碳水化合物

出处：按学科分类—医药、卫生 中山大学出版社《临床人体解剖生理学》第340页（2021字）

(一)功能意义

碳水化合物(carbohydrate)因其氢和氧的比例和水一样，故名。碳水化合物也称糖类(saccharide)，是由碳、氢、氧三种元素组成的一大类化合物。自然界中的绿色植物利用水和空气经光合作用(photosynthesis)产生糖类，并将糖类贮存于叶、茎和种子内。通过光合作用可制造出各种有机物，其中最主要的是碳水化合物。

碳水化合物被认为是维持动植物生命最经济、最广泛的能量来源，也是体内生理作用过程中主要的能量来源。碳水化合物提供能量的特点是：在总能量中所占比例最大，提供能量快而及时；氧化的最终产物为二氧化碳和水，对人体无害；神经系统活动所需要的能量，仅能由葡萄糖提供。可见，碳水化合物对供能的重要意义。据知每g碳水化合物可产生17．15kJ(4．1kcal)的能量，其分解后的产物是二氧化碳和水，也很容易排出体外。虽然碳水化合物、蛋白质和脂肪三者在体内都能产生能量，但人体能量的来源应以碳水化合物为主，如果以脂肪为能量的主要来源，在代谢过程中则可能因氧化不全而产生酮体；若以蛋白质作为机体的主要能量来源，在代谢过程会产生胺一类的有害物质，它们对机体都不利。通常认为，只有碳水化合物供给能量不足时，才动用体内储存的脂肪和蛋白质。

糖类也是组成机体的一种重要物质，如糖蛋白(glucoprotein)是细胞膜的成分之一；碳水化合物也是糖蛋白、核蛋白(nucleoprotein)、黏膜蛋白(mucoprotein)和糖脂(glucolipide)不可缺少的成分。糖原(glycogen)还具保护肝和解毒的作用。当肝内糖原充足时，可使肝脏对致病微生物感染引起的毒血症和某些化合物如酒精等的解毒功能增强，从而起到护肝的作用。

(二)分类

按其化学结构可分为单糖、双糖和多糖。

(1)单糖(monosaccharides)是最简单的糖，如葡萄糖(glucose)、果糖(fruc tose)和半乳糖(galactose)等。葡萄糖存在于植物食物中，果糖存于水果中，而半乳糖是乳糖的分解产物，存在于动物的乳汁中。这些糖类可直接被机体吸收和利用。

(2)双糖(disaccharides)是由两个单糖分子结合而成，常见的有蔗糖(su crose)、乳糖(lactose)和麦芽糖(maltose)。蔗糖在甜菜中含量很高，人们日常食用的红糖、白糖等都是蔗糖。乳糖是哺乳动物乳中主要的糖，它是葡萄糖和半乳糖的缩合物，其甜度只有蔗糖的0．17倍。麦芽糖由2分子葡萄糖缩合而成，谷类种子萌芽时含量较多，尤其在麦芽中含量最高。

(3)多糖(polysaccharides)由许多单糖分子聚合而成，主要由葡萄糖分子组成，但无甜味。营养学上具有重要作用的多糖有三种，即糖原(glycogen)、淀粉(starch)和纤维(fiber)。糖原又称动物淀粉，在肝脏和肌肉中合成并贮存，肝脏中贮存的糖原可维持正常的血糖浓度；肌肉中的糖原可提供机体运动所需要的能量，尤其是高强度和持久运动时的能量需要。但食物中的糖原含量很少，因此它不是有意义的碳水化合物的食物来源。淀粉是由许多葡萄糖组成的并能被人体消化吸收的植物多糖，主要贮存在植物细胞中，尤其是根、茎和种子细胞中，薯类、豆类、谷类和坚果类含有丰富的淀粉，是人类碳水化合物的主要食物来源。糊精(dextrin)是淀粉的中间产物，糯米中含量较多。纤维是指存在于植物体中不能被人体消化吸收的多糖，但由于其特有的生理作用，营养学上仍将它作为重要的营养素。存在于食物中的各类纤维统称为膳食纤维(dietary fiber)，有关膳食纤维的内容将在后面单独介绍。

(三)膳食来源

糖类是人体重要的供能营养素，一般认为，成人每天摄入糖类提供的能量应占总热量的55%～65%，但必须顾及饮食习惯和生产、生活水平等诸多因素。在幼儿膳食中糖类应占总热量的55%～60%，而婴儿只占50%即可。

食物中含糖类最多的是谷类、根茎类、薯类等，它们含有大量的淀粉和少量的单糖或双糖等。常见食品中的碳水化合物含量见表8－4，供参考。

表8－4 常见食品中碳水化合物含量(每100g食部中含量，g)