碳水化合物是生物界三大基礎(chǔ)物質(zhì)之一,也是自然界最豐富的有機(jī)物。碳水化合物的名稱來源于此類物質(zhì)多由碳、氫、氧三種元素組成,此類化合物的分子式中氫和氧的比例恰好與水相同,為2∶1,好像碳和水的化合物,因此而得名。我們一日三餐中約60%的能量來源于碳水化合物。近年來為預(yù)防慢性病的發(fā)生,鼓勵增加碳水化合物攝入量、減少脂肪攝入量,這已成為許多國家飲食指南中的共識。 碳水化合物的種類 碳水化合物是多羥醛或多羥酮的環(huán)狀半縮醛或其縮合物。從簡單到復(fù)雜可以分為單糖、寡糖和多糖。 碳水化合物屬于包括羥基、羰基的復(fù)合官能團(tuán)的一類化合物,如醛、酮、醇和酸等化合物的衍生物和聚合物。從結(jié)構(gòu)上看,碳水化合物是多羥醛或多羥酮的環(huán)狀半縮醛或其縮合物,簡單碳水化合物可以縮合成高分子的復(fù)雜碳水化合物,復(fù)雜的碳水化合物又可分解成簡單的碳水化合物。從單糖開始,如葡萄糖和果糖,碳水化合物形成了一個梯度級的結(jié)構(gòu)—糖單位配對地結(jié)合在一起,形成雙糖三糖或四糖,甚至有上億個糖分子組成的復(fù)合聚合物——多糖。 單 糖 單糖是碳水化合物的本單位,食物最常見的單糖是葡萄糖和果糖。人體吸收的碳水化合物大多轉(zhuǎn)化為葡萄糖,細(xì)胞用來產(chǎn)生能量的也是葡萄糖。大多數(shù)單糖都能夠迅速被消化吸收,并提供便宜的能量來源。果糖也是加到食物里的甜味劑,用于提高食品的香味和延長儲存時間。 多 糖 多糖主要是淀粉和纖維素,淀粉是人類膳食碳水化合物的主要形式。谷類、薯類等植物中都有充足的淀粉。纖維素與淀粉一樣,也是多糖,所不同的是纖維素的結(jié)構(gòu)呈直線型,而且氫鍵很多,相當(dāng)牢固,即使在加工條件下,植物細(xì)胞壁的纖維素也不會溶解。 低聚糖 碳水化合物的作用 碳水化合物與蛋白質(zhì)、脂肪是人體能量的三大支柱。碳水化合物主要是用來產(chǎn)生能量與貯存能量的物質(zhì)。 碳水化合物是機(jī)體主要物質(zhì)的組成成分。人體內(nèi)的糖蛋白、核糖、糖脂等都有糖參與組成:糖蛋白是構(gòu)成細(xì)胞膜的成分之一;核糖和脫氧核糖分別參與核酸 RNA和DNA的構(gòu)成,而DNA和RNA是機(jī)體主要的遺傳信息載體;糖脂是構(gòu)成神經(jīng)組織和生物膜的主要成分。由此可見糖參與多種有機(jī)物質(zhì)的構(gòu)成,是構(gòu)成人體必不可少的原料。除此之外,碳水化合物還有以下作用: 1.供給熱能 糖類是熱能的主要來源,每1克碳水化合物可提供熱能16.7千焦(4千卡)。其特點是:在總能量中所占比例大,提供能量快而及時,氧化的最終產(chǎn)物為二氧化碳和水,對機(jī)體無害。大腦需要葡萄糖作為惟一的能源物質(zhì),若血中 葡 萄 糖 水 平 下降,出現(xiàn)低血糖,會對大腦產(chǎn)生不良影響。 2.解毒作用 肝臟內(nèi)的糖原水平在機(jī)體對毒物的抵抗力和對某些化學(xué)物質(zhì)的解毒作用中有重要的意義。若人體內(nèi)肝糖原豐富,則對疾病的抵抗力較強(qiáng),同時對四氯化碳、乙醇、砷等的有毒物質(zhì)有較強(qiáng)的解毒作用。 3.節(jié)約蛋白質(zhì) 由于人體所需的能量主要由糖類供給如果糖類供應(yīng)充足,則不會致使脂肪在體內(nèi)大量氧化,產(chǎn)生過多的酮體,引起酮癥;也不會致使組織蛋白質(zhì)過度分解,形成負(fù)氮平衡。吸收進(jìn)入血液的各種己糖,首先在 肝臟中轉(zhuǎn)變成葡萄糖,通過血液循環(huán)運 往各組織器官利用,若有富裕,則以糖原形式暫存于肝臟及肌肉中。 4.維持腦細(xì)胞的正常功能 碳水化合物是維持大腦正常功能的惟一能量來源。當(dāng)血糖濃度下降時,腦組織可因缺乏能源而使腦細(xì)胞功能受損,造成功能障礙,并出現(xiàn)頭暈、心悸、出冷汗甚至昏迷等癥狀。 碳水化合物的營養(yǎng)特點 營養(yǎng)學(xué)上把人體不能合成的小分子稱為必需營養(yǎng)素,六大類營養(yǎng)素中只有合物沒有必需營養(yǎng)素。葡萄糖單體雖然碳水化合物的小分子形式,但人體可以系列中間代謝得到葡萄糖,所以葡萄糖必需營養(yǎng)素。 淀粉是由葡萄糖聚合而成的大分化道內(nèi)先后經(jīng)過淀粉酶、糊精酶和麥糖酶的水解,最后消化為葡萄糖,這一消化過程比蛋白質(zhì)和脂肪的消化過程簡單,所以碳水化合物在體內(nèi)的消化率最高,可達(dá)到 98%。 碳水化合物在體內(nèi)經(jīng)生物氧化為二氧化碳和水,同時釋放出能量,每1克碳水化合物可釋放 4.10千卡熱能,比蛋白質(zhì)和脂肪的熱卡值都低。 體內(nèi)碳水化合物的主要形式是糖原,其結(jié)構(gòu)類似淀粉,但分子更長、側(cè)鏈更多,亦被稱為動物淀粉。其主要存在于肝臟和肌肉中,總量約為 300~400克,是人體能量的倉庫,并能保持血糖的恒定。 S碳水化合物的飲食來源 碳水化合物是機(jī)體能量最經(jīng)濟(jì)的來源,尤其是淀粉。植物性食物是碳水化合物的主要來源,而在植物中,谷類是人類可利用的碳水化合物最主要的來源。谷類食物中的碳水化合物是以淀粉的形式提供熱量的。中國以水稻和小麥為主要糧食食品,其他一些粗糧,如玉米、小米、高粱米等也是碳水化合物來源之一。有些地區(qū)以薯類食品作為碳水化合物來源提供熱量。糧食(谷類)中含碳水化合物的含量大約為60%~80%左右,薯類食品碳水化合物含量大約為 15%~25%左右,水果由于含水量較大,故碳水化合物的含量比谷類少。 S碳水化合物的攝入 由于每個人的具體情況不同,還無法規(guī)定一個人應(yīng)該吃多少重量的碳水化合物,但碳水化合物的產(chǎn)熱一般以占總熱量的 60%左右為宜。這也就是說,一個人應(yīng)攝入多少碳水化合物和他攝入的總熱量有關(guān)。如何計算一個人應(yīng)該攝入多少碳水化合物呢? 我們知道每克碳水化合物產(chǎn)熱 17千焦,可以應(yīng)用下面這個公式計算:如一個人攝入總熱量為10兆焦(2400千卡),10兆焦×60%÷17千焦=360克碳水化合物。攝入的蔬菜、水果及其他食物中還含有少量碳水化合物,一般按50克左右計算,還剩余310克碳水化合物,這310克碳水化合物由糧食提供。 |
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