營(yíng)養(yǎng)師手冊(cè):第一章、營(yíng)養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)
二、碳水化合物的消化、吸收與代謝
碳水化合物是指具有多羥基醛或多羥基酮結(jié)構(gòu)的一大類化合物,又稱為糖類。碳水化合物在自然界分布極廣,是構(gòu)成動(dòng)物體或植物體的主要成分。綠色植物進(jìn)行光合作用,利用水、空氣、陽(yáng)光和二氧化碳合成糖類。而動(dòng)物不能制造糖類,故必須從植物體攝入并加以利用。有史以來(lái),碳水化合物是人類膳食中能量的主要組成成分。
(一)碳水化合物的消化
碳水化合物必須經(jīng)過(guò)消化分解成單糖分子后才能被人體吸收。碳水化合物的消化從口腔開始,唾液中含有的α-淀粉酶可催化淀粉分子中的α-1,4-糖苷鍵斷裂,從而形成葡萄糖、麥芽糖、麥芽三糖、糊精等淀粉水解產(chǎn)物。且咀嚼使食物分散,增加其溶解性及食物和酶作用的表面積。但食物在口腔內(nèi)停留的時(shí)間很短,唾液淀粉酶在pH4.0或以下時(shí)又迅速失活,當(dāng)食糜進(jìn)入胃后,胃酸逐漸滲入食糜從而使消化終止,故唾液淀粉酶對(duì)碳水化合物的消化作用在人體中無(wú)多大意義。食糜由胃進(jìn)入十二指腸后,酸度被胰液及膽汁中和,同時(shí)胰液中存在著活性很強(qiáng)的胰α-淀粉酶,可將未分解的淀粉水解成α-糊精、麥芽三糖、麥芽糖及少量葡萄糖。但胰淀粉酶不能催化α-1,6-糖苷鍵的水解。小腸黏膜細(xì)胞刷狀緣上存在著α-糊精酶,它可將糊精分子中的α-1,6-糖苷鍵及α-1,4-糖苷鍵水解,使α-糊精水解成葡萄糖。刷狀緣上還有麥芽糖酶,可將麥芽三糖及麥芽糖完全水解。食物中的蔗糖可在蔗糖酶催化下水解為葡萄糖和果糖,乳糖則在乳糖酶作用下分解為葡萄糖和半乳糖。由此,食物中人體可利用的碳水化合物進(jìn)入小腸后絕大部分被分解成單糖,有利于吸收。
(二)碳水化合物的吸收
碳水化合物的消化產(chǎn)物主要以己糖(葡萄糖、果糖、甘露糖、半乳糖)和戊糖(核糖)的形式從小腸吸收進(jìn)入門靜脈。糖的吸收機(jī)制還不清楚。戊糖靠被動(dòng)擴(kuò)散吸收。己糖,尤其是葡萄糖和半乳糖的分子較戊糖大,但其吸收速率為戊糖的5~10倍,顯然其吸收不是簡(jiǎn)單的擴(kuò)散。體外試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),葡萄糖的吸收能對(duì)抗?jié)舛炔畈⑾哪芰浚苑Q之為主動(dòng)吸收。除了主動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)以外,糖還可通過(guò)載體以促進(jìn)擴(kuò)散方式吸收。目前已至少發(fā)現(xiàn)一種不依賴Na+的葡萄糖載體,它在轉(zhuǎn)運(yùn)葡萄糖過(guò)程中不需要Na+的參與,?也不消耗能量。
(三)碳水化合物的代謝
人體各組織細(xì)胞都能有效地進(jìn)行糖的分解代謝。糖分解代謝的重要生理功能之一就是提供人體各組織細(xì)胞生命活動(dòng)中所需的能量,并且糖也是體內(nèi)首先被利用的供能物質(zhì)。糖的分解代謝既可在有氧條件下進(jìn)行,也可在無(wú)氧條件下進(jìn)行酵解,這對(duì)于某些組織的功能活動(dòng)是十分重要的,如成熟紅細(xì)胞不能進(jìn)行糖的有氧分解,必須以酵解的方式提供能量。而脂肪及蛋白質(zhì)都不能在無(wú)氧情況下供能。每克糖在體內(nèi)通過(guò)生物氧化所供給的能量為16.7kJ(4kcal)。除了有氧分解和無(wú)氧酵解外,糖還可循磷酸戊糖途徑進(jìn)行分解。