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第一章 碳水化合物食物,碳水化合物食品,碳水化合物的概念与分类 碳水化合物的营养功用 碳水化合物的补充 碳水化合物热量的计算 膳食纤维与健康,一、碳水化合物的概念,碳水化合物即糖，因为这一类化合物由碳、氢、氧三种元素组成的。 是生物界三大基础物质之一 是肌肉活动的主要能量来源 消化吸收主要在小肠完成,C,H2,O,光合作用产物主要是碳水化合物，不同植物的主要光合产物是不同的：多数植物产生淀粉；单子叶植物（洋葱、蒜等百合科植物）产生葡萄糖和蔗糖。 长期以来，碳水化合物被认为是光合作用的唯一产物，而脂肪、有机酸被认为是植物利用碳水化合物再度合成的。目前认为，部分氨基酸、脂肪和有机酸确实是植物体再度合成的，但有部分是光合作用的直接产物，如在藻类植物中特别明显。 光合作用的产物是食物链的第一环。,碳水化合物的来源,糖类是多羟基醛或酮类化合物的总称。根据水解情况将糖分成三类。 糖 类,单糖 低聚糖 多糖,单 糖：葡萄糖、果糖、半乳糖 双 糖：蔗糖、麦芽糖、乳糖 低聚糖：棉子糖 多 糖：淀粉、糖原、纤维素,二、碳水化合物的分类,二、碳水化合物的分类 单糖,葡萄糖是构成食物中糖类的最基本单位，人体吸收、利用（广泛）最好的单糖。 葡萄糖,D 型,L 型,D 型和L型葡萄糖(甜味剂)的意义,葡萄糖,二、碳水化合物的分类 单糖,蜂蜜和水果中含有 果糖是最甜的糖，甜度173，食品加工原料 果糖在肝脏转变为葡萄糖后方可被利用 果糖代谢不受胰岛素控制(可在无胰岛素 参与下，直接转化为糖原，对血糖的影响小),果糖,低聚果糖 - 新一代添加剂,低聚果糖是天然活性物质，低聚果糖是指25个果糖基为链节，以一个葡萄糖基为链的端基，连结形成的碳水化合物。蔗果三糖蔗果六糖的混合物。 低聚果糖的热值为1.5Kcal/g以下,而蔗糖热值为4.6Kcal/g。 低聚果糖在大肠内被细菌发酵生成L乳酸，可以溶解钙、镁、铁等矿物质，促进人体对矿物质的吸收。实验证实，低聚果糖促进钙吸收率达70.8。 低聚果糖极少会被消化道中的胃酸和酶分解，极难被人体吸收。因此摄入低聚果糖后,不会引起肥胖,是理想的,低热值的功能性甜味剂.,二、碳水化合物的分类 单糖,奶中 半乳糖在自然界中不能游离存在， 只存在于奶中的乳糖中直至消化。 半乳糖在肝脏转变为葡萄糖后方可 被利用。,半乳糖,二、碳水化合物的分类 - 双糖,蔗糖 一分子葡萄糖和一分子果糖构成 存在于植物、甘蔗、甜菜 麦芽糖 两分子葡萄糖，主要于麦芽。 乳糖 一分子葡萄糖和一分子半乳糖构成 易于婴儿发育（保持肠道合适菌群、促钙吸收） 乳糖酶重要（乳糖不耐症，婴儿与成人和中西 方之间有区别）,蔗糖 100 果糖 174 低聚果糖 3060 葡萄糖 74 麦芽糖 3260,糖甜度,植物多糖：淀粉和纤维素 均由葡萄糖组成 植物、薯类、谷物、豆类 纤维素在人体内不能吸收（苷键） 动物多糖：糖原 主要包括肌糖原和肝糖原 糖原是糖在体内的储存形式,二、碳水化合物的分类 多糖,二、碳水化合物的分类 多糖,淀粉 淀粉是由葡萄糖分子缩聚而成的高分子化合物。 由于碳原子连接方式不同，分为直链淀粉与支链淀粉。直链淀粉葡萄糖分子结合成链状结构，溶于水；支链淀粉只能在热水中膨胀，不溶热水。 淀粉无味，不溶于冷水，但和水共同加热就会形成糊状，具有粘性。 淀粉在酸或酶的作用下最终分解产物是葡萄糖。,小结,直链淀粉空间结构,糖原结构与支链淀粉相似，只是糖原分子分支多、链短、结构紧密。,糖消化转化示意图,即其他各糖先转化为葡萄糖后再,糖代谢示意图,构成组织 食物 葡萄糖 血 糖 氧化分解供能 储 储 转 存 存 化 肌 肝 为 糖 糖 脂 原 原 肪,体内的糖储备,运动前体内肌糖原含量越高、运动到衰竭的时间（即耐久力）延长。,二、碳水化合物的营养功用,1、提供能量和贮存能量 碳水化合物是人体热能的最主要、最经济的来源，能及时提供热能满足人体70%需要。 是肌肉和肝脏内碳水化合物的储存形式。 2、维持中枢神经系统的正常功能 占体重2的大脑能量消耗占基础代谢的25，大脑每日需100120克葡萄糖。 脑组织内无能量储备、血脑屏障只过葡萄糖。 血糖下降，脑组织供能不足，其正常功能受到影响，出现注意力不集中，甚至昏迷休克。,血糖下降使脑组织供能不足,1900年第二届巴黎奥运会上，马拉松比赛要在巴黎市区转上一圈。最后，法国人泰阿托获得冠军。瑞典法斯特本可以取得获得冠军，却跑错了路，最终只获得第三名,二、碳水化合物的营养功用,3、构成人体组织和某些重要活性物质 每个细胞都含2-10，主要以糖脂、糖蛋白和蛋白多糖的形式存在，分布在细胞膜、细胞器膜、细胞浆。 4、保肝、解毒作用 当糖原充足时，肝脏对四氯化碳、酒精、砷等有害化学物质的解毒作用较强；产生葡萄糖醛酸，葡萄糖醛酸与体内毒素（如：药物 胆红素）结合进而解毒。 5、节省蛋白质 减肥病人或糖尿病患者最少摄入的碳水化合物不要低于150克主食。,糖异生是十分重要的合成葡萄糖的途径。红细胞和脑是以葡萄糖为主要燃料的。成人每天约需要160克葡萄糖，其中120克用于脑代谢，而糖原的贮存量是很有限的，所以需要糖异生来补充糖的不足。尤其在饥饿或剧烈运动造成糖原下降后，这对维持血糖浓度尤为重要。,三、糖异生的生理意义,糖异生途径的前体,凡能生成丙酮酸的物质都可变成葡萄糖 酵解产生的乳酸 脂肪分解产生的甘油 大多数氨基酸 (是生糖氨基酸) 它们可转化成三羧酸循环中间物而进入 糖异生途径。,三羧酸循环,草酰乙酸,柠檬酸,异柠檬酸,a-酮戊二酸,琥珀酸辅酶A,琥珀酸,延胡索酸,苹果酸,乙酰辅酶A,三、吃多少碳水化合物好？,1、碳水化合物的推荐摄入量,中国营养学会推荐中国居民的碳水化合物的摄入量，应占总热量的6065。 目前营养学家认为：为了长期维持身体健康，碳水化合物摄入量应占总热量的5560。,碳水化合物的摄取,碳水化合物是人类最易获得也是最经济的供能物质。但摄食过多可妨碍机体对蛋白质和脂肪的需要。 若占总能比例的百分数大于80%和小于40%是对健康不利的两个极端，所以碳水化合物的供能量多在50%65%之间。,2、碳水化合物的食物来源,五谷类：如米、面粉、高粱、玉米与 它们的制成品面包、饼干、糕点等。 豆类和根茎类：白薯、土豆等。 蔬菜、水果。 饮料中（橘子汁119千卡/100克） 酒类,食物中糖的含量,3、谷物中摄取碳水化合物,谷物约含70左右的碳水化合物，是人体热能最经济的来源 谷物含815的植物蛋白，是人体植物性蛋白的重要来源 谷物外层蛋白质含量较高，精加工会损失 所含蛋白质不完全，应多种谷类混合，或与豆类混合使用 谷类食物提供B族维生素和矿物质，维生素集中于谷皮、糊粉层和胚芽中,4、碳水化合物热量的计算,热能代谢的评价 热能摄入与消耗是否平衡？ 摄入 消耗 热能过剩,评价方法一理想体重,理想体重（Kg）=身高（cm）-105 低于理想体重10%，轻度热能缺乏。 低于理想体重20%，中度热能缺乏。 低于理想体重30%，重度热能缺乏。 低于理想体重40%，可能危及生命。,评价方法二BMI指数,BMI = 体重（Kg）÷身高2（m2） 28.0，肥胖,每日食物 - 高乐健康糖,高乐健康糖,高乐健康糖是以低热量的阿斯巴糖、低聚糖、木糖醇等为主要原料，研发出的一种具有低热量、高甜度、口感好、用途广的新型糖源。 高乐健康糖特点： 甜度高本品甜度相当于蔗糖的十倍。 低热量，不含脂肪，热量仅相当于蔗糖的1/8。 无蔗糖，不需胰岛素的参与，不影响血糖值。 不产生龋齿。,四、食物纤维（膳食纤维）,膳食纤维是食物中纤维素的总称。 纤维素中的葡萄糖分子之间以糖苷键连接，人体内的淀粉酶不能切割，故人体无法消化和吸收它。 过去被认为没有营养价值，但近来发现其对于促进消化和促进肠蠕动、预防结肠癌及其许多慢性疾病方面有一定作用。第七营养素。,1、食物纤维的生理功用,解毒作用：由于其吸附作用，使食物中的农药、添加剂、洗涤剂和化学物质被吸附。 改善大肠功能：通过稀释内容物和容水作用，增加粪便体积，加快肠蠕动，促进排便。这一方面防止便秘，另一方面缩短有害物质在肠道停留时间，预防结肠癌。 缩短食物在肠中停留的时间，一般来说，普通食品需要28小时才能从肠道中排空，而富含食物纤维的食品只需要14-16小时，这样大大减少了对有害物质的吸收。,改善大肠功能,日本学者曾用大鼠做实验：将致癌物质注入鼠体后，以纤维素含量高低不同的两种饲料将大鼠分成两组喂养。13周后发现，鼠的直肠癌发生率在普通饲料组中达到75%；而仅在普通饲料中加入5%魔芋纤维素的那组，直肠癌发病率只有22%。 肝、胆向肠内不断地输送胆汁。而胆汁在肠道内细菌的作用下被转化成二次胆汁酸，它是促癌剂。食物纤维能增加粪便的体积，促使粪便较快地排出，减少致癌物与肠壁的接触时间。,1、食物纤维的生理功用,预防心血管疾病：吸收胆酸盐以抑制肝再循环胆固醇的合成，防止动脉硬化和冠心病。 降低血糖以预防糖尿病：可溶性纤维形成了胶态，增加食糜的黏度，使胃排空时间增加，进而降低血糖的水平，有益于胰岛素。南瓜粉治疗糖尿病的机理与其所含的纤维素有关。延缓了葡萄糖和脂肪的吸收,使血糖和血脂水平下降。从而可以有效防治高血糖、高血脂类疾病的发生。 控制肥胖：增加食物体积（通过容水和吸附），增加饱腹感，防止摄入热量过多。,2、食物纤维含量对血糖影响,饼干A含量31.05克，饼干B含量17.25克，饼干C含量3.45克。 每种含量食用10天为一疗程。 无论短程10天或持续30天的高糖高纤维素饮食疗法的效果一致。 空腹血糖，餐后2小时血糖，24小时尿糖都有显著及非常显著的下降。降血糖幅度与饼干内纤维素含量有关。,2、食物纤维的来源,成人供应量每天30-40克 适量食用粗杂粮和蔬菜水果，不吃过分精制的食物，一般均能满足。 含食物纤维较多的食物：,麦麸、大麦、燕麦、黄豆麸、嫩玉米。 草莓、菠萝、葡萄、香蕉 花生、核桃等,膳食纤维的种类、食物来源和主要功能,高纤维素大麦,美国蒙达那州立大学科学家培育成功一种高纤维大麦。经权威机构检测，该大麦含食物纤维38，-葡聚糖约15，均高于一般大麦粉、小麦粉及燕麦粉中-葡聚糖含量。据介绍，高纤维大麦，具有降低胆固醇，血糖值及胰岛素反应，改善肠胃状态，增加饱食感，预防结肠癌等功效。,魔芋 “魔力食品”,魔芋：是多年生草本植物，是目前已知的、唯一能大量提供葡甘露聚糖的植物。 魔芋食用价值：不但含有10多种氨基酸和多种微量元素，还具有低脂肪高纤维、低蛋白质、膨胀率高、吸水性强等特性。 魔芋药用效果：降血压、降血糖、降血脂、保健、美容、减肥、通便及。,魔芋 “魔力食品”,魔芋 “魔力食品”,魔芋是一种低热能、低蛋白质、低维生素、高膳食纤维的食品。据本草纲目记载，2000多年前我们的祖先就用魔芋来治病。 魔芋含有独特的营养。据分析，每百克魔芋球状大茎中，含葡萄甘露聚糖高达50克，还含有葡萄糖、果糖、蔗糖等。每百克魔芋精粉中含蛋白质4.6毫克，脂肪0.1毫克，钙45毫克，磷272毫克，铁1.6毫克，锌2.05毫克，锰0.88毫克，铬0.25毫克，铜0.17毫克，葡萄甘露糖744毫克。,魔芋 “魔力食品”,近年研究证明，魔芋中含有葡苷聚糖，是一种高分子化合物 魔芋含有可溶性膳食纤维，分子量大，粘性高，能延缓葡萄糖的吸收，对抑制餐后血糖升高很有效，因而魔芋精粉及其制品都是糖尿病患者的理想降糖食品。,魔芋 “魔力食品”,魔芋有很强的吸水性，膨胀系数极大，可达原体积的80100倍。用魔芋精粉制作的食品不需多吃，即给人以饱腹感，抑制对其他食品的摄取。人体实验表明，举重运动员在不限制饮食及饮水的情况下服用16魔芋食品，3天减重2.45公斤（为原体重的3.2）。 饱腹感和含热量低，是减肥者的理想食品,魔芋 “魔力食品”,食后不易被消化吸收。并能吸附胆固醇和胆汁酸，抑制肠道对胆固醇和胆汁酸的吸收，对降低血压减少心血管病发作有一定效用。 尤其感兴趣的是它所含的凝胶，在肠道中可以形成不同孔径的半透膜附着在肠道粘膜上形成一个防卫屏障，阻挡致癌物质的侵入，起到防癌的作用。,每日食物 - 木糖醇,木糖醇,木糖醇为五碳糖醇，木糖醇广泛存在于各种水果、蔬菜中，但含量很低。商品木糖醇是用玉米芯、甘蔗等农业作物经过深加工而制得的，是一种天然的甜味剂，甜度相当于蔗糖。 木糖醇仅仅能被缓慢吸收或部分被利用，热量低是它的一大特点：每克2.4Cal，比其他的碳水化合物少40%。,木糖醇,受糖尿病人欢迎的甜味剂，因为木糖醇是糖类代谢的中间体，在体内缺少胰岛素影响糖代谢情况下，无需胰岛素促进也能透过细胞膜，不会引起血糖升高。适合糖尿病患者食用的食糖代替品。 研究发现，木糖醇在代谢后期仍需要胰岛素促进。故木糖醇并不能替代葡萄糖纠正代谢紊乱，糖尿病人不宜多食。,木糖醇口香糖,木糖醇的防龋齿特性在所有的甜味剂中效果最好： 木糖醇不能被口腔中产生龋齿的细菌发酵利用，抑制链球菌生长及酸的产生。 它能促进唾液分泌，减缓PH值下降，减少了牙齿的酸蚀。,致 谢,sya107 yyyjk126.com,xyszu.edu.cn,糖异生可以促进脂肪分解供应能量:当体内糖供应不足时，机体会大量动员脂肪分解，此时会产生过多的酮体（乙酰乙酸、-羟丁酸、丙酮），而酮体则必须经过三羧酸循环才能彻底氧化，此时糖异生对维持三羧酸循环的正常进行起主要作用。,