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碳水化合物的功能和抗生酮作用

时间:2023-07-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:维持人体健康所需要的能量55%~65%由碳水化合物提供。同时,碳水化合物可转化成糖原储存于肝脏、肌肉等组织中,一旦机体需要,肝脏中的糖原即分解为葡萄糖以提供能量。当膳食中碳水化合物供应不足时,体内脂肪或食物脂肪便会不完全氧化而产生过量酮体。膳食中充足的碳水化合物可以防止上述现象的发生,因此称为碳水化合物的抗生酮作用。

碳水化合物的功能和抗生酮作用

1.储存与供给能量

碳水化合物人类获取能量的最经济、最主要、最安全的来源。每克葡萄糖在体内氧化可以产生16.81kJ(4kcal)的能量。维持人体健康所需要的能量55%~65%由碳水化合物提供。同时,碳水化合物可转化成糖原储存于肝脏肌肉等组织中,一旦机体需要,肝脏中的糖原即分解为葡萄糖以提供能量。所有的碳水化合物在体内消化后,主要以葡萄糖的形式被吸收,并迅速氧化给机体提供能量,氧化的最终产物为CO2和H2O。

2.参与其他营养素的代谢

(1)参与蛋白质的代谢 当膳食中碳水化合物供应不足时,机体为了满足自身能量的需要,则通过糖原异生作用将蛋白质转化为葡萄糖供给能量而影响机体健康;相反,当机体碳水化合物充足时则能预防体内或膳食蛋白质作为能量的消耗,不会造成蛋白质的浪费,这种作用称为碳水化合物对蛋白质的节约作用。

(2)参与脂肪的代谢 脂肪在体内的代谢,需要葡萄糖的参与。当膳食中碳水化合物供应不足时,体内脂肪或食物脂肪便会不完全氧化而产生过量酮体。酮体是酸性物质,以致产生酮血症和酮尿症,引起酸中毒。膳食中充足的碳水化合物可以防止上述现象的发生,因此称为碳水化合物的抗生酮作用。

3.构成机体和解毒

碳水化合物是构成机体的重要组成物质,并参与细胞和多种生命活动。糖蛋白是一些具有重要生理功能的物质如转铁蛋白、黏蛋白、免疫球蛋白、酶和激素的组分。糖脂是细胞膜与神经组织的重要组成成分,对维持神经组织系统的机能活动有特别作用。

碳水化合物经糖醛酸途径代谢生成的葡萄糖醛酸是人体内一种重要的结合性解毒物质,在肝脏中能与许多有害化学毒物(如四氯化碳、酒精、砷等)和各种致病微生物产生的毒素(如细菌毒素等)结合,以消除或减轻这些物质的毒性或生物活性,从而起到解毒功能。

4.提供膳食纤维

(1)膳食纤维的概念 膳食纤维(dietary fibre,DF)是指木质素和一般不易被消化的多糖总称。主要来自于植物的细胞壁,包含纤维素、半纤维素、树脂、果胶等。食物纤维没有营养功能,但却是人体健康所必需的,是平衡膳食结构的一种特殊的营养素。

(2)膳食纤维的分类 按照营养成分的不同,中国营养学会将膳食纤维划分为四类。总膳食纤维(TDF)包括所有的组分:可溶性膳食纤维(SDF),是指不被人体消化酶消化,但溶于温水或热水且其水溶液又能被乙醇沉淀的那部分膳食纤维,如果胶、卡拉胶、琼脂、黄原胶和CMC-Na等;不可溶膳食纤维(IDF),是指不被人体消化酶消化,且不溶于热水的膳食纤维,是构成细胞壁的主要成分,包括纤维素、半纤维素、木质素、甲壳素壳聚糖等;非淀粉多糖,食物样品中除去淀粉后,残渣用酸水解成中性糖,然后用气相色谱(GLC)或高效液相色谱(HPLC)定量检测其总和,即为非淀粉多糖,包括纤维素、半纤维素、果胶及可溶性非纤维素等。

(3)膳食纤维的性质 膳食纤维的多种理化性质与其生理活性有关,主要有以下几点。(www.xing528.com)

①化学结构中含有很多亲水基团,因此具有很强的亲水性。

②分子结构中含有很多活性基团,可以螯合吸附胆酸、胆固醇、化学药物及有毒物质等有机分子,从而抑制人体对它们的吸收,促进其排出体外。

③改变肠道菌群。膳食纤维在动物小肠中不能被内源酶分解,但在大肠中可被多种微生物分解发酵,从而诱导大量的产气菌群的生长,这些产气菌比厌气菌对人体有利。

(4)膳食纤维的生理功能 以前普遍认为膳食纤维不能被人体消化吸收,因此属于食物中的废物。近年研究却发现了这种食物成分具有多种重要的生理功能。

①预防便秘:膳食纤维可促进肠道蠕动,减少有害物质与肠壁的接触时间,尤其是果胶类吸水浸胀后,使大肠内容物的体积相对增加,有利于粪便排出。此外,膳食纤维在肠腔中被细菌产生的酶所降解,产生二氧化碳并使酸度增加、粪便量增加以及加速肠内容物在结肠内的转移而使粪便易于排出,从而达到预防便秘的作用。

②调节肠内菌群和辅助抑制肿瘤作用:膳食纤维可改善肠内菌群,使双歧杆菌等有益菌活化、繁殖,从而抑制肠内有害菌的繁殖,并吸收有害菌所产生的二甲基联氨等致癌物质。膳食纤维还能促使多种致癌物随粪便一起排出,降低致癌物的浓度。资料表明,膳食纤维可降低大肠癌结肠癌乳腺癌胃癌食管癌癌症的发生。

③减轻有害物质所导致的中毒和腹泻:膳食纤维可减缓许多有害物质对肠道的损害作用,从而减轻中毒程度。

④调节血脂:膳食纤维能结合胆固醇的代谢分解产物胆酸,会使胆固醇向胆酸转化,促进胆酸的排泄,降低血浆胆固醇及甘油三酯的水平,从而预防动脉粥样硬化和冠心病等心血管疾病的发生。

⑤调节血糖:膳食纤维中的可溶性纤维可延缓消化道对糖类的消化吸收,抑制餐后血糖值的上升,改善组织对胰岛素的敏感性。不溶性食物纤维能促进人体胃肠吸收水分,使人产生饱腹感,改善糖耐量

⑥控制肥胖:大多数富含膳食纤维的食物,仅含有少量的脂肪;而且膳食纤维能与部分脂肪酸结合,使脂肪酸的吸收减少。因此,在控制能量摄入的同时,摄入富含膳食纤维的膳食对控制超重和肥胖有一定的作用。

然而,必须注意膳食纤维与金属阳离子的结合引起的问题。由于构成膳食纤维的一部分糖单位具有糖醛酸残基,其结构上的羧基能与钙、铁、锌等阳离子结合,也可和膳食纤维分子中原来含有的阳离子如钠、钾离子进行可逆性变换,因此可能影响人体内某些矿物质元素的吸收。

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