（1）天然高級(jí)脂肪酸

 

組成油脂的脂肪酸絕大多數(shù)是含碳原子數(shù)較多，且為偶數(shù)碳原子的直鏈羧酸，約有50多種。油脂中常見的脂肪酸見表4－1。 

 

表4－1油脂中常見的脂肪酸 

 

 

天然存在的高級(jí)脂肪酸具有如下的共性：

 

① 絕大多數(shù)為含有偶數(shù)碳原子的一元羧酸，碳原子數(shù)目在十幾到二十幾個(gè)。

 

② 絕大多數(shù)多烯脂肪酸為非共軛體系，兩個(gè)雙鍵之間由一個(gè)亞甲基隔開；不飽和脂肪酸的雙鍵多為順式構(gòu)型。

 

③ 不飽和脂肪酸的熔點(diǎn)比同碳數(shù)的飽和脂肪酸的熔點(diǎn)低，雙鍵越多熔點(diǎn)越低。例如，十八碳的硬脂酸69 ℃，

油酸13 ℃，花生四烯酸 －50 ℃。

 

④ 十六碳和十八碳的脂肪酸在油脂中分布最廣，含量最多；人體中最普遍存在的飽和脂肪酸為軟脂酸和硬脂酸，不飽和脂肪酸為油酸。高等植物和低等動(dòng)物中，不飽和脂肪酸含量高于飽和脂肪酸。

 

 

（2）油脂的皂化值及碘值

 

 

1 g油脂完全皂化時(shí)所需氫氧化鉀的毫克數(shù)稱為皂化值。根據(jù)皂化值的大小，可以判斷油脂中三羧酸甘油酯的平均相對(duì)分子質(zhì)量。皂化值越大，油脂的平均相對(duì)分子質(zhì)量越小，表示該油脂中含低相對(duì)分子質(zhì)量的脂肪酸較多。皂化值是衡量油脂質(zhì)量的指標(biāo)之一。

 

 

 

含有不飽和脂肪酸成分的油脂，其分子中含有碳碳雙鍵。油脂的不飽和程度可用碘值來定量衡量。100 g油脂所能吸收碘的克數(shù)稱為碘值。碘值與油脂不飽和程度成正比，碘值越大，油脂中所含的雙鍵數(shù)越多，不飽和度也越大。由于碘與碳碳雙鍵加成的速度很慢，所以常用氯化碘或溴化碘的冰醋酸溶液作試劑。有些油脂可作為藥物，如蓖麻油用作緩瀉劑，魚肝油用作滋補(bǔ)劑。 

 

 

 

表4－2幾種常見油脂中的脂肪酸的含量（%）和皂化值及碘值     

 

 

（3）食用油的變質(zhì)

 

 

 

油脂是人體必需的營養(yǎng)物質(zhì)之一。我們都知道油脂和含油較多的食品（例如香腸、臘肉、糕點(diǎn)等）放置時(shí)間過長(zhǎng)，會(huì)產(chǎn)生辣、帶澀、帶苦的不良的味道，有些油脂還有一種特殊的臭味。這種油脂在空氣中放置過久變質(zhì)，產(chǎn)生難聞的氣味的現(xiàn)象，稱為酸敗。發(fā)生了油脂酸敗的食物不僅吃起來難于下咽，而且還有一定的毒性。長(zhǎng)期食用酸敗了的油脂對(duì)人體健康有害，輕者嘔吐、腹瀉，重者能引起肝臟腫大造成核黃素（維生素 ）缺乏，引起各種炎癥。油脂的酸敗是因?yàn)樵诳諝庵械难?、水和微生物的作用下，油脂中不飽和脂肪酸的雙鍵被氧化成過氧化物，這些過氧化物繼續(xù)分解或氧化生成有臭味的低級(jí)醛、酮和羧酸等。光、熱或潮氣可加速油脂的酸敗。為防止油脂的酸敗，必須將油脂保存在低溫、避光的密閉容器中。還可以在油脂中加入少量的抗氧化劑。維生素E是一種良好的抗氧化劑，一般在油脂中加入0.02％的維生素E，就可以抑制其氧化反應(yīng)的進(jìn)行。

 

 

 

油脂的酸敗程度可用酸值來表示。 油脂酸敗有游離的脂肪酸產(chǎn)生，它的含量可以用KOH中和來測(cè)定，中和1 g油脂所需的KOH的毫克數(shù)稱為酸值。酸值越小，油脂越新鮮；一般來說，酸值超過6的油脂不宜食用。

 

 

 

（4）脂類的生理功能

 

 

 

脂類以各種形式存在于人體的各種組織中，是構(gòu)成人體組織細(xì)胞重要成分之一，在人體內(nèi)具有重要的生理功能。

 

 

 

① 供給和貯存熱能。每克脂肪在體內(nèi)氧化可釋放出約38 kJ的熱量，比等質(zhì)量的碳水化合物或蛋白質(zhì)的供熱量大一倍多。脂肪貯存占有空間小，能量卻比較大，所以貯存脂肪是儲(chǔ)備能量的一種方式。人類從食物中獲得的脂肪，一部分貯存在體內(nèi)，當(dāng)人體的能量消耗多于攝入時(shí)，就動(dòng)用貯存的脂肪來補(bǔ)充熱能。當(dāng)人處于饑餓狀態(tài)時(shí)或手術(shù)后禁食期有50%～85％的能量來源于貯存的脂肪氧化。冬眠動(dòng)物和駱駝也都是靠貯存脂肪來維持其生存的。 

 

 

 

② 構(gòu)成身體組織。脂肪是構(gòu)成人體細(xì)胞的主要成分，如類脂中的磷脂、糖脂和膽固醇是組成人體細(xì)胞膜的類脂層的基本原料。

 

 

③ 維持體溫、保護(hù)臟器。脂肪是熱的不良導(dǎo)體，分布在皮下的脂肪具有減少體內(nèi)熱量過度散失和防止外界輻射熱侵入的作用，對(duì)維持人的正常體溫和御寒起著重要作用。分布在器官、關(guān)節(jié)和神經(jīng)組織等周圍的脂肪組織，既對(duì)重要臟器起固定支持和保護(hù)作用，又猶如軟墊起到使內(nèi)臟免受外力撞擊、防止震動(dòng)和摩擦損傷。

 

 

 

④ 促進(jìn)脂溶性維生素的吸收。脂肪是脂溶性維生素的良好溶劑。 維生素A、D、K、E及β胡蘿卜素均能溶于脂肪而不溶于水，這些維生素隨著脂肪的吸收而同時(shí)被吸收，當(dāng)膳食中脂肪缺乏或發(fā)生吸收障礙時(shí)，體內(nèi)脂溶性維生素就會(huì)因此而缺乏。

 

 

 

⑤ 供給必需脂肪酸、調(diào)節(jié)生理功能。必需脂肪酸是細(xì)胞的重要組成物質(zhì)，在體內(nèi)具有多種調(diào)節(jié)人體生理功能的作用，它能促進(jìn)人體發(fā)育；維持皮膚和毛細(xì)血管的健康；減輕放射線照射所造成的皮膚損傷；降低血膽固醇和減少血小板粘附性作用，防止血栓形成，有助于防止冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟病等。

 

 

 

⑥ 提高食品的飽腹感和美味。脂肪飲食在胃中的停留會(huì)產(chǎn)生飽腹感，脂肪還有潤(rùn)腸作用，烹調(diào)食物時(shí)加入脂肪，可以改善食品的味道，增加食欲。 

 

 

 

幾乎一切天然食物中都含有脂類，由于植物油中所含的必需脂肪酸較多，其營養(yǎng)價(jià)值較動(dòng)物脂肪高。其中營養(yǎng)價(jià)值較高的油脂有大豆油、葵花油、魚肝油和奶油，它們不但含有豐富的不飽和脂肪酸，還含有維生素A、D、E。 

 

 

2．物質(zhì)的旋光性與對(duì)映異構(gòu)

 

 

 

根據(jù)是否具有旋光性，物質(zhì)可分為兩類，一類如葡萄糖、乳酸、蘋果酸等具有旋光性，可以改變平面偏振光的振動(dòng)方向，稱為旋光性物質(zhì)或光活性物質(zhì)；另一類如乙醇、丙酸、丁二酸等不具有旋光性，不能改變平面偏振光的振動(dòng)方向，稱為非旋光性物質(zhì)。旋光性物質(zhì)使偏振光的振動(dòng)方向旋轉(zhuǎn)的角度稱為旋光度，能使偏振光的振動(dòng)平面按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)的旋光性物質(zhì)稱為右旋體；相反稱為左旋體。

 

 

 

物質(zhì)是否有旋光性與其分子的結(jié)構(gòu)有關(guān)，比較這兩類化合物的分子結(jié)構(gòu)，可以看出具有旋光性的物質(zhì)分子中至少含有一個(gè)與四個(gè)不同原子或基團(tuán)相連接的碳原子，而非旋光性物質(zhì)則不含這種碳原子。

 

 

 

 

         丙酸　　　　　　丁二酸　　　　　　乳酸　　　　　蘋果酸

 

 

這種連接四個(gè)不同原子或基團(tuán)的碳原子稱為手性碳原子(不對(duì)稱碳原子)，用C*表示。

 

 

從乳酸分子的立體結(jié)構(gòu)式可以看出，與手性碳原子相連接的四個(gè)不相同的原子或基團(tuán)，有兩種不同的空間排列方式，如圖4－1所示。

 

      

          圖4－1互為鏡像的一對(duì)乳酸分子

 

 

乳酸分子a和b的關(guān)系像人的左右手關(guān)系，互為鏡像和實(shí)物，但不能重合，這種不能與其鏡像重合的分子稱為手性分子(chiral molecule)，手性分子具有旋光性。一個(gè)手性碳原子所連的四個(gè)不同原子或基團(tuán)，在空間具有兩種不同的排列順序即兩種構(gòu)型，彼此成鏡像關(guān)系不能重合的一對(duì)立體異構(gòu)體，稱為對(duì)映異構(gòu)體，簡(jiǎn)稱對(duì)映體。具有一個(gè)手性碳原子的化合物只有一對(duì)對(duì)映體。乳酸分子中有一個(gè)手性碳原子，所以只有一對(duì)對(duì)映體，其中一種是右旋體,即(+)-乳酸；另一種是左旋體，即(－)-乳酸。來源不同的乳酸，其旋光度不同：從肌肉組織中分離出的乳酸具有右旋性，即右旋乳酸；由左旋乳酸桿菌使葡萄糖發(fā)酵而產(chǎn)生的乳酸為左旋乳酸；從酸奶中分離出的乳酸，不具有旋光性，旋光度為零。這是由于從牛奶發(fā)酵得到的乳酸是左旋乳酸和右旋乳酸的等量混合物，它們的旋光度大小相等，方向相反，互相抵消，使旋光性消失。這種一對(duì)對(duì)映體等量混合后，得到的沒有旋光性的混合物稱為外消旋體，用(±)或dl表示。例如，外消旋乳酸，用(±)-乳酸或dl-乳酸表示。 

 

 

 

對(duì)映異構(gòu)體在結(jié)構(gòu)上的區(qū)別僅在于原子或基團(tuán)的空間排列方式不同，常用費(fèi)歇爾(Fischer)投影式表示。投影的方法是：將立體模型所代表的主鏈豎起來，編號(hào)小的鏈端在上，指向后方，其余兩個(gè)與手性碳原子連接的橫鍵指向前方，然后進(jìn)行投影，即可寫出投影式。

例如，乳酸一對(duì)對(duì)映體的投影式如圖4－2所示。

      

 

      圖4－2乳酸對(duì)映異構(gòu)體的模型及投影式

 

 

 

通過費(fèi)歇爾投影式，可將旋光性分子模型，轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)十字交叉的平面式。十字交叉處是手性碳原子，在紙面上，上下兩個(gè)原子或原子團(tuán)位于紙平面的后方，左右兩個(gè)原子或原子團(tuán)位于紙平面的前方。

由于同一個(gè)分子模型擺放位置可以多種多樣，所以投影后得到的費(fèi)歇爾投影式也有多個(gè)。

 

 

 

例如：

 

      

為了便于比較，規(guī)定按下列方式書寫費(fèi)歇爾投影式：① 將主鏈豎直向后。② 將編號(hào)最小的碳原子放在上端。乳酸即按此種方式投影的。再如甘油醛（ ）的一對(duì)對(duì)映體可投影如下：

 

 

                

（＋）-甘油醛　　　　　?。ǎ?甘油醛

 

 

 

在判斷不同的費(fèi)歇爾投影式是否代表同一化合物時(shí)，為保持構(gòu)型不變，投影式只能在紙面上旋轉(zhuǎn)180°或其整數(shù)倍，不能旋轉(zhuǎn)90°或其奇數(shù)倍；不能離開紙面翻轉(zhuǎn)。例如：

 

 

 

 

        

投影式Ⅰ在紙面內(nèi)旋轉(zhuǎn)180°可得投影式Ⅱ，2個(gè)投影式為同一構(gòu)型的不同表示方式。而投影式Ⅲ是投影式Ⅰ離開紙面翻轉(zhuǎn)所得，兩個(gè)投影式不能重合，所以投影式Ⅰ和投影式Ⅲ不是同一構(gòu)型。

 

 

 

 

以前，人們只知道旋光性不同的一對(duì)對(duì)映體，分別屬于2種不同的構(gòu)型，但無法確定這2個(gè)構(gòu)型中哪個(gè)是左旋體，哪個(gè)是右旋體。為此人為規(guī)定以甘油醛的構(gòu)型為標(biāo)準(zhǔn)，在費(fèi)歇爾投影式中與手性碳原子相連的羥基在碳鏈右邊的甘油醛定為D構(gòu)型，與手性碳原子相連的羥基在碳鏈左邊的定為L(zhǎng)構(gòu)型，并且假定右旋甘油醛為D-構(gòu)型。

 

 

 

             

其他物質(zhì)的構(gòu)型以此為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照標(biāo)示。如將右旋甘油醛的醛基氧化為羧基，將羥甲基還原為甲基，就得到乳酸。這樣得到的乳酸的構(gòu)型應(yīng)該和D -(+)-甘油醛相同。因?yàn)樵谏鲜鲅趸斑€原步驟中與手性碳原子相連的任何一個(gè)鍵都沒有發(fā)生斷裂，所以與手性碳原子相連的基團(tuán)在空間的排列順序不會(huì)改變，因此這種乳酸應(yīng)該也屬于D-型。

 

 

 

        

經(jīng)測(cè)定發(fā)現(xiàn)這樣的乳酸的旋光方向是左旋的，所以左旋乳酸是D型，則右旋乳酸為L(zhǎng)型。

 

 

 

    

 

             D- (－)-乳酸       L -(+)-乳酸

 

 

 

由于這種構(gòu)型確定是人為規(guī)定的，并不是實(shí)際測(cè)出的，所以叫做相對(duì)構(gòu)型。糖、氨基酸等天然物質(zhì)習(xí)慣用D、L表示法表示其構(gòu)型。

 

 

D、L構(gòu)型表示法簡(jiǎn)單直觀，使用方便，但有一定的局限性，故現(xiàn)在常用另一種構(gòu)型標(biāo)記法，即R、S構(gòu)型標(biāo)記法。

 

 

 

3．糖

 

 

（1）己醛糖的對(duì)映異構(gòu)體

 

 

 

葡萄糖的分子式為 。通過一系列實(shí)驗(yàn)證明，葡萄糖是一個(gè)五羥基己醛，屬于己醛糖。己醛糖分子中含有4個(gè)手性碳原子, 它應(yīng)具有 =16個(gè)對(duì)映異構(gòu)體。按照習(xí)慣，糖分子的構(gòu)型仍采用D、L標(biāo)示法，將糖分子中編號(hào)最大的手性碳原子（第5號(hào)碳原子）與D-甘油醛構(gòu)型相同者（羥基在右）稱為D型，與L-甘油醛構(gòu)型相同者（羥基在左）稱為L(zhǎng)型。所以，己醛糖的16個(gè)對(duì)映異構(gòu)體中8個(gè)為D構(gòu)型，8個(gè)為L(zhǎng)構(gòu)型，形成8對(duì)對(duì)映體。自然界存在的糖均為D-型糖，葡萄糖的16個(gè)對(duì)映異構(gòu)體中也只有D -(+)-葡萄糖、D -(+)-半乳糖、D -(+)-甘露糖、D -(+)-塔羅糖是自然界存在的，其余的可以通過人工合成的方法得到。8種D -型己醛糖的費(fèi)歇爾投影式如下：

 

 

 

 

 

    D-(－)-古羅糖  D-(－)-艾杜糖  D-(+)-半乳糖  D-(+)-塔羅糖 

 

 

（2）葡萄糖的開鏈結(jié)構(gòu)與環(huán)狀結(jié)構(gòu)

 

 

 

葡萄糖在不同溶劑、不同溫度下結(jié)晶，可以得到兩種晶體。一種是從乙醇溶液在常溫下析出的晶體，熔點(diǎn)為146 ℃，比旋光度為 +112°；另一種是在98 ℃ 以上從吡啶中析出的晶體，熔點(diǎn)為150 ℃，比旋光度為 +18.7°。其中任何一種葡萄糖溶于水后，比旋光度會(huì)逐漸變化，最終變?yōu)楹愣ǖ?52.7°。像葡萄糖這樣新配制的糖溶液，隨著時(shí)間變化，比旋光度逐漸減小或增大，最后達(dá)到恒定值的現(xiàn)象，稱為變旋光現(xiàn)象。

 

 

 

葡萄糖的開鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)不但無法解釋糖的變旋光現(xiàn)象，而且糖的有些性質(zhì)也不能用開鏈結(jié)構(gòu)說明。通過深入研究，并從醛與醇反應(yīng)生成半縮醛的實(shí)驗(yàn)事實(shí)得到啟發(fā)。葡萄糖分子中同時(shí)存在著醛基和羥基，可以發(fā)生分子內(nèi)反應(yīng)，生成具有半縮醛結(jié)構(gòu)環(huán)狀化合物。利用現(xiàn)代儀器分析方法已經(jīng)證實(shí)，D-葡萄糖一般是以第五號(hào)碳原子上的羥基與醛基反應(yīng)，以含氧六元環(huán)的半縮醛形式存在。當(dāng)糖分子以六元環(huán)形式存在時(shí)，與六元雜環(huán)吡喃相似，稱為吡喃糖；以五元環(huán)形式存在時(shí)，與五元雜環(huán)呋喃相似，稱為呋喃糖。

 

 

 

 

     

在葡萄糖的開鏈結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榄h(huán)狀結(jié)構(gòu)的過程中，醛基碳原子由 雜化轉(zhuǎn)變?yōu)?雜化，由非手性碳原子轉(zhuǎn)變?yōu)槭中蕴荚印Ｐ律傻陌肟s醛羥基在空間有兩種取向，產(chǎn)生兩種光學(xué)異構(gòu)體。其中半縮醛羥基（也稱苷羥基）與決定構(gòu)型的第五號(hào)碳原子上的羥基為同側(cè)者，稱為α-型；與決定構(gòu)型的第五號(hào)碳原子上的羥基為異側(cè)者，稱為β-型。α-型和β-型為非對(duì)映異構(gòu)體，僅是頂端碳原子構(gòu)型不同。這種有多個(gè)手性碳的非對(duì)映異構(gòu)體，只有一個(gè)碳原子的構(gòu)型不同，而其他碳原子的構(gòu)型完全相同者，稱為差向異構(gòu)體。

 

 

在D-葡萄糖的平衡體系中，吡喃葡萄糖的比例大于99%，其中α-D -(+)-吡喃葡萄糖占36.4%，β-D -(+)-吡喃葡萄糖占63.6%；鏈狀葡萄糖小于0.002 6%。利用葡萄糖的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，可以圓滿地解釋其變旋光現(xiàn)象和某些化學(xué)性質(zhì)。由于葡萄糖具有2種環(huán)狀結(jié)構(gòu)，在一定的條件下可分別獲得α-D -(+)-吡喃葡萄糖和β-D -(+)-吡喃葡萄糖結(jié)晶。它們?cè)诠虘B(tài)是穩(wěn)定的，具有各自的熔點(diǎn)。但在水溶液中，2種環(huán)狀結(jié)構(gòu)均可以通過開鏈結(jié)構(gòu)相互轉(zhuǎn)化，最后達(dá)到3種結(jié)構(gòu)按一定比例同時(shí)存在的平衡狀態(tài)，該平衡狀態(tài)的混合溶液比旋光度為+52.7°。

 

 

 

為了更真實(shí)地表示單糖分子的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，以及分子中各原子及基團(tuán)之間的相對(duì)位置，單糖分子的環(huán)狀結(jié)構(gòu)一般用哈沃斯（Haworth）透視式來表示。哈沃斯透視式的寫法是將環(huán)的平面垂直于紙平面，粗線表示在紙面的前方，細(xì)線表示在紙面的后方；習(xí)慣上將六元環(huán)中的氧原子寫在紙平面的后右上方，將葡萄糖開鏈結(jié)構(gòu)中位于碳鏈左側(cè)的氫和羥基寫在環(huán)平面的上方，位于碳鏈右側(cè)的氫和羥基寫在環(huán)平面的下方。D -型糖與L-型糖用哈沃斯透視式表示時(shí)，其區(qū)別在于第五號(hào)碳原子上的羥甲基的方位。如果成環(huán)碳原子按編號(hào)由小到大順時(shí)針排列，寫在環(huán)平面上方者為D -型，在平面下方為L(zhǎng)-型；α-型與β-型的區(qū)別在于C-1上的半縮醛羥基的方位，半縮醛羥基與羥甲基在環(huán)的異側(cè)的為α-型，在環(huán)的同側(cè)的為β-型。

 

 

 

不但是葡萄糖，果糖、核糖、脫氧核糖等其他糖均存在著環(huán)狀結(jié)構(gòu)。    

 

 

 

（3）單糖的差向異構(gòu)化作用

 

 

 

在堿性條件下，D-葡萄糖、D-甘露糖和D-果糖任何一種單糖，可通過烯二醇中間體相互轉(zhuǎn)化，變成3種糖的平衡混合物。

 

 

 

葡萄糖中C-2上的氫原子，受羰基和羥基的雙重影響具有很大的活潑性。在弱堿的作用下可以質(zhì)子化，葡萄糖分子轉(zhuǎn)變?yōu)橄┐际街虚g體。烯醇式中間體不穩(wěn)定，可進(jìn)行異構(gòu)化重排反應(yīng)。當(dāng)C-1羥基上的氫發(fā)生重排時(shí)，可從雙鍵所在平面的不同方向進(jìn)攻C-2原子，即按下式(a)箭頭和(b)箭頭2個(gè)方向，分別從雙鍵平面后方和前方進(jìn)攻，加到C-2原子上。氫原子進(jìn)攻的方向不同，形成的C-2原子的構(gòu)型不同，分別得到D -葡萄糖和D -甘露糖。C-2上的羥基同樣是烯醇式羥基，也可以發(fā)生重排，當(dāng)該羥基氫按下式(c)箭頭的方向加到C-1上時(shí)，得到的產(chǎn)物為D-果糖。

 

 

 

 

 

 

用稀堿處理D-甘露糖或D -果糖時(shí)，通過相似的途徑同樣可以得到3種糖的互變平衡混合物。因?yàn)镈-葡萄糖和D-甘露糖僅在C-2位構(gòu)型不同，互為差向異構(gòu)體，所以它們之間的轉(zhuǎn)化稱為差向異構(gòu)化。而D-葡萄糖或D-甘露糖與D-果糖之間的轉(zhuǎn)化，則是醛糖和酮糖之間的轉(zhuǎn)化。在生物體酶的催化下也可以進(jìn)行上述的轉(zhuǎn)化。

 

 

 

（4）糖的生理功能 

 

 

糖類是人體能量的重要來源。人體每日臟器活動(dòng)和肢體所需的能量中，約有65％來源于糖類。

 

 

糖類的生理功能，主要有：

 

 

 

① 供給熱能。糖類在體內(nèi)主要供給熱能，每克葡萄糖在酶的作用下氧化為二氧化碳和水，可產(chǎn)生15.6 kJ的熱量。

 

 

② 有去毒功能。肝臟貯存的糖類，對(duì)某些化學(xué)毒物有去毒作用。

 

 

③ 增強(qiáng)消化功能。屬于多糖的纖維素、果膠，在體內(nèi)雖不能被有效利用；但它們能增加腸道的蠕動(dòng)、減少糞便在腸內(nèi)的存留時(shí)間，可減少致癌物與腸細(xì)胞接觸的機(jī)會(huì)。

 

 

④ 降低膽固醇濃度。屬于多糖的纖維素，可降低血液中膽固醇的濃度。

 

 

碳水化合物的食物來源豐富，但種類并不完全相同。谷類、豆類和薯類等以淀粉為主；水果、甘蔗、甜菜及蜂蜜主要是果糖、葡萄糖和蔗糖；乳類基本上只含乳糖；肉類只含相當(dāng)少量的動(dòng)物淀粉；蔬菜主要含纖維素等不可利用的碳水化合物。

 

 

 

生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)、核糖、脂類等物質(zhì)都含有碳元素，其分子的碳架大多數(shù)都是直接或間接由糖類轉(zhuǎn)化而成的。糖和脂類形成的糖脂，是細(xì)胞膜和神經(jīng)組織的結(jié)構(gòu)成分之一；糖和蛋白質(zhì)結(jié)合而成的糖蛋白，是抗體、激素和某些酶的組成部分，又是細(xì)胞、血漿不可缺少的材料；核糖核酸、脫氧核糖核酸也缺少不了糖這一組分。

糖對(duì)人體健康的貢獻(xiàn)是顯而易見的，但是，糖的代謝紊亂會(huì)導(dǎo)致疾病，最常見的有糖尿病、低血糖癥。另外，糖的攝入量過多，會(huì)引起某些眼的疾病，會(huì)給結(jié)核菌提供乘虛而入的機(jī)會(huì)，還會(huì)導(dǎo)致脂肪增加，出現(xiàn)某些皮膚病。

 

 

 

（5）糖尿病與無糖食品

 

 

糖尿病是由于胰島素絕對(duì)或相對(duì)不足而引起人體內(nèi)糖、蛋白質(zhì)及脂肪代謝紊亂的一種全身慢性代謝性疾病，其特征是高血糖及尿糖等。

 

 

 

正常人血糖也因進(jìn)食影響而有所波動(dòng)，但仍保持相對(duì)恒定。一般情況下，飯后血糖濃度暫時(shí)性升高，但2 h后血糖濃度恢復(fù)至正常水平。正常人飯后，血糖升高，在胰島素的幫助下，血液中的葡萄糖進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，經(jīng)一系列生物化學(xué)反應(yīng)，為人類活動(dòng)提供所需能量。肝臟儲(chǔ)有肝糖原，空腹時(shí)肝糖原分解生成葡萄糖，進(jìn)入血液，以補(bǔ)充血液中的葡萄糖，使血糖不至于降低。胰島素是由胰島β細(xì)胞分泌的，是葡萄糖代謝中不可缺少的一種激素。當(dāng)胰島素分泌不足或者胰島素不能有效發(fā)揮作用時(shí)，血液中的葡萄糖不能按正常方式進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行代謝，葡萄糖利用及貯存受阻，導(dǎo)致血液中的葡萄糖濃度（血糖濃度）異常增高。當(dāng)血糖濃度超過一定水平，多余的葡萄糖便通過腎臟排出體外，這時(shí)尿化驗(yàn)中會(huì)發(fā)現(xiàn)尿糖陽性，故稱糖尿病。糖尿病發(fā)生后,引起糖、蛋白質(zhì)、脂肪、水和電解質(zhì)等一系列代謝紊亂。糖大量從尿中排出，并出現(xiàn)多飲、多尿、多食、消瘦、頭暈、乏力等癥狀。如得不到很好地控制，進(jìn)一步發(fā)展則引起全身各種嚴(yán)重的急、慢性并發(fā)癥。急性并發(fā)癥有糖尿病酮癥酸中毒，高滲性非酮癥糖尿病昏迷。慢性并發(fā)癥有心血管、腎、視網(wǎng)膜和神經(jīng)系統(tǒng)病變。

 

 

 

目前市場(chǎng)上有許多專供糖尿病病人食用的“無糖食品”，包括：無糖糕點(diǎn)、無糖奶粉、無糖八寶粥等。按國際慣例，無糖食品是指不含蔗糖（甘蔗糖和甜菜糖）和淀粉糖（葡萄糖、麥芽糖），而是含有糖醇（包括木糖醇、山梨醇、麥芽糖醇、甘露醇等）一類食糖替代品。糖醇是一種甜味劑，口感近似于糖，它不是碳水化合物，不會(huì)產(chǎn)生熱量。但替代品絕不是用糖精等高倍甜味劑生產(chǎn)的甜食品。

 

 

 

 

“無糖食品”是食品廠家的說法，主要是在加工過程中不添加糖類。但許多食品本身就含有糖分，如不少谷物食品的主要成分就是碳水化合物，它在人體內(nèi)最終仍要分解成葡萄糖。因此即便是無糖食品，也不能不加節(jié)制地食用，否則也會(huì)引起血糖升高。另外，在選購或食用無糖食品時(shí)，不僅要看是否標(biāo)注“無糖食品”的字樣，還要注意看其配料表。對(duì)于標(biāo)注“無蔗糖”的食品，應(yīng)看其是否含有葡萄糖、麥芽糖、白砂糖等，還注意是否使用了糖精等合成甜味劑。

 

 

4．氨基酸與蛋白質(zhì)

 

 

 

（1）氨基酸

 

 

 

氨基酸的功能不僅僅是在生物體內(nèi)合成蛋白質(zhì)，供動(dòng)植物生存的需要，在食品工業(yè)和醫(yī)藥行業(yè)也有很大的用途。在日常生活中我們接觸最多的是谷氨酸，其鈉鹽即市售的味精，是一種廣泛使用的調(diào)味品。在食品工業(yè)中用量較大的氨基酸是半胱氨酸，它可作為天然果汁的抗氧劑，使果汁不易變質(zhì)。半胱氨酸還能改善面包的風(fēng)味和延長(zhǎng)面包的保鮮期。在植物蛋白人造肉中，加入半胱氨酸等含硫的氨基酸，可以使人造肉具有牛肉和雞肉的風(fēng)味。賴氨酸作為食品，特別是兒童食品的營養(yǎng)強(qiáng)化劑，彌補(bǔ)了植物蛋白缺少賴氨酸的弱點(diǎn)，已生產(chǎn)的有添加賴氨酸的面包、餅干等。可提高食品的營養(yǎng)價(jià)值，增進(jìn)人體健康。甘氨酸、天冬氨酸、苯丙氨酸都可用來生產(chǎn)食品工業(yè)中的甜味劑。

 

 

 

氨基酸廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥上，用20種常見氨基酸可以配制各種氨基酸輸液，為病人提供豐富的營養(yǎng)。如患消化系統(tǒng)疾病的病人在手術(shù)以后，就要注射一定量的氨基酸，以便補(bǔ)充營養(yǎng)。氨基酸溶液的pH的緩沖范圍大，是血液中重要的緩沖溶液，如甘氨酸可作胃液的抑制劑。以氨基酸為原料合成的生物活性肽激素則是一種重要的藥物。

 

 

 

不同蛋白質(zhì)中所含氨基酸的種類和數(shù)目不同，有些氨基酸在人體內(nèi)不能合成或合成數(shù)量不足，必需由食物蛋白質(zhì)補(bǔ)充才能維持機(jī)體正常生長(zhǎng)發(fā)育，這類氨基酸稱為營養(yǎng)必需氨基酸，主要有8種。此外，組氨酸和精氨酸在嬰幼兒和兒童時(shí)期因體內(nèi)合成不足，也需依賴食物補(bǔ)充一部分。

 

 

 

表4－3人體對(duì)必需氨基酸的需要量

 

 

 

 

 

含有營養(yǎng)必需氨基酸數(shù)量多的蛋白質(zhì)，其營養(yǎng)價(jià)值高。如牛奶中的酪蛋白、乳白蛋白，肉中的白蛋白、肌蛋白和蛋中的卵白蛋白、卵黃磷蛋白。這些蛋白質(zhì)所含必需氨基酸的種類和比例與人體需要接近，故營養(yǎng)價(jià)值高。谷類蛋白質(zhì)中含賴氨酸較少而色氨酸較多，豆類蛋白質(zhì)中含色氨酸較少而賴氨酸較多，因此食用不同來源的蛋白質(zhì)較有利于必需氨基酸的充分補(bǔ)給。

 

 

（2）蛋白質(zhì)的生理功能

 

 

 

 

蛋白質(zhì)是構(gòu)成人體的基本物質(zhì)，約占人體總固體量的45％。人體的皮膚、肌肉、內(nèi)臟、毛發(fā)、韌帶、血液等，都是以蛋白質(zhì)為主要成分，并且人類的生命現(xiàn)象和生理活動(dòng)都是通過蛋白質(zhì)來實(shí)現(xiàn)的。

 

 

 

蛋白質(zhì)是一種復(fù)雜的有機(jī)高分子化合物，由多種氨基酸結(jié)合而成，在你所攝入的各類營養(yǎng)素中，占有著十分重要的地位。它被譽(yù)為是“生命的基礎(chǔ)”，是機(jī)體細(xì)胞組織的主要組成部分，“沒有蛋白質(zhì)就沒有生命”。

蛋白質(zhì)在你的一生中都十分重要，如果你正處于兒童期及青春期，若長(zhǎng)時(shí)期地?cái)z入蛋白質(zhì)不足，將導(dǎo)致發(fā)育遲緩、體質(zhì)瘦弱、抗病能力減弱；如果你已成年，而長(zhǎng)時(shí)期地?cái)z入蛋白質(zhì)不足，輕者將會(huì)出現(xiàn)體重減輕、肌肉萎縮、疲乏無力、病后恢復(fù)慢，重者將出現(xiàn)營養(yǎng)不良性水腫。所以，你必須正確對(duì)待平時(shí)的飲食質(zhì)量。

蛋白質(zhì)在人體內(nèi)起著重要的作用，其生理功能大致有以下幾個(gè)方面：

 

 

 

① 供給生長(zhǎng)、更新和修補(bǔ)組織。人體的生長(zhǎng)發(fā)育，需要蛋白質(zhì)來構(gòu)建骨骼、肌腱和結(jié)締組織。成年后，體內(nèi)臟器和組織細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)，在不斷被分解破壞的同時(shí)，仍由蛋白質(zhì)來進(jìn)行修補(bǔ)和更新。特別是在感染、外傷、手術(shù)等情況下，如果蛋白質(zhì)供應(yīng)不足，將造成傷口愈合減慢、病程遷延、惡化而影響康復(fù)。

 

 

② 催化功能。人體內(nèi)隨時(shí)都在進(jìn)行著各種各樣的化學(xué)反應(yīng)，這些化學(xué)反應(yīng)都是在一種也屬于蛋白質(zhì)的酶的催化下進(jìn)行的。你吃進(jìn)的各種食物，都是在淀粉酶、胃蛋白酶等消化酶的作用下分解成各種基本的營養(yǎng)素，然后再分別被輸送到身體的各個(gè)器官，隨即又被合成酶重新組合成機(jī)體組織成分，于是才形成了肌肉、皮膚、毛發(fā)等。

 

③ 調(diào)節(jié)作用。人體內(nèi)很多激素的成分也是蛋白質(zhì)或其衍生物，如生長(zhǎng)激素、腎上腺素、胰島素等，它們調(diào)節(jié)著機(jī)體正常的生理功能。

 

 

④ 供給熱量。人體隨時(shí)需要大量的熱量，以維持正常的生理功能。人體每天所需的熱量中，有近10% ~ 15%來自蛋白質(zhì)。

 

 

⑤ 增強(qiáng)免疫力。人體免疫所需的白細(xì)胞和抗體均需要有充分的蛋白質(zhì)。如果長(zhǎng)期缺乏蛋白質(zhì)，人體的抗病能力將會(huì)明顯下降，且易感染疾病。

 

 

 

⑥ 維護(hù)神經(jīng)系統(tǒng)的正常功能。蛋白質(zhì)是人腦干重的一半，腦在代謝過程中需要大量的蛋白質(zhì)進(jìn)行自我更新。蛋白質(zhì)對(duì)幼兒大腦發(fā)育尤為重要，若幼兒長(zhǎng)時(shí)期地缺乏蛋白質(zhì)，腦細(xì)胞就會(huì)減少，智力發(fā)育將會(huì)受到抑制和損害。

 

 

 

⑦ 運(yùn)載功能。人體內(nèi)各個(gè)組織細(xì)胞所需的氧氣，以及它們產(chǎn)生的二氧化碳等廢物，都是靠血紅蛋白來運(yùn)輸?shù)摹?/div>