第三章 碳水化合物.pptx

1、第三章 碳水化合物 carbohydrate,李 李,主页目录-Home,单糖(monosaccharide) 双糖(disaccharide) 寡糖(oligosaccharide) 多糖(polysaccharide),一、分类Classification,主页目录-Home,（一）单糖 (monosaccharide),1.葡萄糖（Glucose）: D-and L-. A little in the natural foods. 2.果糖（ Fructose）: 主要存在于水果和蜂蜜中，人工制造的玉米糖浆中含 40%-90% 。,Glucose,主页目录-Home,3. 半乳糖（Gal

2、actose）：以乳糖形式存在于 天然食物中。 It is not usually found free in nature in large quantities, but rather combines with glucose to form lactose. 4. 其他单糖和糖醇: 单糖核糖(ribose)，脱氧核糖( deoxyribose)、阿拉伯糖(arabinose)、木糖(xylose)、糖醇( sugar alcohols) 山梨醇 （ sorbitol ） 、 甘露醇 （ mannitol ） 、 卫矛醇（ dulcitol ） 、 肌醇 （ inositol ）,主页目

3、录-Home,(二)双糖（disaccharide）,1.蔗糖(Sucrose)：葡萄糖果糖，found in sugar cane（甘蔗）and sugar beets（甜菜） 2.麦芽糖（ Maltose）：葡萄糖葡萄糖 3.乳糖（ Lactose）：葡萄糖半乳糖 4.海藻糖(Trehalose)：葡萄糖葡萄糖,主页目录-Home,(三)寡糖（oligosaccharide）：3-10单糖组成。寡糖可被肠道益生菌所利用，其发酵产物如短链脂肪酸有重要生理功能，与膳食纤维一道对肠道的结构与功能有重要的保护和促进作用 .,棉籽糖(raffinose)、水苏糖(stachyose) 异麦芽低聚糖(

4、isomaltooligosaccharid) 低聚果糖（fructooligosaccharide） 大豆低聚糖(soybean oligosaccharide),主页目录-Home,(四)多糖（polysaccharide）,1.淀粉（starch）： （1）可吸收淀粉 直链淀粉(amylose)-老化 支链淀粉(amylopectin)-糊化 （2）抗性淀粉（resistant starch, RS）,主页目录-Home,2. 膳食纤维（Diet fiber） 包括纤维素、半纤维素和木质素、果胶、树胶等。膳食纤维中的葡萄糖分子是以-键连接，人体淀粉酶不能破坏这种化学键，无法对其进行消化，

5、但它具有重要的营养学意义。,definition:,Nonstarter polysaccharides in plant foods that are not digested by human digestive enzymes, but some are digested by GI tract bacteria. Fiber in foods is also called dietary fiber.,主页目录-Home,纤维素（ Cellulose）: 纤维素是细胞壁的主要成分 半纤维素（ Hemicellulose ） : 半纤维素由许多戊糖和己糖聚合而成的杂多糖。谷类中的可溶的半

6、纤维素被称为戊聚糖 木质素（Lignin ）： 木质素是酚核结构物质的高分子聚合物，不能被人体消化吸收。主要存在于蔬菜的木质化部分和种籽中,lignin,cellulose,不溶性膳食纤维（Insoluble fiber）,主页目录-Home,果胶（Pectins）： 果胶是由D-半乳糖醛酸聚合成的复合多糖。柑橘、苹果中含量丰富。食品加工中常用果胶作为增稠剂生产为果冻、色拉、冰淇淋和果酱等。 树胶和粘胶（Gums and mucilages）： 树胶和粘胶由不同的单糖及其衍生物组成。如阿拉伯胶(arabic gum are used as additives by the food indus

7、try)，瓜拉胶（ guar gum are added to food as stabilizers）,可溶性膳食纤维（soluble fiber ）,主页目录-Home,1. Function of carbohydrate in body,(1)储存和提供能量 （Storing glucose as glycogen and using it for energy） (2)细胞和组织的成分（Component of cells and tissues） : glycoprotein（糖蛋白） and glycolipid（糖脂）,mucin （粘蛋白）, and DNA , RNA. (

8、3)节约蛋白质作用(Sparring protein from use as energy source )：当补充足够碳水化合物则可防止体内和膳食中的蛋白质作为能源，起到节约蛋白质的作用。,二、碳水化合物的功能 Function,主页目录-Home,(4) 抗生酮作用(antiketogenesis),脂肪氧化时需要葡萄糖帮忙，当糖不足时，脂肪酸分解产生的酮体在体内蓄积，以至于产生酮血症和酮尿症。膳食中充足的碳水化合物可以防止上述现象的发生。 enough carbohydrate is necessary for the complete metabolism of fats in the

9、 body.,主页目录-Home,(1) 供能（Supplying energy ） Carbohydrate is the cheapest and broadest food energy source in the world (4kcal/g). (2)改变食物的色、香、味、形(Impartingcolor, flavor to foods and changing their shape)利用碳水化合物的各种性质，加工各种色、香、味、形的食品 (3) 提供膳食纤维（Supplying dietary fiber）,2. Function of carbohydrate in food

10、s,Function of dietary fiber,Weight control； Lowing serum cholesterol； Making elimination of feces much easier； playing a key role in preventing colon cancer of the large intestine,主页目录-Home,1. 消化过程 ( the processes of digestion) (1)在口腔(in the mouth):食物进入口腔后，唾液中淀粉酶使淀粉分解，产生少量的糊精、麦芽糖及葡萄糖 (2)在胃(in the st

11、omach):淀粉一般在胃中不被消化 (3)在小肠(in the small intestine):小肠是糖类分解和吸收的主要场所 (4)在大肠(in the large intestine): Bacteria there ferment(发酵) fiber into water, gas, and short-chain fatty acids which could be absorbed in the colon and yield energy,(一）消化吸收（Digestion and Absorption）,三、碳水化合物的代谢,主页目录-Home,淀粉,-淀粉酶（唾液、胰）,麦

12、芽糖,麦芽寡糖,-糊精,麦芽糖酶,-糊精酶,葡萄糖,糖的消化(digestion),amylase,主页目录-Home,碳水化合物经过一系列的酶作用后被分解成单糖，单糖在小肠内吸收后经血液运送到肝脏进行相应的代谢，或运送到其他器官直接被利用。 The monosaccharides travel the cells lining the small intestine by active transport to the liver via the portal vein(门静脉).,2. absorption of carbohydrate,主页目录-Home,主动吸收，需载体蛋白，耗能，逆

13、浓度梯度,葡萄糖的主动吸收,糖的吸收(absorption),主页目录-Home,世界各地都有一部分人有不同程度的乳糖不耐受，他们不能或只能部分地分解乳糖，而大量乳糖进入大肠被细菌分解产酸、产气、引起胃肠不适，胀气、痉挛和腹泻等 Lactose intolerance is a condition that results from inability to digest the milk sugar lactose; characterized by bloating, gas, abdominal discomfort and diarrhea. Lactose intolerance d

14、iffer from milk allergy, which is caused by an immune reaction to the protein in milk.,3.乳糖不耐受(Lactose intolerance),主页目录-Home,（二）体内葡萄糖的的利用,1. 葡萄糖分解提供能量 葡萄糖在体内分解提供能量有两种方式:一种是无氧氧化(glycolysis )，另一种是有氧氧化(aerobic oxidation) 。,主页目录-Home,糖酵解过程1,主页目录-Home,C6H12O6+2ADP+2Pi 2C3H6O3+2ATP+2H2O,糖酵解过程2,主页目录-Home,

15、有氧氧化,葡萄糖 丙酮酸 乙酰CoA,NADH + H+,乳酸,无氧酵解,三羧酸 循环,CO2+H2O+能量,pyruvate,glucose,lactate,glycolysis,(aerobic oxidation),(acetyl CoA),tricarboxylic Acid cycle,主页目录-Home,糖原 脂肪 蛋白质,葡萄糖 脂肪酸 氨基酸 甘油,乙酰辅酶A,glycogen,triacylglycerols,protein,glucose,fatty acid,glycerol,amino acid,acetal CoA,营养物质氧化分解的共同通路,主页目录-Home,2.

16、糖原合成,G(glucose),G-6-P(glucose-6-phosphate),G-1-P(glucose-1-phosphate),UDP-G (UDP-glucose),糖原合成酶,Gn(primer),Gn+1(glycogen),UTP,PPi,glycogen synthase,单糖合成糖原的过程,ATP,key enzyme,主页目录-Home,（三）血糖的调节,正常情况下，血糖含量总是保持在恒定的范围，其浓度3.96.1mmol/L(7001100mg/L)。人有时会出现低血糖。当血糖超过一定的界限值时，往往考虑患糖尿病的可能性。血糖浓度的高低取决于血糖的来源和去路的相对速

17、度，其速度的调控靠体内神经、激素以及某些器官组织细胞的功能性协调作用。,主页目录-Home,血糖的来源和去路,主页目录-Home,不同碳水化合物的血糖应答反应,主页目录-Home,血糖生成指数，GI,目前的认为不同种类的碳水化合物，升高血糖的水平和能力会不同。GI可以用来衡量某种食物或某种膳食组成对血糖浓度影响的指标。食物血糖生成指数的定义为含50g碳水化合物的食物血糖应答曲线下面积与同一个体摄入50g葡萄糖或面包血糖应答曲线下面积之比，以百分比表示：,含有50克碳水化物的食物的血糖应答 GI= 100 50克葡萄糖的餐后血糖应答,主页目录-Home,常见淀粉食物的血糖生成指数（均值）,主页目

18、录-Home,血糖生成指数（GI） 低GI食物： 70%,GI高的食物或膳食，进入胃肠后消化快、吸收完全，血糖浓度波动大；反之，GI低的食物或膳食，胃肠停留时间长、吸收慢，血糖浓度波动小。血糖生成指数的概念和数值可用于糖尿病患者的膳食指导，以及用于控制体重和指导运动员补糖,主页目录-Home,主页目录-Home,主页目录-Home,主页目录-Home,图4 糖的GI,主页目录-Home,图5 米饭和面包的 GI,主页目录-Home,1、适宜摄入量 (adequate intake ,AI),Chinese adult: 55%-65% of total energy intake. USA: 5