营养学基础知识(二)2010

营养与食品卫生学系王军波碳水化合物膳食纤维北京大学公共卫生学院营养学基础知识（二）营养学基础知识什么是碳水化合物？碳水化合物又称为糖类[CH2O]n（n≥3）是由碳、氢、氧三种元素组成的一类化合物营养学基础知识碳水化合物有哪些种类？分类亚类聚合度举例糖（sugar）单糖1丙糖、丁糖、戊糖、己糖（葡萄糖、半乳糖、果糖、甘露糖）双糖2蔗糖、麦芽糖、乳糖、海藻糖糖醇1山梨醇、甘露醇低聚糖(寡糖)(oligosaccharide)异麦芽低聚糖3～9异麦芽三糖，异麦芽四糖其他寡糖低聚果糖、大豆低聚糖（棉子糖、水苏糖）多糖（polisaccharide）淀粉多糖≥10支链淀粉、直链淀粉非淀粉多糖纤维素、半纤维素、果胶、亲水胶质物（活性多糖）植物多糖（枸杞、香菇多糖），动物多糖，微生物多糖（结合多糖）糖蛋白、糖脂营养学基础知识碳水化合物有哪些种类？多糖组成同聚多糖戊聚糖阿拉伯聚糖L-阿拉伯糖木聚糖木糖己聚糖淀粉D-葡萄糖糖原D-葡萄糖纤维素D-葡萄糖糊精D-葡萄糖葡聚糖D-葡萄糖琼脂DL-半乳糖果胶D-半乳糖甲酯菊粉果糖杂聚多糖半纤维素D-木糖、葡萄糖、甘露糖、D-半乳糖、己醛糖酸阿拉伯胶半乳糖、L-阿拉伯糖、L-鼠李糖、葡糖醛酸印度胶L-阿拉伯糖、D-半乳糖、葡糖醛酸粘多糖己糖胺、糖醛酸细菌多糖肽聚糖肽、N-乙酰葡萄糖胺（NAG）、N-乙酰胞壁（NAMA）菌壁酸磷酸、葡萄糖、甘油或核糖醇脂多糖多种己糖、辛酸衍生物、糖脂等肺炎菌1型多糖D-葡萄糖胺、葡糖醛酸结核菌多糖L-阿拉伯糖、葡萄糖、甘露糖营养学基础知识单糖：葡萄糖：是细胞的能量来源，植物可通过光合作用合成葡萄糖果糖：可在体内转化为葡萄糖，最甜的单糖，存在于水果和蜂蜜中半乳糖：是构成乳糖的重要成分，很少以单糖的形式存在，在体内需转化为葡萄糖被利用，母乳中的半乳糖是在体内合成的甘露糖：多糖和树胶的组成成分，柑橘皮、桃、苹果等含有少量游离甘露糖，象牙、棕榈子等含有D-甘露糖的聚糖核糖：RNA的主要组分，可在体内合成脱氧核糖：DNA的主要组分，可在体内合成阿拉伯糖：植物细胞壁多糖的组分，存在于水果和根、茎类蔬菜中木糖：木聚糖的组分，存在于水果和根、茎类蔬菜中，很少有游离形式食物中重要的糖营养学基础知识食物中重要的糖双糖蔗糖：由1分子葡萄糖和1分子果糖结合而成，无还原性，主要存在于甘蔗、甜菜和蜂蜜中乳糖：由葡萄糖和半乳糖结合而成，具有还原性，主要存在于奶类及奶制品中，鲜奶中有5%的乳糖麦芽糖：由两分子葡萄糖结合而成。具有还原性，多来源于淀粉降解糖醇山梨醇：葡萄糖氢化而成，甜味剂、利尿剂甘露醇：甘露糖氢化而成，甜味剂、利尿剂卫矛醇：半乳糖氢化而成，甜味剂、治疗类风湿性关节炎肌醇：存在于天然食物中，与磷酸结合形成植酸木糖醇：木糖氢化而成，玉米、甘蔗等含有天然木糖醇，甜味剂、防龋、减肥、改善肝功能等麦芽醇：麦芽糖氢化而成食用糖、糖浆、糖醇的相对甜度名称相对甜度名称相对甜度蔗糖100玉米糖浆100～150葡萄糖70山梨醇60～70果糖115～170麦芽糖醇90乳糖20木糖醇90麦芽糖40甘露醇70葡萄糖浆30～60乳糖醇35营养学基础知识寡糖：棉子糖：由1分子葡萄糖、1分子半乳糖和1分子果糖结合而成，存在于糖蜜中水苏糖：由1分子葡萄糖、1分子果糖和2分子半乳糖结合而成，主要存在于豆类及豆制品中是由3～10分子单糖构成的一类小分子多糖，又称为低聚糖不能被人体消化吸收，在肠道中可被肠道细菌代谢，产生气体和其他产物，造成胀气寡糖可以被肠道益生菌（如双歧杆菌）利用，促进益生菌的生长，起到保健作用食物中重要的糖营养学基础知识多糖：是由10分子以上单糖构成的大分子糖可以分成两种，即可被人体利用的多糖（如糖原、淀粉和糊精）、不能被人体利用的多糖（如膳食纤维）淀粉：由许多葡萄糖聚合而成的植物多糖，主要存在于植物细胞中，尤其是根、茎和种子细胞中（如薯类、豆类和谷类），需加热在水中糊化才能被机体利用淀粉根据结构不同可分成直链淀粉和支链淀粉，直链淀粉遇碘变蓝，易使食物产生老化，而支链淀粉遇碘产生棕色反应，易使食物糊化和粘稠食物中重要的糖营养学基础知识营养学基础知识糊精：是淀粉的次级水解产物，由5个以上的葡萄糖分子构成，甜度低于葡萄糖，且易于被人体吸收利用抗性淀粉：健康人小肠内剩余的不被消化吸收的淀粉及其降解产物。抗性淀粉的特点：在小肠内部分消化，在结肠内发酵并完全吸收，具有类似膳食纤维的生理特性糖原：由一种含有许多（3000～60000）个葡萄糖分子和支链的动物多糖，又称为动物淀粉，主要由肝脏和肌肉合成和贮存，肝糖原可维持正常的血糖水平，肌糖原则可为肌肉提供能量，尤其是在剧烈和持久运动时。糖原溶于水，在相应酶的作用下能快速分解为葡萄糖，食物中的糖原含量很少食物中重要的糖营养学基础知识膳食纤维：是存在于植物体内的不能被人体消化吸收的成分，又可分成可溶性纤维（如果胶、树胶和粘胶）和不可溶性纤维（如纤维素、半纤维素和木质素）可溶性纤维既可以溶于水，又可以吸水膨胀，并能被大肠中的微生物酵解，常存在于植物细胞液和细胞间质中果胶：属可溶性纤维，是被甲酯化到一定程度的半乳糖醛酸多聚体，在食品加工中被用作增稠剂（如果冻、冰淇淋中），通常存在于水果和蔬菜中，果胶分解后产生甲醇和果胶酸树胶和粘胶：属可溶性纤维，由不同单糖及其衍生物组成，常见的有阿拉伯胶、瓜拉胶等，常用作食品稳定剂，也可作为口香糖的胶基食物中重要的糖营养学基础知识不可溶性纤维主要包括纤维素、某些半纤维素和木质素纤维素：一般称为粗纤维，是植物纤维的主要成分，由葡萄糖聚合而成，存在于所有植物细胞的细胞壁中，不能被淀粉酶分解，也不能被大肠微生物利用半纤维素：是谷类纤维的主要成分，与纤维素共同存在，包括戊聚糖、木聚糖、阿拉伯木糖和半乳聚糖、葡萄糖醛酸等木质素：是植物木化过程中形成的，由苯丙烷单体聚合而成，不是碳水化合物，不能被人和动物消化吸收，食物中含量很少，主要存在与蔬菜的木质化部分以及种子中食物中重要的糖营养学基础知识体内碳水化合物的营养学意义贮存和提供能量：糖原是肌肉和肝脏中碳水化合物的贮存形式，肝糖原占体内糖原的1/3，可为机体尤其是红细胞、脑和神经组织提供能量机体重要构成成分：如结缔组织中的粘蛋白、神经组织中的糖脂以及细胞膜表面的糖蛋白节约蛋白质作用：摄入充足的碳水化合物可以预防体内或膳食中蛋白质进入糖异生旁路抗生酮作用：脂肪在体内的彻底分解过程需要葡萄糖的协同作用，如果碳水化合物摄入不足，则可导致脂肪酸不能被彻底氧化而产生酮体，酮体过多可以酮血症，引起酸碱平衡失调调节血糖的作用碳水化合物的功能正常机体内的血糖平衡葡萄糖摄取、肝脏糖异生、肝糖原储存胰岛素刺激葡萄糖摄取抑制脂肪分解脂肪组织碳水物化合物血糖消化酶胃肠道胰腺肌肉肝脏胰岛素营养学基础知识食物中碳水化合物的功能：主要的能量营养素：是世界上大部分人类取得能量的最经济、最主要的来源，1g碳水化合物可提供16.7kJ（4.0kcal）能量改变食物的色、香、味、型提供膳食纤维：天然食物，如豆类、谷类、新鲜水果和蔬菜等，是膳食纤维的最好来源碳水化合物的功能营养学基础知识食物中膳食纤维的生理意义：增强肠道功能、有利于粪便排出：多数纤维素具有促进肠蠕动和吸水膨胀的特性，可使肠道平滑肌保持健康和张力，还可使粪便软化控制体重和减肥：膳食纤维不能被人体吸收，但可以减缓食物由胃进入肠道的速度和吸水作用，增加饱腹感，从而减少能量摄入可降低血糖水平：膳食纤维可以减少小肠对糖的可降低血胆固醇水平：膳食纤维可以结合胆酸，减少胆酸和中性固醇的肝肠循环；还可以减少体内胰岛素的释放，另外可溶性纤维在大肠内被肠道细菌代谢产生的一些短链脂肪酸（如乙酸、丁酸等）均可以减弱肝脏中内源性胆固醇的合成碳水化合物的功能营养学基础知识可调节肠道菌群，促进益生菌的生长具有预防肠癌发生的作用：膳食纤维可以肠道内容物的体积和排泄速度，有利于有害物质（包括致癌物）的排出膳食纤维对健康的不利影响：具有阳离子交换作用：膳食纤维可以在胃肠道结合K+、Na+、Ca2+、Fe3+等阳离子，如摄入过量可引起体内阳离子缺乏降低显示能量：膳食纤维摄入过多，可使膳食产生的能量减少，一般中等摄入水平，可使能量减少5%碳水化合物的功能口腔促进唾液分泌消化道溃疡胃部吸水膨胀延长排空时间小肠大肠吸附作用促进有害物质的排泄降低食物总热量延缓淀粉转化为葡萄糖增加咀嚼力度减少脂肪的吸收减少胆固醇的吸收肥胖糖尿病高血压冠心病胆结石痛风脑卒中大肠癌便秘阑尾炎静脉异常润滑肠道，增加排便量被益生菌酵解，抑制有害菌维持正常的PH水平,肠粘膜的屏障膳食纤维与慢性病预防龋齿营养学基础知识碳水化合物的消化、吸收淀粉主要在小肠消化吸收，肠淀粉酶将之水解为糊精、麦芽寡糖和麦芽糖，再经糊精酶分解为葡萄糖蔗糖和乳糖则经蔗糖酶和乳糖酶水解为葡萄糖、果糖和半乳糖乳糖不耐受：有先天性乳糖酶缺乏的人群不能消化吸收乳糖，引起腹泻、腹胀及肠道功能紊乱，在儿童乳糖不耐受可能与蛔虫感染有关，某些药物也可以引起乳糖不耐受。随着年龄的增加，乳糖酶水平逐渐下降，所以乳糖不耐受在人群中普遍，有70%的人患有不同程度的乳糖不耐受营养学基础知识水解后的单糖在小肠上部吸收，吸收速度因种类而异，吸收过程为主动转运过程（果糖除外，果糖以被动扩散的形式被吸收，吸收率很低）吸收后的单糖可直接被组织利用，也可以糖原的形式储存于肝脏及肌肉组织，或转化为脂肪储存葡萄糖半乳糖果糖甘露醇木酮糖阿拉伯糖1061104319159碳水化合物的消化、吸收五、碳水化合物的供给量从1982、1992、1995、2002年全国及部分省市调查来看，我国居民的粮食消费量在逐年下降，蔬菜、水果消费量明显增加全国调查资料显示，我国城市居民碳水化合物摄入均值占能量的58.8%，资料表明碳水化合物占总能量的80%以上和40%以下不利于健康2000年中国营养学会根据目前我国膳食碳水化合物的实际摄入情况和FAO/WHO的建议推荐量对上述供给量进行了修正，提出碳水化合物的适宜摄入量为提供总能量的55%～65%营养学基础知识摄入的碳水化合物应该来自不同的来源，包括复合碳水化合物、膳食纤维、非淀粉多糖、低聚糖等限制纯能量食物如糖的摄入量成年人蔗糖摄入量以25g/d为限膳食纤维每日25～35g为宜血糖生成指数营养学基础知识血糖生成指数Glycemicindex,GI评价食物对血糖影响的一个生理指标营养学基础知识常见糖类的血糖生成指数营养学基础知识血糖生成指数与加工程度有关营养学基础知识部分加工食品的血糖生成指数营养学基础知识营养学基础知识营养学基础知识营养学基础知识营养学基础知识怎样降低食物GI“粗”粮不要细作：从食物血糖生成指数的概念出发，控制粮食碾磨的精细程度非常关键。以面包为例，白面包食物血糖生成指数为70，但掺入75％~80％大麦粒的面包为34，所以，提倡用粗制粉或带碎谷粒制成的面包代替精白面包简单就好：蔬菜能不切就不切，豆类能整粒吃就不要磨。蔬菜也是一样，一般薯类、蔬菜等不要切得太小或成泥状。宁愿多嚼几下，肠道多运动，对血糖控制有利多吃膳食纤维：可溶性膳食纤维有许多种，日常可直接买到的有魔芋。另外，多选用天然膳食纤维丰富的蔬菜，如芹菜、竹笋等。木耳、菇类也是较好来源。营养学基础知识怎样降低食物GI增加主食中的蛋白质：如一般的小麦面条食物血糖生成指数为81.6，强化蛋白质的意大利细面条食物血糖生成指数为37，加鸡蛋的小麦扁面条为55。饺子是北方常用食物，蛋白质、纤维都高，也是低食物血糖生成指数食品急火煮，少加水：食物的软硬、生烹、稀稠、颗粒大小对食物血糖生成指数都有影响。因此加工时间越长，温度越高，水分多，糊化就越好，食物血糖生成指数也越高吃点醋：食物经发酵后产生酸性物质，可使整个膳食的食物血糖生成指数降低。在副食中加醋或柠檬汁是简便易行的方法高低搭配：高、中食物血糖生成指数的食物与低食物血糖生成指数的食物一起，可以制作一