碳水化合物及营养（一）

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1、碳水化合物及营养（一）碳水化合物种类、分布、功能娄底职业技术学院 李继仁概念 碳水化合物(Carbohydrates)是多羟基的醛、酮或其简单衍生物以及能水解产生上述产物的化合物的总称。 这类营养素在常规营养分析中包括无氮浸出物和粗纤维。 含C、H、O，有些含N、P、S，通式（CH2O）n。H、O的比例一般为2：1，少数例外。分类（1）无氮浸出物： 单 糖：葡萄糖、果糖； 双 糖：麦芽糖、蔗糖、乳糖； 多聚糖：淀粉。（2）粗纤维： 包括纤维素、半纤维素以及镶嵌物质等。单糖 丙糖：甘油醛、二羟丙酮 丁糖：赤鲜糖、苏阿糖等 戊糖：核糖、核酮糖、木糖、木酮糖、阿拉伯糖等 已糖：葡萄糖、果糖、半乳糖、

2、甘露糖等 庚糖：景天庚酮糖、葡萄庚酮糖、半乳庚酮糖等 衍生糖：脱氧糖（脱氧核糖、岩藻糖、鼠李糖），氨基糖（葡萄糖胺半乳糖胺）、糖醇（甘露糖醇、木糖醇、肌糖醇等）、糖醛酸（葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸）、糖苷（葡萄糖苷、半乳糖苷、果糖苷）低聚糖或寡糖（2-10个糖单位）二糖：蔗糖（葡萄糖果糖）乳糖（半乳糖葡萄糖）麦芽糖（葡萄糖葡萄糖）纤维二糖（葡萄糖葡萄糖）龙胆二糖（葡萄糖葡萄糖）密二糖（半乳糖葡萄糖）三糖: 棉籽糖（半乳糖葡萄糖果糖）松三糖（2葡萄糖果糖）龙胆三糖（2葡萄糖果糖）洋槐三糖（2鼠李糖半乳糖）四糖: 水苏糖（2半乳糖葡萄糖果糖）五糖: 毛蕊草糖（3半乳糖葡萄糖果糖）六糖: 乳六糖多聚糖（

3、10个糖单位以上）同质多糖（由同一糖单位组成）糖原（葡萄糖聚合物）淀粉（葡萄糖聚合物）纤维素（葡萄糖聚合物）木聚糖（木糖聚合物）半乳聚糖（半乳糖聚合物）甘露聚糖（甘露糖聚合物）杂多糖（由不同糖单位组成）半纤维素（葡萄糖、果糖、甘露糖、半乳糖、阿拉伯糖、 木糖、鼠李糖、糖醛酸）阿拉伯树胶（半乳糖、葡萄糖、鼠李糖、阿拉伯糖）菊糖（葡萄糖、果糖）果胶（半乳糖醛酸的聚合物）粘多糖（N-乙酰氨基糖、糖醛酸为单位的聚合物）透明质酸（葡萄糖醛酸、N乙酰氨基糖为单位的聚合物）其它化合物 几丁质（N-乙酰氨基糖、CaCO3 的聚合物） 硫酸软骨素（葡萄糖醛酸、N乙酰氨基半乳糖硫酸脂的聚合物） 糖蛋白质 糖脂 木

4、质素（苯丙烷衍生物的聚合物）碳水化合物的一些性质淀粉分为直链淀粉和支链淀粉两类。直链淀粉呈线型，由250300个葡萄糖单位以-1,4-糖苷键连结而成。支链淀粉则每隔2430个葡萄糖单位出现一个分支，分支点以-1,6-糖苷键相连，分支链内则仍以-1,4-糖苷键相连。糖原(动物淀粉)则每隔1012个葡萄糖单位出现一个分支，结构与支链淀粉相似。淀粉在其天然状态下呈不溶解的晶粒，对其消化性有一定影响，但在湿热条件下（6080）淀粉颗粒易破裂和溶解，有助于消化。 麦芽糖由两分子-D-葡萄糖以-1,4-糖苷键连结而成。纤维二糖则由两分子-D-葡萄糖以-1,4-糖苷键连结而成。纤维素和淀粉都是葡萄糖的聚合物

5、，区别仅在于淀粉中的葡萄糖分子是以-1，4-糖苷键和-1,6-糖苷键连结在一起，而在纤维素中则是以-1,4-糖苷键连结。动物胰腺分泌的-淀粉酶只能水解-1,4-糖苷键，其产物包括麦芽糖和支链的低聚糖。支链的低聚糖在低聚-1,6-糖苷酶的催化下才裂解产生麦芽糖和葡萄糖。动物淀粉酶不能分解-糖苷键。这是动物本身不能消化利用纤维素的根本原因。碳水化合物的一些性质 半纤维素是木糖、阿拉伯糖、半乳糖和其他碳水化合物的聚合物，含大量糖苷键，与木质素以共价键结合后很难溶于水。草食动物(如鹿)的唾液中含有大量的脯氨酸，脯氨酸与单宁结合可以减轻单宁对细胞壁纤维素及半纤维素消化的抑制作用。纤维素、半纤维素、木质素

6、和果胶是植物细胞壁的主要构成物质。木质素是植物生长成熟后才出现在细胞壁中的物质，含量为5-10%，它是苯丙烷衍生物的聚合物（亦称苯丙基的多聚物），动物及其体内微生物所分泌的酶均不能使其降解。木质素通常与细胞壁中的多糖形成动物体内的酶难降解的复合物，从而限制动物对植物细胞壁物质的利用。果胶在植物细胞壁中约占1-10%。植物细胞壁中果胶物质与纤维素、半纤维素结合形成不溶性的原果胶。原果胶经酸处理或在原果胶酶的作用下，可转变为可溶性果胶。碳水化合物的一些性质多糖可分为营养性多糖和结构性多糖。淀粉、菊糖、糖原等属营养性多糖，其余多糖属结构性多糖。非淀粉多糖（NSP） NSP主要由纤维素、半纤维素、果胶

7、和抗性淀粉（阿拉伯木聚糖、葡聚糖、甘露聚糖、葡糖甘露聚糖等）组成。碳水化合物与蛋白质或氨基酸发生的美拉德反应。赖氨酸特别容易发生美拉德反应。温度对美拉德反应的速度有着十分显著的影响，70时的反应速度是10时反应速度的9000倍。干草、青贮饲料调制过程中温度过高，出现的深褐色便是美拉德反应的表现。动植物体内的碳水化合物在种类和数量上不尽相同，但植物体中有些碳水化合物在动物体内可转化为六碳糖被利用。碳水化合物的这种异构变化特性在营养中具有重要意义。它是动物消化吸收不同种类碳水化合物后能经共同代谢途径利用的基础，也是阐明动物能利用多种糖类作为营养的理论根据。碳水化合物营养功能 构成体组织：核糖和脱氧

8、核糖构成核酸。粘多糖，结缔组织的重要成分。糖脂、几丁质、硫酸软骨素。糖蛋白，细胞膜的组成成分。 供能直接氧化供能。 储备能量转化为糖原（肝糖原、肌糖原）-短期存在形式。转化为脂肪-长期贮备能源。形成产品为反刍动物瘤胃利用NPN合成菌体蛋白提供C架葡萄糖用于乳腺合成乳糖 葡萄糖作为合成部分非必需氨基酸的原料 进入非反刍动物乳腺主要用以合成奶中必要的脂肪酸 粗纤维的作用单胃动物用一定量粗纤维，起填充消化道的作用，产生饱感。 刺激胃肠道发育，促进胃肠运动，减少疾病。 提供能量，单胃动物CF在盲肠消化，可满足正常维持需要的1030%。 改善胴体品质，能提高瘦肉率、乳脂率。 降低饲料成本。寡聚糖的特殊作用 作为有益菌的基质，改变肠道菌相。激活免疫系统，抑制消化道病原菌。碳水化合物营养功能