碳水化合物carbohydrate课件

第四节碳水化合物（carbohydrate）一、碳水化合物的分类与食物来源营养学上分为四类：单糖（monosaccharide）双糖（disaccharide）寡糖（oligosaccharide）多糖（polysaccharide）（一）单糖：葡萄糖（glucose）、果糖（fructose）、半乳糖（galactose）等。（二）双糖：蔗糖（sucrose）、乳糖（lactose）、麦芽糖（maltose）及海藻糖（trehalose）等。（三）寡糖由3~9个（3

n<10）单糖分子而构成。大豆低聚糖：是指存在于大豆中可溶性糖分的总称，主要指水苏糖（四糖）和棉子糖（密三糖）——“大豆胀气因子”。低聚果糖异麦芽低聚糖低聚糖的生理功能：1.用作特定人群（如肥胖、糖尿病患者）饮食的甜味剂；2.促进体内有益菌的生长繁殖：“结肠发酵”3.抗龋齿作用；4.具有与膳食纤维类似的功能，如降低血清胆固醇、吸附肠内有毒物质、预防结肠癌等。（四）多糖由10个及10个以上单糖组成。1.糖原2.淀粉是热能的主要来源。（1）可吸收淀粉淀粉可分为直链淀粉（amylose）和支链淀粉（amylopectin）。直链淀粉易使食物老化，支链淀粉易使食物糊化。（2）抗性淀粉（resistantstarch,RS）定义（1991年Englyst等人提出）：“健康者小肠中不吸收的淀粉及其降解产物”。RS分为4类：RS1、RS2、RS3、RS4

RS1为生理上不接受的淀粉，如整粒的谷粒和较大的淀粉颗粒；RS2为特殊晶体结构的淀粉，如生的土豆和青香蕉；RS3为老化的淀粉，如煮熟的冷土豆等。⑤增强机体免疫功能：RS可以控制肠道细菌增殖和细菌凋亡。⑥为双岐杆菌增殖因子：RS比膳食纤维更易被大肠中的微生物发酵。⑦降低血清中总胆固醇和甘油三酯，预防脂肪肝。⑧防止便秘、盲肠炎、痔疮、结肠直肠癌的发生。3、纤维概念：膳食纤维（dietaryfiber，dietaryfibre）是指存在于植物性食物中的不能被人体小肠消化吸收的非淀粉多糖（non-starchpolysaccharide,NSP）和木质素。目前认为膳食纤维主要包括以下成分：（1）非淀粉多糖（NSP）主要包括：纤维素、半纤维素、果胶、树胶及海藻多糖等；（2）木质素（lignin）注意：（1）膳食纤维只是一个营养学概念，而不是对膳食成分的精确描述。（2）近年来有人提出将抗性淀粉、抗性低聚糖、美拉德反应产物等也作为膳食纤维，但目前尚未取得一致的看法。此外，膳食纤维根据其水溶性不同，分为：（1）不溶性纤维(insolublefiber)主要包括：纤维素、多数的半纤维素和木质素；（2）可溶性纤维(solublefiber)主要包括：果胶、树胶、粘胶和少数半纤维素等。e.g.albedo:richinpectin,thephytochemicalslimonin(柠檬苦素)andvitaminC.附：FAO/WHO1998碳水化合物的分类[根据聚合度（degreeofpolymerization,DP）]1.糖（1~2）（1）单糖：葡萄糖、半乳糖、果糖（2）双糖：蔗糖、乳糖、海藻糖（3）糖醇：山梨醇、甘露糖醇等2.寡糖（3~9）（1）异麦芽低聚寡糖：麦芽糊精（2）其他寡糖：棉子糖、水苏糖、低聚果糖等3.多糖（10）（1）淀粉：直链淀粉、支链淀粉、抗性淀粉（2）非淀粉多糖：纤维素、半纤维素、果胶、树胶等。二、碳水化合物的功能1.氧化供能16.7kJ(4kcal)/g2.构成组织3.节约蛋白质作用（protein-sparingaction）4.抗生酮作用（antiketogenesis）5.改变食物的色、香、味、型6.提供膳食纤维膳食纤维的生理功能：（1）改善肠道功能主要包括：①增加粪便量和体积，促进肠蠕动，防止便秘和肠道憩室病的发生，以及减少有害物质对肠道及机体的作用；②结肠发酵，产生短链脂肪酸：乙酸（盐）、丙酸（盐）、丁酸（盐）。（2）控制体重和减肥（3）降低血糖和血胆固醇（4）可能具有预防结肠癌作用三、碳水化合物的消化吸收（一）消化、吸收（二）乳糖不耐受症（lactoseintolerance）原因：（1）先天性缺少或不能分泌乳糖酶；（2）某些药物或肠道感染使乳糖酶分泌减少；（3）随着年龄增加乳糖酶水平降低。乳糖不耐受的处理原则：（1）尽量避免单独空腹饮奶；（2）合理使用乳制品：少量多次；（3）选用酸奶、低乳糖奶或先服用乳糖酶制品再饮奶。（三）血糖指数（glycemicindex,GI）概况：GI最初由DavidJenkins于1981年提出，他在治疗糖尿病病人时发现：含等量碳水化物的不同食物对血糖的影响不同，从而对传统的“食品交换份法”的理论提出了挑战，经过大量实验得出如下结论：（1）许多淀粉食物都能够快速消化吸收，并非缓慢消化吸收；（2）大多数含糖食品并不像人们普遍认为的那样迅速升高血糖，所引起的血糖反应甚至低于普通食品；（3）同样的食物不同的加工方法可有不同的血糖反应。“TheGIFactor”(1996),”TheGlucoseRevolution”(1999),”TheNewGlucoseRevolution”(2003)1.GI定义FAO/WHO1997：GI=摄入含50克碳水化物食物后2小时内血糖应答曲线下面积/摄入等量葡萄糖（50克）后2小时内血糖应答曲线下面积100

根据GI不同，将食物分为：高GI食物：GI≥70中GI食物：GI：56~69低GI食物：GI≤55常见食物的血糖指数（GI）食物名称GI食物名称GI葡萄糖100面包87.9蔗糖65.0±6.3牛奶27.6果糖23.0±4.6花生14.0乳糖46.0±3.2南瓜75.0馒头88.1大豆18.0熟甘薯76.7绿豆27.2熟土豆66.4香蕉52.0面条81.6苹果36.0大米83.2菠萝66.0大麦粉66.0葡萄43.0荞麦54.0西瓜72.02.食物GI的应用（1）指导合理膳食，有效控制血糖（2）控制体重（3）改善胃肠功能四、碳水化合物的参考摄入量AI：55%~65%注意：1.多样化2.适当限制纯热能食物（如精制糖）的摄入，一般不超过总能量的10%。第五节能量（energy）一、概述（一）能量单位1kcal=4.184kJ,1kJ=0.239kcal（二）产能营养素及生热系数产能营养素：主要包括蛋白质、脂肪和碳水化合物。物理卡价：每克产能营养素在体外燃烧时所产生的能量值称为物理卡价。生热系数：每克碳水化合物、脂肪和蛋白质在体内氧化所产生的能量值，称为生热系数（calorificcoefficient）或能量系数、能量卡价。分别为：碳水化合物：16.81kJ；脂肪：37.56kJ；蛋白质：16.74kJ。二、人体的能量消耗包括基础代谢、体力活动和食物热效应三个方面。（一）基础代谢（basalmetabolism，BM）基础代谢：是维持生命的最低能量消耗，即人体在安静和恒温条件下（18~25℃）,禁食12小时后，静卧、放松、清醒时的能量消耗。基础代谢率（basalmetabolicrate,BMR）：是指人体处于基础代谢状态下，每小时每平方米体表面积的能量消耗。基础代谢能量消耗的计算：1．体表面积计算法1984年赵松山等提出：体表面积（m2）＝0.00659×身高（cm）＋0.0126×体重（kg）－0.1603根据下表查出相应的BMR。基础代谢＝体表面积（m2）×BMR×24

人体基础代谢率[kJ/(m2·h)]年龄（岁）男女年龄（岁）男女

1～221.8221.830～154.0146.93～214.6214.235～152.7146.45～206.3202.540～151.9146.07～197.9200.045～151.5144.39～189.1179.150～149.8139.711～179.9175.755～148.1139.313～177.0168.660～146.0136.815～174.9158.865～143.9134.717～170.7151.970～141.4132.619～164.0148.575～138.9131.020～161.5147.780～138.1129.325～156.9147.3静息代谢率（restingmetabolicrate,RMR）：要求禁食4小时，全身处于休息状态。2．直接计算法（略）3.体重计算法（略）更正：表1-16：0.0565W+2.04影响基础代谢的因素：（1）体型、体表面积与机体构成（2）生理、病理状况：儿童、孕妇，BMR↑；男＞女；甲亢时，BMR升高。（3）环境条件：炎热、寒冷、过多摄食、精神紧张时，能量消耗增加。“适应性生热作用（adaptivethermogenesis）”（4）其它：如尼古丁、咖啡因等可使基础代谢耗能增加。（二）体力活动约占人体总能量消耗的15%～30%。我国目前体力活动分级为三级：轻体力劳动、中等体力劳动和重体力劳动。

中国营养学会建议中国成人活动水平分级

活动职业工作时间分配工作内容举例____PAL____水平男女轻75%时间坐或站立办公室工作、修理电器钟表、售货员、1.551.5625%时间站着活动酒店服务员、化学实验操作、讲课等中25%时间坐或站立学生日常活动、机动车驾驶、电工安装、1.781.6475%时间特殊职业活动车床操作、金工切割等重40%时间坐或站立非机械化农业劳动、炼钢、2.101.8260%时间特殊职业活动舞蹈、体育运动、装卸、采矿等

体力活动水平（physicalactivitylevel,PAL）指1人1天24小时总能量消耗（totalenergyexpenditure,TEE）与基础代谢能量消耗(RMR)之比值。影响体力活动的因素主要有：①体格状况②体重③劳动强度和持续时间④工作的熟练程度（三）食物热效应（thermiceffectoffood,TEF）又称“食物特殊动力作用（specificdynamicaction,SDA）”是指由于摄食而引起的额外的热能消耗。脂肪：4~5%；碳水化物：5~6%；蛋白质：30%～40%。摄入普通混合膳食所产生的食物热效应约相当于基础代谢的10%。（四）生长发育三、人体一日热能需要量的确定（一）计算法1．能量消耗计算法能量需要量（energyrequirement）＝BMR×PAL2．膳食调查法（二）测量法1.直接测热法（directcalorimetry）很少采用。2.间接测热法（indirectcalorimetry）呼吸商（respiratoryquotient,RQ）：在一定时间内机体CO2的生成量（mol）与O2的消耗量（mol）的比值。碳水化合物、蛋白质和脂肪的呼吸商分别为1.0，0.8和0.71。一般混合膳食呼吸商在0.7～1.0之间，平均为0.85左右。食物的氧热价（thermalequivalentofoxygen）：食物中的营养物质在细胞内氧化时，消耗1L氧所产生的能量值称为食物的氧热价或氧的热当量。碳水化合物、蛋白质和脂肪的氧热价分别为21.0，18.8和19.7kJ/L。一般混合膳食的氧热价为20.2kJ/L。根据一定时间内氧的消耗量及氧热价即可计算出所产生的能量。产生能量＝氧热价（kJ/L）×氧的消耗量（L）3．生活观察法又称时间活动法（time-motionmethod）要求准确记录被调查者24小时内的各种活动及持续时间，然后根据日常活动能量消耗率表（表1-20），结合被调查者的体表面积，即可计算出其24小时的能量消耗。4．能量平衡法正常：能量消耗量＝能量摄入量一般每增加1kg体重，机体将储存25MJ～33MJ的能量（平均为29MJ）；体重每减少1kg，机体将消耗25MJ～33MJ的能量。（1）当体重增加时：每天能量消耗量（MJ）＝每天能量摄入量（MJ）-体重增加量（kg）×29（MJ）/调查天数（d）；（2）当体重减少时：每天能量消耗量（MJ）＝每天能量摄入量（MJ）+体重减少量（kg）×29（MJ）/调查天数（d）。四、能量摄入的调节（一）摄食的神经生理调节（略）（二）营养素及其代谢产物对摄食的调节（三）中枢系统肽类信号因子对摄食的调节见表1-21。表1-21调节摄食和能量代谢的主要信号因子促进摄食因子抑制摄食因子神经肽Y瘦素增食因子