醣類

醣類

醣類

一 、成分:
        醣類是由碳、氫、氧三種元素所組成。且多數的醣類,其氫、氧之比例與水一樣,故又稱為碳水化合物。

        醣與糖的區別,在於「醣」即泛指所有的碳水化合物,如肝醣、纖維質、澱粉等;而「糖」是指具有甜味的醣類,如葡萄糖、麥芽糖等。
二、來源:
     醣類主要來自於植物經由「光合作用」,在葉綠體中合成的。
三、分類:
       醣類根據其水解產物大致可分為四類:單醣類、雙醣類、寡醣類、多醣類。

單醣類:醣類中最簡單的形式

  • 單醣依其碳原子數目的不同可細分為三碳醣、四碳醣、五碳醣六碳醣等幾類。
  • 含有3∼7個碳原子的醣存在於自然界中,其中,六碳醣具有飲食上之重要性。
  1. 三碳醣:如甘油醛為醣解作用之中間代謝產物。
  2. 四碳醣:如顯紅糖(Erythrose)為醣類的代謝之中間產物。
  3. 五碳醣:主要有¬ 核糖:為DNA、RNA的構成成分。­ 木糖:存在根類蔬菜及水果中。木糖以多分子連結時稱為木膠。木糖的甜度雖不及葡萄糖高,但在人體內的吸收利用率低,所以糖尿病人吃甜食時,可以木糖代替。® 阿拉伯膠糖:富含於阿拉伯樹膠、李子、梅子中,可供研究細菌代謝之用。
  4. 六碳醣:是生理上最重要的單醣類,主要有葡萄糖、半乳糖,甘露糖、果糖等。

雙醣類

  • 加酸水解或經消化脢作用可水解為兩分子的醣類,稱為雙醣。
  • 常見雙糖的分佈及特性:
  1. 蔗糖:廣佈於帶甜味的蔬菜、水果中。蔗糖的旋光性為右旋,但水解後的果糖有很強的左旋性,使得水解後的混和物呈左旋性,故此混和液特稱為轉化糖。
  2. 麥芽糖:為澱粉及麥芽的水解產物,常用於加工食品中。
  3. 乳糖:由哺乳動物產生的醣類,是唯一來自於動物的醣類。因乳糖的甜味低,有利於鈣的吸收,亦可促進腸管蠕動,故有利於嬰兒食用。
  • 常見的雙醣反應是如下:

◎蔗糖→葡萄糖+果糖

◎乳糖→葡萄糖+半乳糖

◎麥芽糖→葡萄糖+葡萄糖

寡醣類

  • 水解後能產生3∼10分子單醣。
  • 常見的寡醣類,有存在於豆類食品中的棉籽糖(為果糖、葡萄糖、半乳糖結合成的三醣類)及水蘇糖,這兩種醣類在腸管中不易消化水解,但可被常內細菌發酵分解而產生大量氣體,故實用過多的豆類,容易引腹部的脹氣與排氣。

多醣類

  • 水解後能產生10分子以上的單醣。
  • 多醣類具有很高的分子量,無固定形狀,不會結晶、不甜、不溶於水。又可分為可消化的多醣類,如澱粉、糊精、肝醣,及不可消化的多醣類,如纖維素、樹膠、果膠等。

四、功能:

  1. 醣類在體內的主要分佈:
分佈器官 儲存形式 重量(約)
• 肝臟 肝醣 100公克
  • 心肌
  • 平滑肌
  • 骨骼肌
肝醣 200∼250公克
  • 血液

• 細胞外液

葡萄糖 15公克

2、產生能量:
     
1公克的醣類平均可產生4仟卡的熱能。身體各組織皆需要醣類的氧化來供 給能量,尤其是心臟、神經系統和費不更以葡萄糖為能量來源。

3、節省蛋白質:
       體內的各類營養素,皆已供應熱能為優先。若熱能不足時,則飲食中的蛋白質及體內的蛋白質皆會當作能量來源而被分解掉。所以需供應充足的醣類以防止蛋白質被消耗掉。

4、調節脂肪的代謝:
     當醣類的攝取不足供應能量所需時,體內的脂肪組織就會被分解以供所需,產生之中間代謝物,統稱為酮體(Ketone bodies)。若酮體蓄積在體內,會造成脫水現象,以及大量陽離子的流失,此稱為酮酸中毒。相反的,當體內的醣類攝取足夠時,就會抑制酮體的生成。

5、醣類在腸道中的特殊功能:

  • 膳食纖維:刺激腸道蠕動,防止食物積存腸內,而形成大腸癌或便秘。
  • 乳糖:可促進鈣質的吸收。

五、醣類的消化與吸收:
◎消化的過程:

消化器官 機械性作用 化 學 性 作 用
分泌的消化脢 作 用
口 腔 可將食物磨碎並與唾液完全混和 澱粉脢(Ptyalin) 使澱粉分解為糊精並使糊精進一步分解為麥芽糖
繼續食物的磨碎與攪拌 鹽酸(HCl) 中和唾液的鹼性,以抑制唾液的澱粉脢。
小 腸 擺動、蠕動、分節運動,使消化脢與食物攪拌得更均勻。 由胰臟分泌的胰液內含胰蛋白脢 分解澱粉為糊精及麥芽糖
腸壁內含有各種雙醣脢 將雙醣轉變為單醣
  • 小腸液的雙醣脢,包括麥芽糖脢(Maltase)、蔗糖脢(Sucrase)、乳糖脢(Lactase)、異麥芽糖脢(Isomaltase)、糊精脢(Dextrinase),皆存於上皮細胞之刷狀緣(Brush border)內。所以醣類的消化是一種膜消化(Membrane digestion),此種消化很完全,使得醣類的消化率高達98﹪。
  • 醣類的吸收:

1、糖的吸收方式有二:

  1. 主動運輸:是由鈉幫浦主動運送,與腸道內糖的濃度無關。大多數的營養素的吸收,藉由此作用完成,由低濃度輸到高濃度,且需有攜帶者【例如:葡萄糖、半乳糖的吸收需要鈉及ATP的存在】。
  2. 被動擴散作用:又稱為簡單滲透作用,當腸道內糖濃度高於黏膜細胞及血漿內糖濃度時,則可靠滲透壓平衡而吸收。由高濃度往低濃度運送。

2、一些常見單醣類在黏膜中的吸收情形:

  • Na在腸道內管腔中,可促進葡萄糖的吸收。因為運輸蛋白對帶有2 Na的葡萄糖親和性較高,所以葡萄糖的吸收須有Na做攜帶者(Na-dependence-carrier)。

3、吸收速率:

  • 以葡萄糖為基準,則半乳糖(110)>葡萄糖(100)>果糖(43)>甘露糖(9)>阿拉伯膠糖>木糖。
  1. 半乳糖和葡萄糖主要是靠主動運輸,其他的單醣類則屬於被動擴散。
  2. 果糖和甘露糖同樣是屬於被動擴散,但為何吸收速率去差很多?因為甘露糖進入黏膜層不會被分解,而使其濃度上升,產生回饋抑制作用;而果糖在黏膜層部份會轉變成葡萄糖或乳酸,所以濃度上升較少,使回饋抑制作用小,所以吸收速率高。

4、葡萄糖離開黏膜細胞後的三個路徑:

  1. 15﹪的葡萄糖經刷狀緣(Brush border)回到腸道的管腔中(原因未明)。
  2. 25﹪經黏膜基層模板(Basolacteral membrane)擴散至細胞外。
  3. 60﹪經漿膜層(Serosal membrane)上之未被確定的攜帶者運送到細胞外,此攜帶者運輸葡萄糖的能力大於黏膜位置上之依賴Na的攜帶者(Na-dependent carrier),所以運出細胞內葡萄糖的能力大於運入細胞內葡萄糖之能力,使得黏膜細胞中並無葡萄糖之蓄積,此也是促進葡萄糖完全吸收的機轉。

5、影響醣類消化吸收之因素:

  1. 醣進入小腸之速度影響吸收:醣進入小腸之速度受胃蠕動快慢與幽門之控制。
  2. 食麋中所含的養分:因吸收空間及運送系統中攜帶者有限,若營養素種類多,濃度不同,彼此競爭則影響醣之吸收。
  3. 腸黏膜健康情況影響醣類吸收:如患腸炎則吸收不佳。
  4. 腸蠕動速度影響其在小腸內停留的時間,因而影響吸收量。如腹瀉病患,食麋與腸黏膜接觸時間短,所以吸收量少。
  5. 正常的內分泌腺功能:腦下垂體前葉所分泌的激素與控制醣類吸收之甲狀腺功能有關,另外腎上腺皮質激素調節體內鈉之交換,可以間接影響鈉幫浦(Sodium pump)之功能。

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