的胆固醇结晶而形成胆石。膳食纤维固醇失去平衡时，就会析出小的胆固醇结晶而形成胆石。膳食纤维可可结合胆固醇，促进胆汁的分泌、循环，使胆汁胆固醇饱和度降低结合胆固醇，促进胆汁的分泌、循环，使胆汁胆固醇饱和度降低,减减少胆石症的发生。少胆石症的发生。4.4.促进结肠功能促进结肠功能,预防结肠和直肠癌预防结肠和直肠癌 这两种癌的发生主要与致癌物质在肠道内停留时间长，和肠壁这两种癌的发生主要与致癌物质在肠
47、道内停留时间长，和肠壁长期接触有关。增加膳食中纤维含量，长期接触有关。增加膳食中纤维含量，使致癌物质浓度相对降低；使致癌物质浓度相对降低；加加上膳食纤维还可借其吸水性扩大体积，并有刺激肠蠕动作用，缩短粪上膳食纤维还可借其吸水性扩大体积，并有刺激肠蠕动作用，缩短粪便在肠道的时间，便在肠道的时间，防止致癌物资与易感的肠粘膜之间的长时间接触，防止致癌物资与易感的肠粘膜之间的长时间接触，从而减少产生癌变的可能性。从而减少产生癌变的可能性。65665.5.防止能量过剩和肥胖防止能量过剩和肥胖 膳食纤维有很强的吸水能力或结合水的能力，膳食纤维有很强的吸水能力或结合水的能力，可增加胃内容物可增加胃内容物容积
48、从而产生饱腹感，容积从而产生饱腹感，可可减少摄入的食物和能量减少摄入的食物和能量，有利于控制体重，有利于控制体重，防止肥胖。防止肥胖。6.6.维持血糖正常平衡维持血糖正常平衡,防治糖尿病防治糖尿病 膳食纤维中的果胶可延长食物在肠内的停留时间、膳食纤维中的果胶可延长食物在肠内的停留时间、降低葡萄糖降低葡萄糖的吸收速度，使进餐后血糖不会急剧上升的吸收速度，使进餐后血糖不会急剧上升，因此也可减少体内血清，因此也可减少体内血清胰岛素的释放，胰岛素的释放，提高机体胰岛素的敏感性提高机体胰岛素的敏感性。此外此外,纤维食物纤维食物可以治疗习惯性便秘；还可预防食道裂孔疝、可以治疗习惯性便秘；还可预防食道裂孔疝
49、、痔疮等。痔疮等。67膳食纤维的主要生理功能小结膳食纤维的主要生理功能小结主要是通过影响大肠功能而起到主要是通过影响大肠功能而起到预防大肠癌、降低血预防大肠癌、降低血糖、胆固醇水平，预防心脑血管疾病的作用。糖、胆固醇水平，预防心脑血管疾病的作用。膳食纤维在量较大时可妨碍消化酶与营养素接触（抗膳食纤维在量较大时可妨碍消化酶与营养素接触（抗营养过程）营养过程）使消化吸收过程减慢使消化吸收过程减慢 血糖血糖由以上机理可见，膳食纤维的各种作用是一个综合过由以上机理可见，膳食纤维的各种作用是一个综合过程，程，但可溶性纤维的作用较主要。但可溶性纤维的作用较主要。6869四、碳水化物供给四、碳水化物供给CH
50、O供能供能占总热能占总热能55-65%（RNI）较合理。）较合理。但也有营养学家认为：应占但也有营养学家认为：应占55-60%，且，且精制糖占总热能精制糖占总热能 10%（否则可否则可龋齿发生率）。龋齿发生率）。美国美国FDA提倡每人摄入膳食纤维提倡每人摄入膳食纤维25g/d，或，或11.5g/kkcal淀粉主要来源淀粉主要来源：粮谷类、薯类粮谷类、薯类膳食纤维主要来源膳食纤维主要来源：蔬菜、水果蔬菜、水果中国营养学会推荐量中国营养学会推荐量DRIDRI正常人一天需要正常人一天需要25-3525-35克克1515公斤烤麸、公斤烤麸、1010公斤老豆腐公斤老豆腐6 6公斤公斤 黄瓜、西红柿黄瓜、
