碳水化合物的生理功能

1、 提供能量

　　糖類的主要功能是為機體提供生理活動及體力活動所需要的能量。當今世界上，糖類是絕大多數人群從膳食中獲取的最經濟、最主要的能量來源。糖類釋放能量快，能及時滿足機體需要。每克糖類在體內可產生 4kcal 的能量。

　　糖類對蛋白質節約或保護作用是指食物中糖類供給充足時，可免於過多蛋白質作為機體的能量來源而消耗，從而有利於蛋白質發揮其特殊的生理作用，如構成和修補組織、調節功能等。

2、構成身體組織

　　糖類是細胞的構成成分之一，肝臟、肌肉中含有肝糖原和肌糖原，體粘液中含有糖 蛋白質，腦神經中含有糖脂，細胞核中含有核糖，軟骨、骨骼、角膜、玻璃體中均有糖蛋白參與構成。

3、維持神經系統的功能

　　葡萄糖是維持大腦正常功能的必需成分。糖類對神經系統的功能主要表現在它是神 經系統惟一的能量來源，因此糖是神經系統賴以維持和保持正常活動的主要能源，即神經系統的正常功能需要一定濃度的血糖作為保證。腦對低血糖反應十分敏感，輕者發生暈厥，重者發生低血糖性休克。當血糖濃度下降時，腦組織可因缺乏能量而發生功能性障礙，出現頭暈、心悸、出冷汗、飢餓感、反應遲鈍、注意力不集中等狀況。若血糖繼續下降，低於 45mg/100ml 時，可出現低血糖性休克。

4、保護肝臟、解毒及抗生酮作用

　　肝臟為人體最大的代謝器官和解毒器官，進入機體的毒物主要通過肝臟代謝而降解 失活。糖類的保護肝臟和解毒作用表現為兩個方面：一是當肝糖原貯備較為充足時，肝臟對某些化學毒物（如四氯化碳、酒精）有較強的解毒作用；二是豐富的肝糖原在一定程度上可保護肝臟免受有害因素（如化學毒物和肝炎病毒等）的損害，起到保護肝臟的作用。

　　脂肪在體內的氧化主要靠葡萄糖來供能，即攝入適量的碳水化合物有助於體內脂肪 的充分氧化。當碳水化合物攝入不足或身患疾病（如糖尿病）不能利用碳水化合物時，機體所需能量主要由脂肪供給，但由於供給脂肪氧化的能量不充分，因此脂肪在體內會氧化不全，造成酮體大量生成。酮體是一類酸性物質的總稱，包括乙醯乙酸、β-羥丁酸和丙酮，它們在機體內過多蓄積會造成酸中毒，導致一系列代謝功能紊亂。酮體酸中毒 的癥狀包括噁心、嘔吐、食慾減退、腹痛、疲乏、嗜睡及呼吸加快等，且呼出的氣體有爛蘋果味。

　　由於只有在一定量的碳水化合物存在時，脂肪氧化才能徹底，不產生過量的酮體，所以碳水化合物具有抗生酮作用。在正常情況下，適量碳水化合物的攝入有助於脂肪在體內的充分氧化，減少脂肪在體內的生成，有利於預防肥胖。

5、 膳食纖維

A、概念

　　膳食纖維（Dietary  Fibre）一詞最早於 1952 年由 Hispley 提出。當時，他將構成植 物細胞壁的纖維素、半纖維素和木質素三種成分稱為食物纖維。1972 年 Trowell 指出， 對食物纖維的解釋應包括它對人體的生理作用這一內涵，即膳食纖維是與其他營養素的 生理作用有著本質區別的食物成分。其後，他在所進行的深入研究中發現，植物細胞內也含有難於消化的多糖類，並具有同樣的生理作用。於是，1976 年 Trowell 對以上定義 再次進行修改。隨著研究深入，人們發現源於動物性食物的多糖類以及某些合成多糖類也具有膳食纖維的生理作用，因此人們對膳食纖維又進行了重新定義，即膳食纖維是食物中不能被人體消化吸收，但具有特殊生理作用，維持人體健康必不可少的食物成分的總稱，其以不可消化的多糖為主要成分。

B、 種類

　　膳食纖維的種類很多，可按其溶解性、來源及化學結構等的不同進行分類。按溶解性的不同，膳食纖維可分為水溶性和水不溶性兩種。水溶性膳食纖維主要是植物細胞內的貯存物質和分泌物，存在於植物細胞間質和細胞內，功能各異，包括果膠、阿拉伯膠、卡拉膠、瓊脂和葡甘聚糖等，此外還包括一些微生物多糖（如黃原膠）和合成多糖（如羧甲基纖維素鈉）。水不溶性膳食纖維是構成細胞壁的成分，起支架和保護作用，穩定性 高，包括纖維素、半纖維素、木質素、原果膠和甲殼質等。按其來源的不同，膳食纖維可分為植物性、動物性、微生物性和人工合成膳食纖維。穀皮、麥麩、蔬菜及水果的根、莖、葉主要由纖維素組成，因此它們是人類膳食纖維的主要來源。

C、 生理功能

　　由於膳食纖維具有吸水膨脹以及螯合金屬離子和一些有機毒物的作用，因此膳食纖維在體內具有整腸通便、降血脂、降血糖等多種功能，有時也被稱之為「第七大營養素」。膳食纖維在人體的作用主要包括以下方面：

　　（1）整腸通便與防便秘、痔瘡、腸癌和減肥。膳食纖維雖不能為人體消化，但 在大腸內可吸水膨脹，吸水膨脹後其體積可增加 1.5-22 倍。吸水膨脹作用使得糞便體積增大，從而刺激腸壁產生便意，促進腸蠕動，加快糞便從腸道內的排出速度，因而具有通便的作用。這一作用也有利於腸道內壓的下降，因此可以預防便秘以及由於長時間便秘 引起的痔瘡。由於膳食纖維具有促進腸蠕動的作用，因此便秘時應多攝入一些富含膳食 纖維的食物，如水果和蔬菜。但是對於那些消化功能較差、腹瀉、腸炎患者則應減少膳 食纖維的攝入，多吃一些少渣食物。

　　結腸癌的發生與多種因素有關，一般認為它是由於某種刺激物或毒物在結腸內停留時間過長或腸道菌群紊亂引起的。膳食纖維的通便作用能減少糞便在腸道內的停留時間，縮短糞便中致癌物與腸壁的接觸時間，從而減少機體對毒物的吸收。健康人體腸道內存在著兩大類相互制約的菌群，一種為厭氣性的鹼性腐敗菌，另一種為好氣性的酸性菌。前者在腸道內能產生多種毒物，後者很少產生毒物。進入大腸內的膳食纖維能被腸道 的細菌選擇性發酵，分解生成低級脂肪酸類，從而使腸道內 pH 值降低，導致腸道內鹼 性腐敗菌的繁殖受阻、酸性有益菌（如雙歧桿菌）的繁殖增加。因此，膳食纖維可通過 減少致癌物在腸道的停留時間、改善腸道菌群、減少致癌物的產生等途徑預防結腸癌的發生。

　　（2）降血糖與防治糖尿病。膳食纖維在腸道內具有延緩糖分吸收，抑制血糖上升，改善末梢神經組織對胰島素的感受性，降低對胰島素的要求，使胰島素的分泌下降，從而對糖尿病的防治具有一定的效果。

　　（3）降血脂與預防冠心病。一方面，膳食纖維可抑制或延緩膽固醇與甘油三酯 在 淋巴中的吸收，另一方面有些水溶性膳食纖維（如果膠）能螯合膽汁酸，促進膽固醇分解。因此，膳食纖維具有降低膽固醇和降血脂的作用，可預防冠心病。

　　（4）預防膽結石。膳食纖維可增加糞便膽汁酸的排泄，減少膽汁酸的再吸收，改變食物的消化速度和消化液的分泌，可預防膽結石。

　　（5）減肥。膳食纖維進入消化道，在胃中吸水膨脹使人產生飽腹感，從而減少食物的攝入量，而經胃進入小腸的膳食纖維不能被消化吸收，本身就是一種零能量的物質。此外，膳食纖維的通便作用還能影響產能營養素的消化與吸收。因此，膳食纖維具有明顯的減肥作用。

　　需要指出的是，由於膳食纖維具有螯合金屬離子的作用，過多攝入可能會影響某些礦物質和維生素的吸收，尤其是處於生長發育期的兒童不宜過多攝入膳食纖維。美國食品與藥品管理局（FDA）規定成人每日膳食纖維適宜攝入量為 25g-30g，這一攝入量既可維持人體正常的健康需要，又能預防多種慢性退行性疾病。