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1、第三章第三章 碳水化合物碳水化合物Carbohydrate，CHO3.1 3.1 食物中重要的碳水化合物食物中重要的碳水化合物3.2 3.2 碳水化合物的消化、吸收和代谢碳水化合物的消化、吸收和代谢3.3 3.3 碳水化合物的功能碳水化合物的功能3.4 3.4 膳食纤维及其作用膳食纤维及其作用3.5 3.5 碳水化合物的供给与食物来源碳水化合物的供给与食物来源3.6 3.6 功能性碳水化合物功能性碳水化合物学习目的与要求学习目的与要求了解碳水化合物的分类及膳食地位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碳水化合物的生理功能了解并掌握碳水化合物适宜摄入量及来源了解并掌握碳水化合
2、物适宜摄入量及来源认识功能性低聚糖、膳食纤维、活性多糖认识功能性低聚糖、膳食纤维、活性多糖在现代膳食中的作用在现代膳食中的作用3.1 3.1 食物中重要的碳水化合物食物中重要的碳水化合物（一）碳水化合物的组成（一）碳水化合物的组成 又称糖类z化学名称：化学名称：多羟基酮或醛类z元元 素：素：碳、氢、氧z化学通式：化学通式：Cn(H2O)m（二）食（二）食物物中重要的碳水化合物中重要的碳水化合物分类分类 常见种类常见种类 糖基数糖基数 水解终产物水解终产物 甜度甜度 食物源食物源 单糖单糖 葡萄糖葡萄糖 1 葡萄糖葡萄糖 74 广泛广泛 果果 糖糖 1 果果 糖糖 173 瓜果瓜果 半乳糖半乳糖
3、 1 半乳糖半乳糖 32 二糖二糖 蔗蔗 糖糖 2 葡萄糖、果糖葡萄糖、果糖 100 食糖、广泛食糖、广泛 麦芽糖麦芽糖 2 葡萄糖葡萄糖 32 乳乳 糖糖 2 葡萄糖、半乳糖葡萄糖、半乳糖 16 乳汁乳汁多糖多糖 淀淀 粉粉 许多许多 葡萄糖葡萄糖 0 谷物、薯、豆谷物、薯、豆 糖糖 原原 许多许多 葡萄糖葡萄糖 0 肉、肝肉、肝 纤维素纤维素 许多许多 葡萄糖葡萄糖 0 蔬菜、蔬菜、 瓜果瓜果单糖单糖六碳糖：六碳糖：葡萄糖葡萄糖、果糖果糖、半乳糖、甘露糖、半乳糖、甘露糖五碳糖：核糖、五碳糖：核糖、2-脱氧核糖脱氧核糖是构成多种是构成多种CHO的最基本单位的最基本单位是天然是天然CHO中甜中
4、甜度最高的糖度最高的糖双糖双糖2分子单糖失水缩合后分子单糖失水缩合后生成的糖：生成的糖：蔗糖蔗糖、麦芽糖、乳糖。、麦芽糖、乳糖。（1）葡萄糖）葡萄糖+果糖果糖 脱水脱水 蔗糖蔗糖（2）葡萄糖）葡萄糖+葡萄糖葡萄糖 脱水脱水 麦芽糖麦芽糖（3）葡萄糖）葡萄糖+半乳糖半乳糖 脱水脱水 乳糖乳糖多糖多糖（1）淀粉：是植物性贮存多糖）淀粉：是植物性贮存多糖（2）糖原：是动物细胞贮存的多糖）糖原：是动物细胞贮存的多糖（3）纤维素：是植物细胞壁的主要构成成分。）纤维素：是植物细胞壁的主要构成成分。淀粉淀粉的分子结构的分子结构 -1,4-糖苷键糖苷键 -1,6-糖苷键糖苷键淀粉颗粒淀粉颗粒 -1,4-糖苷键
5、糖苷键 -1,6-糖苷键糖苷键糖原糖原的分子结构的分子结构肌糖原：主要供肌肉肌糖原：主要供肌肉收缩时能量的需要收缩时能量的需要 肝糖原：肝糖原：血糖的重要来源血糖的重要来源 肝脏肝脏 肌肉肌肉 -1,4-糖苷键糖苷键纤维素纤维素的分子结构的分子结构碳水化合物碳水化合物主要特性主要特性可可利利用用碳碳水水化化合合物物葡萄糖葡萄糖机体基本的碳水化合物，亦称机体基本的碳水化合物，亦称血糖血糖果果 糖糖果果糖糖代代谢谢不不受受胰胰岛岛素素控控制制，甜甜度度比比葡葡萄糖高萄糖高蔗蔗 糖糖食食用用量量最最多多的的双双糖糖，与与血血脂脂有有一一定定的的关系关系乳乳 糖糖存存在在于于乳乳汁汁中中，其其主主要要
6、功功能能为为提提高高婴婴儿肠道抵抗力和钙的吸收率儿肠道抵抗力和钙的吸收率淀淀 粉粉自自然然界界中中最最多多的的碳碳水水化化合合物物之之一一，不不溶于冷水，加热成胶状易于消化溶于冷水，加热成胶状易于消化碳水化合物碳水化合物主要特性主要特性不不可可利利用用碳碳水水化化合合物物糖糖 原原易易溶溶于于水水，在在酶酶作作用用下下迅迅速速分分解解为为葡葡萄萄糖，动物肝、肌肉等组织含量高糖，动物肝、肌肉等组织含量高纤维素纤维素葡葡萄萄糖糖以以-1-1、4 4糖糖苷苷键键合合成成，人人类类无无酶酶分分解解它它，纤纤维维素素具具有有维维持持机机体体正正常常消消化功能化功能果胶类果胶类以以葡葡萄萄糖糖醛醛酸酸为为
7、主主链链构构成成的的一一种种无无定定形形物物质质，主主要要存存在在于于果果蔬蔬等等软软组组织织中中，易易与与食食物物中中无无机机盐盐结结合合，而而影影响响无无机机盐盐的的吸收吸收木质素木质素人人类类和和草草食食动动物物都都不不能能消消化化，具具有有刺刺激激肠道蠕动，维持机体消化功能的正常肠道蠕动，维持机体消化功能的正常不消化的碳水化合物不消化的碳水化合物z不不消消化化的的糖糖醇醇：山山梨梨糖糖醇醇、木木糖糖醇醇、麦麦芽芽糖糖醇醇、乳糖醇乳糖醇z不不消消化化的的寡寡糖糖（NDO)：大大豆豆低低聚聚糖糖（主主要要为为棉棉子子糖糖和和水水苏苏糖糖）、低低聚聚麦麦芽芽糖糖、低低聚聚果果糖糖、低低聚聚乳
8、果糖、低聚木糖乳果糖、低聚木糖z非淀粉多糖非淀粉多糖 （NSP)：纤维素、半纤维素、果胶、：纤维素、半纤维素、果胶、3.2 3.2 糖类的消化、吸收和代谢糖类的消化、吸收和代谢食物食物 淀粉淀粉 蔗糖蔗糖 乳糖乳糖 唾液唾液 淀粉酶淀粉酶 小肠蔗糖酶小肠蔗糖酶 小肠乳糖酶小肠乳糖酶 胰腺胰腺 麦芽糖麦芽糖 小肠麦芽糖酶小肠麦芽糖酶 葡萄糖葡萄糖 果糖果糖 半乳糖半乳糖 糖元糖元 脂肪脂肪 吸收吸收 乳酸乳酸 葡萄糖葡萄糖CO2+H2O能量能量 非必需氨基酸非必需氨基酸消化消化代谢淀粉淀粉唾液淀粉酶唾液淀粉酶肠淀粉酶肠淀粉酶麦芽糖麦芽糖肠麦芽糖酶肠麦芽糖酶葡萄糖葡萄糖血糖血糖运至肌肉细胞运至肌肉
9、细胞合成合成肌糖原肌糖原运动水解运动水解运至肝脏部分细胞、合成运至肝脏部分细胞、合成肝糖原肝糖原血糖浓度低时水解血糖浓度低时水解运至细胞运至细胞氧化分解氧化分解CO2+H2O+能量能量转变转变脂肪（贮存）脂肪（贮存）葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖氧化分解氧化分解CO2+H2O+能量能量有氧有氧无氧无氧乳酸乳酸+能量能量糖类消化产物的吸收糖类消化产物的吸收z糖类吸收的主要形式是糖类吸收的主要形式是单糖单糖y葡萄糖、半乳糖和果糖葡萄糖、半乳糖和果糖z人体对单糖的吸收速度：人体对单糖的吸收速度：yD-半乳糖半乳糖(110)D-葡萄糖葡萄糖(100)D-果糖果糖(70)木木糖醇糖醇(36)山梨醇山梨醇(29
10、)z吸收方式：吸收方式：y葡萄糖和半乳糖的吸收：主动转运葡萄糖和半乳糖的吸收：主动转运y果糖：易化扩散果糖：易化扩散y戊糖和多元醇：单纯扩散戊糖和多元醇：单纯扩散糖代谢概况糖代谢概况 葡萄糖葡萄糖 酵解途径酵解途径 丙酮酸丙酮酸 有氧有氧 无氧无氧 H2O及及CO2 乳酸乳酸 糖异生途径糖异生途径 乳酸、氨基酸、甘油乳酸、氨基酸、甘油 糖原糖原 肝糖原分解肝糖原分解 糖原合成糖原合成 核糖核糖 + + NADPH+H+磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径 淀粉淀粉 消化与吸收消化与吸收 部分食物血糖生成指数部分食物血糖生成指数血糖指数：血糖指数：给予被测对象50g葡萄糖后，血葡萄糖浓度的反应与被测同量碳水
11、化合物的对比。部分食物血糖生成指数部分食物血糖生成指数血糖的来源与去路血糖的来源与去路血糖血糖肝糖原分解肝糖原分解糖类消化吸收糖类消化吸收肝的糖异生肝的糖异生氧化供能氧化供能合成糖原合成糖原转变为脂肪转变为脂肪或氨基酸或氨基酸转变为其他转变为其他糖类物质糖类物质3.3 3.3 糖类的生理功能糖类的生理功能 1 1）供给热量，维持神经系统的功能与解毒）供给热量，维持神经系统的功能与解毒y 碳水化合物的主要功能碳水化合物的主要功能y 比脂肪和蛋白质更易消化吸收，产能快，更经济比脂肪和蛋白质更易消化吸收，产能快，更经济y 1g 1g糖在人体内氧化可产生糖在人体内氧化可产生16.816.8千焦（千焦（
12、4 4千卡）热能千卡）热能y 肌肉活动的肌糖原是肌肉活动最有效的能量来源肌肉活动的肌糖原是肌肉活动最有效的能量来源y 脑、神经和肺组织需要葡萄糖作为能源脑、神经和肺组织需要葡萄糖作为能源 2 2）构成体组织）构成体组织y 糖蛋白糖蛋白某些抗体、酶和激素某些抗体、酶和激素y 糖脂糖脂细胞膜、神经组织细胞膜、神经组织y 核糖核酸核糖核酸遗传物质遗传物质y 肌肉、肝脏中有糖原（有解毒作用）肌肉、肝脏中有糖原（有解毒作用）y 血液中含有葡萄糖，血糖是神经组织的唯一能源血液中含有葡萄糖，血糖是神经组织的唯一能源 3 3）节省蛋白质的作用）节省蛋白质的作用y 肌体一切生命活动都是以能量为基础，当碳水肌体一
13、切生命活动都是以能量为基础，当碳水化合物供能不足时，将由蛋白质、脂肪产能来弥化合物供能不足时，将由蛋白质、脂肪产能来弥补。即为糖类对蛋白质的保护作用补。即为糖类对蛋白质的保护作用y 糖类增加机体糖类增加机体ATPATP的合成，有利于氨基酸的活化的合成，有利于氨基酸的活化与合成蛋白质，预防蛋白质通过糖异生作用的浪与合成蛋白质，预防蛋白质通过糖异生作用的浪费费4 4）调节脂肪代谢）调节脂肪代谢y防止脂肪代谢紊乱，酮体中毒，体内脂肪的彻底分解防止脂肪代谢紊乱，酮体中毒，体内脂肪的彻底分解需葡萄糖协同需葡萄糖协同三羧酸循环三羧酸循环乙酰乙酸乙酰乙酸 脂肪酸脂肪酸 乙酰乙酰CoA -CoA -羟丁酸羟丁
14、酸 丙丙 酮酮 糖糖 草酰乙酸草酰乙酸 COCO2 2+H+H2 2O O5 5）保肝解毒作用）保肝解毒作用葡萄糖葡萄糖 葡萄糖醛酸葡萄糖醛酸 低毒易溶物质低毒易溶物质 肝脏肝脏 螯合有毒物质螯合有毒物质 排出体外排出体外6 6）其他）其他*传递信息传递信息 *起润滑作用起润滑作用 *控制细胞膜的通透性控制细胞膜的通透性*加强肠道功能加强肠道功能糖类食入过量糖类食入过量z能量食入过多能量食入过多 脂肪沉积脂肪沉积 肥胖（糖尿病、肥胖（糖尿病、 高血压）高血压） z甜饮料、甜点、甜果品食入过多甜饮料、甜点、甜果品食入过多 正餐食入量减正餐食入量减少少 营养不良（肝脏、肾脏肿大）营养不良（肝脏、肾
15、脏肿大）z糖在口腔中残留糖在口腔中残留 细菌繁殖细菌繁殖 腐蚀牙齿腐蚀牙齿z糖过多糖过多 维生素维生素B B1 1需要量过多需要量过多 维生素维生素B B1 1缺缺乏乏 降低神经、肌肉活动能力，易骨折降低神经、肌肉活动能力，易骨折 3.4 3.4 膳食纤维及其作用膳食纤维及其作用z3.3.1 3.3.1 膳食中纤维素概述膳食中纤维素概述y膳食中纤维素（粗纤维）膳食中纤维素（粗纤维）y“木质素与不能被人体消化道分泌的消化酶所消化的多木质素与不能被人体消化道分泌的消化酶所消化的多糖之总称糖之总称”y一类非淀粉多糖化合物，纤维素、半纤维素、木质素、一类非淀粉多糖化合物，纤维素、半纤维素、木质素、果胶
16、等。也有人主张包括动物性的甲壳质、壳聚糖等。果胶等。也有人主张包括动物性的甲壳质、壳聚糖等。y第七营养素第七营养素膳食纤维的主要成分膳食纤维的主要成分1 1）纤维素：）纤维素：植物细胞壁的主要结构成分，由数千个葡萄糖单位以-1,4糖苷键连接而成，为不分枝的线状均一多糖2 2）半纤维素：）半纤维素：不是纤维素的衍生物存在于植物细胞壁中，是由许多分枝的、含不同糖基单位组成的杂杂多糖。木聚糖、半乳聚糖、甘露糖、阿位伯糖的多聚体。3 3）木质素：）木质素：使植物木质化的物质。为多聚（芳香属）苯丙烷聚合物。4 4）果胶：）果胶：果胶的组成与性质可依不同来源而异。通常其主链由半乳糖醛酸通过-1,4糖苷键连
17、接而成.5)5)海藻胶：海藻胶：是从天然海藻中提取的一类亲水多糖胶。3.3.2 3.3.2 食物纤维主要特征食物纤维主要特征z吸水作用：吸水作用：y膳食纤维有很强的吸水能力或结合水能力膳食纤维有很强的吸水能力或结合水能力y增加肠疲乏道中粪团的体积，促进肠道蠕动，加快排便速度和排软增加肠疲乏道中粪团的体积，促进肠道蠕动，加快排便速度和排软便，减轻直肠压力，减少其中有害物质接触肠壁的时间便，减轻直肠压力，减少其中有害物质接触肠壁的时间z粘滞作用：粘滞作用：y一些膳食纤维具有强的粘滞性，能形成粘性溶液一些膳食纤维具有强的粘滞性，能形成粘性溶液z螯合作用：螯合作用：y螯合胆固醇，防治胆固醇血症和动脉粥
18、样硬化螯合胆固醇，防治胆固醇血症和动脉粥样硬化z阳离子交换作用：阳离子交换作用：yK+、Na+、Fe3+ 、Ca2+ 、Zn2+ 、Cu2+等阳离子都可被膳食纤维等阳离子都可被膳食纤维结合结合z细菌发酵作用：细菌发酵作用：y酵解后产生的短链脂肪酸如乙酯酸、丙酯酸和丁酯酸均可作为肠道酵解后产生的短链脂肪酸如乙酯酸、丙酯酸和丁酯酸均可作为肠道细菌的能量来源细菌的能量来源y诱导大量好气菌群（益生菌），防止产生结肠癌诱导大量好气菌群（益生菌），防止产生结肠癌3.3.3 3.3.3 膳食纤维素的生理功能膳食纤维素的生理功能1 1）促进肠道蠕动，防止便秘）促进肠道蠕动，防止便秘增加口腔咀嚼食物的时间，促进
19、肠道消化酶的分泌吸水膨胀，增加粪便体积2 2）防止能量过剩和肥胖）防止能量过剩和肥胖增加胃内容物体积而有饱腹感缠裹脂肪、减少其消化吸收3 3）预防癌症：结肠癌、直肠癌）预防癌症：结肠癌、直肠癌刺激肠蠕动，有利排出废物，减少毒物刺激；使粪便膨松，有氧，抑制厌氧菌产生胺类致癌物质与致癌物质结合3.3.3 3.3.3 膳食纤维素的生理功能膳食纤维素的生理功能4 4）降低胆固醇，有利防止心血管病）降低胆固醇，有利防止心血管病膳食纤维可结合胆酸，有降血脂作用与胆固醇结合排出5 5）对餐后血糖及胰岛素水平的影响）对餐后血糖及胰岛素水平的影响降低餐后血糖升高的幅度，降低血清胰岛素水平或提高机体对胰岛素的敏感
20、性3.3.4 3.3.4 纤维素的不利一面纤维素的不利一面z1 1）过多纤维含量会减少一些营养物质如蛋白质、）过多纤维含量会减少一些营养物质如蛋白质、维生素的消化吸收维生素的消化吸收z2 2）对胃肠溃疡患者，消化道有刺激作用）对胃肠溃疡患者，消化道有刺激作用z3 3）有结合离子的作用，影响铁、锌、钙、镁等）有结合离子的作用，影响铁、锌、钙、镁等元素的吸收元素的吸收z 美国FDA提倡每人摄入膳食纤维25g/d，或11.5g/Mcal3.3.5 3.3.5 食物纤维的来源及其制品食物纤维的来源及其制品z3.3.5.1 3.3.5.1 食物纤维的来源食物纤维的来源y植物性食物。植物性食物。y水果和蔬
21、菜水果和蔬菜是人类纤维素的主要来源。是人类纤维素的主要来源。y食用真菌类及藻类。食用真菌类及藻类。z3.3.5.2 3.3.5.2 食物纤维制品食物纤维制品y米糠米糠y麸皮粉麸皮粉y豌豆纤维豌豆纤维y水溶性食物纤维水溶性食物纤维y苹果和梨的食物纤维苹果和梨的食物纤维y蕃茄粉蕃茄粉y其他其他3.5 3.5 糖类的供给与食物来源糖类的供给与食物来源1 1）膳食中糖类的供给量一般认为应占日需热量的）膳食中糖类的供给量一般认为应占日需热量的60%-70%60%-70%。2 2）糖类分布极为广泛，但动物性食物含糖量甚微，）糖类分布极为广泛，但动物性食物含糖量甚微，而植物细胞的固体成分主要由糖组成，所以糖
22、主要而植物细胞的固体成分主要由糖组成，所以糖主要存在于植物性食物中。存在于植物性食物中。 高糖食物高糖食物食用糖、谷物、根茎类；食用糖、谷物、根茎类； 低糖食物低糖食物蔬菜、肉类；蔬菜、肉类； 无糖食物无糖食物食用油；食用油；3 3）糖类的主要来源是）糖类的主要来源是粮谷类粮谷类（70-75%70-75%）和）和根茎类根茎类（20-25%20-25%），以及谷类制品如面包、饼干、糕点等），以及谷类制品如面包、饼干、糕点等碳水化合物来源碳水化合物来源食物种类食物种类含量含量(%)热量热量食物种类食物种类含量含量(%)热量热量大米大米78.2353大豆大豆19.990白面白面74.6352芋头芋头
23、13.663高梁高梁70.5369莲子莲子61.9340玉米玉米74.9374粟子粟子41.5201豆豆57.5337花生花生15.5616膳食中的适宜糖源膳食中的适宜糖源z1 1）应以）应以谷类、薯类、豆类谷类、薯类、豆类等富含淀粉的食等富含淀粉的食物为主。它们还含有蛋白质、无机盐、维物为主。它们还含有蛋白质、无机盐、维生素等。生素等。z2 2）少吃精制糖少吃精制糖。蔗糖除了供能之外，基本。蔗糖除了供能之外，基本不含其它营养素。过多食用会抑制食欲。不含其它营养素。过多食用会抑制食欲。与冠心病有关。与冠心病有关。作业题作业题z1.1.碳水化合物在营养上有何功能？碳水化合物在营养上有何功能？z2.2.膳食纤维分别有何生理功能？膳食纤维分别有何生理功能？z3.3.膳食中的糖的来源应以什么食物为主？膳食中的糖的来源应以什么食物为主？ 为什么？为什么？
