金文泉

中國(guó)科普作協(xié)會(huì)員

澳大利亞昆士蘭大學(xué)高級(jí)訪問(wèn)學(xué)者

糖是甜的。

我這個(gè)上海人從小愛(ài)吃糖，直到今天我年已古稀，還依然愛(ài)吃甜食，連炒菜也總要加上那么一點(diǎn)糖。

蔗糖最早是由印度人制成的，那是在公元前3000年的事。其實(shí)，糖的甜味無(wú)論對(duì)人類還是對(duì)動(dòng)物都會(huì)引起愉悅的感受，而且這種美好的味覺(jué)反應(yīng)是與生俱來(lái)的。糖為我們生命不僅僅帶來(lái)甜的享受，還給生命提供了永恒的碳源與能源。換言之，生命與糖是須臾不能分離的。更讓人驚奇的是，新近的糖生物學(xué)進(jìn)展告訴我們，糖竟然與精子和卵細(xì)胞的產(chǎn)生，與卵的受精及著床等等都有密切關(guān)系，這表明了糖不僅維護(hù)生命，而且還是生命延續(xù)的保護(hù)神！

人那么地需要糖，但遺憾的是，人和動(dòng)物體內(nèi)糖含量極微少。血液中糖的濃度保持在每100毫升血液中僅有0.1克，糖尿病人才會(huì)超越此值。生物學(xué)家告訴我們，只有綠色植物的葉綠素能吸收太陽(yáng)光的能源，把水與二氧化碳合成葡萄糖（據(jù)計(jì)算，全球每年光合作用的產(chǎn)糖量大致在1000億噸以上）。人和動(dòng)物就是坐享其成地吃植物合成的糖來(lái)維持生命。有科幻作家曾經(jīng)設(shè)想，如能把葉綠素成功地植入人的皮膚，那么，人就不用再吃飯，餓了只需曬曬太陽(yáng)就行了。饑荒就成了浮云！但那僅僅是科幻作家荒誕的幻想而已！

糖的名稱與分類

碳水化合物又稱糖類，是植物的葉綠素經(jīng)光合作用合成的一大類含碳、氫、氧三種元素的化合物。絕大多數(shù)碳水化合物分子所含的氫與氧原子數(shù)的比例為2:1，與水分子相同，所以習(xí)慣上將糖類稱為碳水化合物。食物中的碳水化合物主要來(lái)自谷類的淀粉，谷類產(chǎn)量大，生產(chǎn)成本低，是我國(guó)人民膳食中最主要、最經(jīng)濟(jì)的能量來(lái)源。

根據(jù)碳水化合物的每個(gè)糖分子所含單糖數(shù)目的多少進(jìn)行分類，可以將其分為單糖、雙糖和多糖。

(一)單糖

單糖是最簡(jiǎn)單的碳水化合物，可溶于水，而且容易被人體吸收。食物中的單糖主要有葡萄糖、果糖和半乳糖。葡萄糖可以由谷類的淀粉水解產(chǎn)生，也存在于多種水果和蔬菜中，可以直接被人體吸收、利用，血液中的糖主要是葡萄糖。果糖存在于各種水果中，蜂蜜中含量最多。果糖被吸收后轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟?。半乳糖是乳糖的分解產(chǎn)物，在體內(nèi)也會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟恰?/p>

(二)雙糖

雙糖是由兩個(gè)單糖分子脫水縮合而成，在腸內(nèi)經(jīng)過(guò)水解形成單糖后才被吸收利用。最常見(jiàn)的雙糖有蔗糖、麥芽糖、乳糖等。蔗糖是由葡萄糖和果糖縮合而成。從甘蔗和甜菜提取的粗制蔗糖是紅糖；綿白糖和白砂糖是精制的蔗糖。麥芽糖是由兩分子葡萄糖縮合而成，麥子在發(fā)芽時(shí)，淀粉分解為麥芽糖，故名麥芽糖。乳糖是葡萄糖和半乳糖縮合而成，存在于人的乳汁中，乳糖在腸道分解后吸收。

(三)多糖

多糖是由10個(gè)或10個(gè)以上的單糖分子組成的高分子聚合物。營(yíng)養(yǎng)學(xué)上將其分為淀粉多糖和非淀粉多糖。

1、淀粉多糖

（1）淀粉：淀粉分為直鏈淀粉和支鏈淀粉，主要存在于谷類、根莖類等植物中，是人類碳水化合物的主要來(lái)源。直鏈淀粉是由數(shù)十至數(shù)百個(gè)葡萄糖分子殘基以α-1，4糖苷鍵連接而成的一條直鏈，并卷曲成螺旋狀結(jié)構(gòu)；支鏈淀粉一般由數(shù)千個(gè)葡萄糖殘基組成，每條鏈中的葡萄糖殘基以α－1，4糖苷鍵相連，每?jī)蓷l鏈之間以α－l，6糖苷鍵連接。支鏈淀粉的含量與食物的品質(zhì)有關(guān)，糯性糧食如糯米、糯玉米等含有較多的支鏈淀粉。

為什么糯米要比秈米又軟又糯？

直鏈淀粉結(jié)構(gòu)像項(xiàng)鏈；而支鏈淀粉結(jié)構(gòu)像樹(shù)枝的枝丫。糯米的淀粉之中支鏈淀粉所占的比例很高。由于這些分子相互交叉在一起，因此糯米煮熟后顯得又軟又糯，相互交叉的支鏈淀粉分子很難被淀粉酶所分解，因而難消化。老人常偏愛(ài)糯米食品（湯圓、粽子），由于很難消化，加之老人消化力減弱，易產(chǎn)生消化不良，故不宜多吃糯食。

（2）糖原：糖原又稱動(dòng)物淀粉，存在于動(dòng)物肝臟和肌肉中。糖原能迅速地分解為葡萄糖，快速供給能量。肝糖原可維持血糖濃度的恒定，肌糖原可提供機(jī)體運(yùn)動(dòng)時(shí)所需的能量。

2、非淀粉多糖——膳食纖維

膳食纖維是不能被人體消化酶分解的植物細(xì)胞壁和基架物質(zhì)中的某些非淀粉多糖（包括纖維素、半纖維素、果膠等）和木質(zhì)素（其結(jié)構(gòu)不是碳水化合物），主要存在于谷類的外皮和蔬菜、水果中。因膳食纖維在體內(nèi)的代謝和功能與其他碳水化合物有較大的差別，我們將其列為另一類營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。

碳水化合物的消化、

吸收與代謝

人體內(nèi)的生物氧化與鍋爐和汽車發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的高溫燃燒是完全不同的。生物氧化是在低溫（37℃）下進(jìn)行的徹底、高效的氧化。最終，葡萄糖在酶的作用下，一步一步地氧化（脫氧），最終完全氧化為二氧化碳及水。

(一)碳水化合物的消化漫漫路

●口腔內(nèi)消化

碳水化合物的消化自口腔開(kāi)始?？谇环置诘耐僖褐泻型僖旱矸勖?，能催化淀粉、分子水解成麥芽糖。這就是白饅頭為什么會(huì)越嚼越甜的原因。所以我們提倡細(xì)嚼慢咽。

●胃內(nèi)消化

由于胃液中不含任何能水解淀粉的酶，所以在胃中沒(méi)有什么消化活動(dòng)。

●腸內(nèi)消化

碳水化合物的消化主要是在小腸中進(jìn)行，通過(guò)胰腺分泌的胰淀粉酶實(shí)現(xiàn)。消化結(jié)果可使淀粉變成麥芽糖及少量葡萄糖等。

現(xiàn)代生理學(xué)證明，碳水化合物的徹底消化竟是在小腸黏膜上皮細(xì)胞表面上進(jìn)行的。小腸黏膜上皮細(xì)胞刷狀緣上含有淀粉酶、麥芽糖酶、蔗糖酶及乳糖酶，可謂種類繁多，品種齊全。最后把多糖徹底地消化成大量的葡萄糖及少量的果糖、半乳糖。

(二)碳水化合物的吸收很完全、很徹底

碳水化合物經(jīng)過(guò)消化變成單糖后才能被小腸黏膜細(xì)胞吸收。單糖被吸收后，運(yùn)送到全身各個(gè)器官。

(三)碳水化合物的代謝很微妙

1、無(wú)氧分解

在無(wú)氧情況下，碳水化合物能進(jìn)行無(wú)氧分解代謝，也稱為“無(wú)氧糖酵解”。

當(dāng)劉翔用13秒跨110米欄時(shí)，全靠無(wú)氧氧化供能。

2、有氧氧化

葡萄糖的有氧氧化反應(yīng)過(guò)程很復(fù)雜，最后進(jìn)入三羧酸循環(huán)被徹底氧化成二氧化碳和水，并釋放出能量。

1分子葡萄糖徹底氧化是無(wú)氧酵解生成能量的18~19倍，因此能量的利用率也就很高。

生物化學(xué)家克雷布斯研究發(fā)現(xiàn)的三羧酸循環(huán)是人體內(nèi)糖、脂肪、氨基酸代謝的共同樞紐，也是共同的歸宿。終于揭開(kāi)了人體生物氧化的秘密。

(四)糖原的合成與分解

糖原的合成和分解作用在維持血糖相對(duì)恒定方面具有重要作用。例如饑餓時(shí)，血糖趨于低下，這時(shí)肝糖原分解加速，使血糖升高恢復(fù)正常；反之，當(dāng)機(jī)體飽餐后，消化吸收的葡萄糖大量進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)，血糖趨于升高，可通過(guò)糖原合成，使血糖水平下降而恢復(fù)正常。這正好像水庫(kù)與河流的關(guān)系一樣，河水漲或落，水進(jìn)或出水庫(kù)，使水位保持穩(wěn)定。

值得注意的是，人體中儲(chǔ)存糖的庫(kù)容量很小。據(jù)科學(xué)家測(cè)定，人的肝臟內(nèi)最多可儲(chǔ)存108克糖原，肌肉則可儲(chǔ)存280克糖原。當(dāng)人體極度饑餓或斷食時(shí)，有限的糖原以長(zhǎng)期維持血糖穩(wěn)定，這時(shí)就會(huì)出現(xiàn)低血糖現(xiàn)象：人體四肢無(wú)力，交感神經(jīng)興奮而臉色蒼白、心慌、出冷汗，嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)意識(shí)喪失與昏迷，如不及時(shí)糾正會(huì)導(dǎo)致死亡。

在馬拉松長(zhǎng)跑比賽時(shí)，運(yùn)動(dòng)員一次要跑完42公里195米的長(zhǎng)距離，當(dāng)其跑完一半距離而折返后，沿途設(shè)有糖鹽水供應(yīng)。這是為了及時(shí)給運(yùn)動(dòng)員補(bǔ)糖，保證供能，以免出現(xiàn)低血糖。

(五)糖異生

由非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)變成葡萄糖的過(guò)程稱為糖異生。糖異生的主要場(chǎng)所是肝臟。糖異生有以下兩大生理功能：

1、保持饑餓時(shí)血糖相對(duì)穩(wěn)定。饑餓時(shí)，血糖趨于下降。當(dāng)肝糖原耗盡時(shí)，機(jī)體組織蛋白質(zhì)分解而來(lái)的大量氨基酸以及由體脂分解而來(lái)的甘油等非糖物質(zhì)加速轉(zhuǎn)變成葡萄糖，使血糖保持相對(duì)穩(wěn)定，這對(duì)于大腦保證供能，維持其生理功能十分重要。

2、促進(jìn)肌乳酸的充分利用。當(dāng)人體劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)， 肌肉經(jīng)糖酵解作用生成大量的乳酸，通過(guò)血液運(yùn)送到肝臟。肝臟糖異生，使乳酸轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟?，又返回肌肉供能?/p>

(六)三大物質(zhì)代謝相互協(xié)調(diào)

三羧酸循環(huán)是糖、脂、蛋白質(zhì)最后分解的共同代謝途徑。它們的代謝不是彼此獨(dú)立，而是相互關(guān)聯(lián)的，互相轉(zhuǎn)變。

碳水化合物的生理功能

(一)提供能量(能源)

碳水化合物是人類最廣泛、最經(jīng)濟(jì)、最主要的能量來(lái)源。1克糖在體內(nèi)氧化可產(chǎn)生約16.7千焦（相當(dāng)于4千卡）的能量。維持人體正常生理活動(dòng)所需要的能量中，55%~65%由碳水化合物提供。碳水化合物在人體內(nèi)釋放能量快，供能也快。碳水化合物是心臟、大腦、紅細(xì)胞、白細(xì)胞等重要組織細(xì)胞的唯一能量來(lái)源。

(二)構(gòu)成機(jī)體組織(碳源)

碳水化合物是構(gòu)成機(jī)體組織細(xì)胞的重要物質(zhì)，主要通過(guò)參與核糖、脫氧核糖、糖脂、糖蛋白等的構(gòu)成，發(fā)揮重要的生理功能。

(三)抗生酮作用

脂肪在體內(nèi)代謝產(chǎn)生的乙酰基必須與碳水化合物代謝參與才能進(jìn)入三羧酸循環(huán)徹底氧化。如果膳食中碳水化合物的攝入不足，將導(dǎo)致脂肪氧化不全而產(chǎn)生過(guò)量的酮體，引起酮血癥與酮尿癥。

(四)節(jié)約蛋白質(zhì)作用

當(dāng)碳水化合物攝入不足時(shí)，則通過(guò)糖原異生作用利用蛋白質(zhì)產(chǎn)生葡萄糖。如動(dòng)用體內(nèi)過(guò)多的蛋白質(zhì)更會(huì)影響機(jī)體的健康。這好比我們平時(shí)用木柴、煤炭燃燒取暖，當(dāng)然也可燒綢緞、衣料取暖，但豈不太浪費(fèi)了？

(五)改善食物的色、香、味、形

利用碳水化合物的各種性質(zhì)可以加工成各種色、香、味、形不同的食品，既可增進(jìn)食欲，又能豐富飲食生活。

(六)解毒功能

碳水化合物在代謝中生成的葡萄糖醛酸是一種重要的體內(nèi)解毒劑，可在肝臟中與多種來(lái)自血液的有害物質(zhì)結(jié)合而起到解毒作用。如與細(xì)菌毒素、酒精、砷等相結(jié)合后排出體外。所以我們建議，患肝炎病人應(yīng)適當(dāng)多吃一點(diǎn)糖，將有助于肝的解毒與肝炎的康復(fù)。

(七)增強(qiáng)腸道功能

非淀粉多糖、抗性淀粉、功能性低聚糖等在小腸中難以消化和吸收，但可在結(jié)腸中發(fā)酵，產(chǎn)生短鏈脂肪酸，促進(jìn)腸道益生菌的生長(zhǎng)繁殖，維持結(jié)腸黏膜上皮細(xì)胞的健康。膳食纖維可增強(qiáng)飽腹感，促進(jìn)腸道蠕動(dòng)，防止便秘、痔瘡的發(fā)生，還具有預(yù)防結(jié)腸癌的作用。

碳水化合物的

參考攝入量及食物來(lái)源

中國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)于2000年提出：碳水化合物提供的能量應(yīng)占膳食總能量的55%~65%，但要限制純能量食物如食糖的攝入量，每天不超過(guò)總能量的10%。

碳水化合物主要來(lái)自谷類、薯類、豆類、蔬菜水果類等植物性食物，如谷類含碳水化合物60%~80%，薯類合15%~29%，豆類含21%~60%。谷類和薯類是淀粉的主要來(lái)源；蔗糖、糖果、甜點(diǎn)、水果、含糖飲料和蜂蜜等是單糖和雙糖的主要來(lái)源；奶類及其制品是乳糖的唯一來(lái)源。

每逢春節(jié)這個(gè)月，是中國(guó)人一年中飲食最豐富，也是最亂的日子，常常因過(guò)節(jié)的餐飲、宴席而吃過(guò)多的雞鴨魚(yú)肉，飯量卻不減。為了你的健康，請(qǐng)千萬(wàn)別忘了吃飯！

咨詢

問(wèn)：我是糖尿病病人，又有慢性骨關(guān)節(jié)炎，有人勸我吃氨糖。我怕吃了氨糖會(huì)使血糖升高，加重我的糖尿病病情，不知是否是這樣？

——四川南充，張逸民

答：氨基葡萄糖是葡萄糖分子結(jié)合了一個(gè)氨基的化合物。氨糖是人體軟骨細(xì)胞合成軟骨的原料之一，食用氨糖對(duì)于你關(guān)節(jié)軟骨的修復(fù)與再生是很有效的。

氨糖由于分子結(jié)構(gòu)中有了氨基，就不同于一般的葡萄糖分子。因此，氨基葡萄糖不參與糖代謝，也不會(huì)引起你血糖水平的升高。據(jù)臨床觀察，常服氨糖可使血液的酸堿度轉(zhuǎn)為稍偏堿，這將有利于胰腺的胰島β細(xì)胞分泌更多的胰島素，有利于降低血糖。

現(xiàn)在市面上出現(xiàn)的氨基葡萄糖有硫酸鹽或鹽酸鹽，但都有一些副作用。最先進(jìn)的產(chǎn)品是乙?；被咸烟?，這是當(dāng)前最好的氨糖。