| 碳水化合物（一） |
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| 一、 前言 |
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碳水化合物又稱為醣類，是由碳、氫、氧三種元素所組成，且以 Cn （ H 2 O ） n 的型式存在， C 為碳， H 2 O 為水， n 表是分子數，所以稱為碳水化合物，在中文裡又稱為「醣」。通常「醣」是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。醣類主要來自於植物在葉綠體中經由「光合作用」將二氧化碳和水轉成醣，並釋出氧氣。其作用化學式是
6CO 2 ＋ 6H 2 O ＋能量→ C 6 H 12 O 6 ＋ 6O 2
是植物和動物主要熱能的來源。
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| 二、 醣的組成、結構與分類 |
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醣的組成如前言所述，是由碳、氫、氧三種元素所組成。但依其分子數的不同可分為單醣、雙醣、寡醣和多醣等四類。有的人又將單醣和雙醣歸為簡單醣類，而將寡醣和多醣歸為聚合醣類。列表如下 |
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（一）簡單醣類（Simple sugars）：只含一個單醣或兩個單醣分子的醣類 |
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| 類 別 |
說 明 |
主要成分 |
英文名稱 |
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單醣類
(mono-
saccharides)
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這是碳水化合物的最小構造單位，食品中最常見形式含6個碳原子，稱為「六碳醣」。天然食品中單獨存在的單醣之含量並不多，主要是作為雙醣、寡醣與多醣的構造單位，因此存在各種雙醣、寡醣與多醣的分子內。此外還有三碳醣、四碳醣和五碳醣。
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| glucose |
| galactose |
| fructose |
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雙醣類
(di-
saccharides)
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由兩個單醣以共價鍵結合而成，常見的有：蔗糖、麥芽糖、乳糖。 |
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（二）聚合醣類（Complex carbohydrates，又譯為複合醣）： |
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| 類 別 |
說 明 |
主要成分 |
英文名稱 |
寡醣類
(Oligo-
saccharides) |
由3-10個單醣分子結合而成，存在植物或微生物，雖然含量不高，但是種類很多，例如：豆類所含的水蘇糖與棉籽糖，果寡糖等。 |
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| Raffinose |
| Stachyose |
| Fructo-oligo |
| Galacto-oligo |
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多醣類
(Poly-
saccharides) |
由數十至數千個單醣分子連結而成的大分子，主要存在植物性食品，飲食中常見的有澱粉、纖維素等。 |
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膳食纖維
(Dietary fiber)
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也稱為「非澱粉性多醣」，是植物細胞壁與細胞間質的成份，在消化道中無法被人體的消化酵素所分解。 |
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Soluble
fiber |
Insoluble
fiber |
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分類說明 |
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| （一） |
單醣類 |
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只有一個單分子的醣就稱為單醣類，這種單醣類可以被直接消化吸收，容易造成瞬間血糖上升和肥胖。單醣類可依其碳原子數目的不同再細分為三碳醣、四碳醣、五碳醣、六碳醣、七碳醣等。 |
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| 三碳醣： |
如甘油醛為醣解作用之中間代謝產物。 |
| 四碳醣： |
如紅糖（Erythrose）為醣類的代謝之中間產物。 |
| 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，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。 |
| 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。 |
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| （二） |
雙醣類 |
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由兩個分子的醣結合在一起 就稱為雙醣類，雙醣類也很容易經由 加酸或酵素水解成兩分子的醣類。與單醣類一樣 容易被消化吸收，造成瞬間血糖上升和肥胖。與飲食較有關係的有蔗糖、麥芽糖和乳糖。 |
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| （三） |
寡醣類 |
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由3-10個單醣分子結合而成的複合醣，也稱為低聚醣。常見的寡醣類，有存在於豆類中的棉籽糖（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，故食用過多的豆類，容易引起腹部的脹氣與排氣。此外，在蔬果和穀物中也有一些寡醣類，如：果寡糖、乳寡糖、異麥芽寡糖、木寡糖等。雖然寡醣不被人體吸收，但是它是腸道內有益菌的食物，同時寡醣分解後的有機酸也會幫助腸胃蠕動，所以有助於腸道機能的調整和健康。 |
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| （四） |
多醣類 |
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由數十至數千個單醣分子連結而成的大分子，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。即使是可消化的多醣類，也要經過一番功夫的消化才能被吸收。 |
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| （五） |
膳食纖維 |
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膳食纖維也是一種多醣體，但是與澱粉不同，所以也稱為「非澱粉性多醣」，主要是來自植物細胞壁與細胞間質所含的多醣成份，但是在消化道中無法被人體的消化酵素所分解。基本上可分為水溶性膳食纖維和非水溶性膳食纖維兩大類，其類別和簡明功效如下。 |
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| 種類 |
水溶性膳食纖維 |
非水溶性膳食纖維 |
類別
名稱 |
1. 果膠（成熟水果）
2. 植物膠
3. 黏質物
4. 海藻多醣體
5. 化學多醣類
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1. 纖維素(穀類、醣類、小麥麩皮、蔬菜)
2. 半纖維素(豆類、穀類)
3. 木質素
4. 果膠(未成熟水果)
5. 甲殼素(蝦殼、蟹殼) |
主要
功效 |
1. 降低體內膽固醇、預防心血管疾病。
2. 減緩小腸吸收、抑制血糖值急速上升。
3. 促進腸內細菌叢健康。
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1. 刺激腸壁、增加排便量。
2. 吸收體內有害物質、促進排出體外。
3. 促進鈉的排泄。 |
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| 三、 醣類的主要功能 |
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人體內約有300-400克的醣，其分部與量如下 |
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| 分佈器官 |
儲存形式 |
重量（約） |
| 肝臟 |
肝醣 |
100克 |
| 心肌、平滑肌、骨骼肌 |
肝醣 |
200～250克 |
| 血液、細胞外液 |
葡萄糖 |
15克 |
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說明：肌肉中的肝醣能提供肌細胞的能量需求，但不用於調節血糖的濃度，血液中的血糖濃度是由葡萄醣維持，但是當葡萄糖供應不足時，肝醣可以迅速分解以供利用。 |
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| （一） |
提供熱量 |
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每1公克醣類可以供應4大卡熱量。身體各組織所需的熱量最主要是靠醣類的氧化來提供，但不足時，仍可藉由脂肪氧化來提供。但是腦、神經系統、肺、紅血球細胞以及胎兒和胎盤的細胞比較難靠其它方式供應熱量，而必須以葡萄糖來做為熱量的主要來源。 |
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| （二） |
避免體組織蛋白質被分解 |
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為了使腦與神經系統獲得充足的葡萄糖，必需維持血糖濃度。血糖降低時，若體內沒有醣類的儲存，就可能會分解體組織的蛋白質，而體組織蛋白質往往是與重要功能器官有關，一旦體組織蛋白質被分解，重要器官功能會受到傷害。所以適量的醣分攝取是必須的。 |
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| （三） |
避免酮酸中毒 |
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當體內葡萄糖不足時，許多細胞改用脂肪酸為主要能量來源。可是脂肪酸的氧化代謝需要少量的葡萄糖，若葡萄糖不足，脂肪酸氧化不完全，其產物就是大量的酮酸（keto-acids）與酮體（ketone bodies）堆積，若酮酸、酮體堆積在體內過多，就會造成脫水現象，以及大量陽離子的流失，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。為了使脂肪酸充分利用，每天至少需要醣類50-80公克。 |
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| （四） |
合成肝醣儲存 |
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葡萄糖可以合成肝醣，儲存在肝臟和肌肉。肝臟的肝醣可以幫助維持血糖的穩定。肌肉的肝醣主要供肌肉活動之用，運動員增加肌肉的肝醣量可以延長耐力。 |
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| （五） |
膳食纖維的特殊功效 |
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| 1. |
降低體內膽固醇、預防心血管疾病。 |
| 2. |
減緩小腸吸收、抑制血糖值急速上升。 |
| 3. |
促進腸內細菌叢健康。 |
| 4. |
刺激腸壁、增加排便量。 |
| 5. |
吸收體內有害物質、促進排出體外。 |
| 6. |
促進鈉的排泄。 |
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因此可預防或治療便秘，憩室炎等消化道症狀 |
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| （六） |
其他生理生化作用 |
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| 1. |
為體內合成非必需胺基酸提供了碳的架構
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| 2. |
構成肝臟解毒系統，結締組織成份，遺傳物質DNA、RNA成份 |
| 3. |
乳醣可幫助鈣質的吸收 |
| 4. |
少數醣類亦為許多必需化合物的組成成份 |
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| （七） |
增加食品風味 |
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| 四、消化與吸收 |
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消化 |
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消化器官
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物理作用
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分泌的消化酶
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作 用
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口 腔
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將食物磨碎並與唾液混和
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澱粉酶
（ Ptyalin ）
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將澱粉直鏈部位分解，生成部分消化之澱粉
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胃
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繼續磨碎與
攪拌食物
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鹽酸（ HCl ）
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殺 菌
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小 腸 腸 腔
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擺動、蠕動、分節運動，使消化酶與食物攪拌得更均勻
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小腸與胰臟的澱粉分解酵素
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將澱粉分解成寡醣、雙醣、單醣的混合產物
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小腸黏膜表面
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雙醣分解酵素：蔗糖酶，麥芽糖酶，乳糖酶
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寡醣繼續分解成三醣、雙醣、單醣產物
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吸收與運送 |
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單醣進入小腸細胞，進入微血管運送，先由肝門靜脈輸送至肝臟，再分配至週邊組織，進行代謝利用或儲存。各組織細胞可以製造ATP能量，肝臟與肌肉合成肝醣儲存，脂肪組織合成脂肪儲存，其它合成作用包括轉化成核醣，氨基酸等，以建構遺傳物質和組織成分。 |
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代謝利用 |
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在肝臟葡萄糖產生能量、合成肝醣，並將葡萄糖分配全身 |
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補充說明 |
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1. 影響醣類消化吸收之因素： |
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| （1） |
醣進入小腸的速度會影響吸收，而醣進入小腸之速度是受胃蠕動快慢與幽門之控制。 |
| （2） |
食麋中所含的組成養分，因為吸收空間及運送系統中攜帶者有限，若食麋中所含的組成養分種類多，例如有脂肪、有蛋白質也有醣類，濃度也不同，彼此競爭則會影響醣之吸收。所以如果要避免血糖快速飆高，那麼最好能吃天然的食物，因為天然食物中，脂肪、蛋白質和醣類之間有一適當的比例。 |
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2. 腸黏膜健康情況影響醣類吸收： |
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| （1） |
如患腸炎，則吸收不佳。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。 |
| （2） |
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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| 五、醣類的攝取原則 |
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| （一）每天飲食至少攝取50-80公克醣類 |
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這是為了提供腦與神經細胞所需要的葡萄糖，並且維持細胞中粒線體呼吸作用的效率和避免酮酸中毒。 |
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| （二）醣類所提供之熱量最好佔總熱量 55-65% |
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同樣體重的人，如果所耗熱量比較大，那麼醣類所供應的熱量比重要增加，相反的，耗熱量比較小的，醣類所供應的熱量比重要減少。以一位體重60公斤的男性文書工作者，假設一天所需的熱量是2000大卡，那麼來自醣類的熱量大約是
1100-1200大卡，相當於275 – 300公克的醣類，而同樣體重的男性體力勞動者，假設一天所需的熱量是3000大卡，那麼來自醣類的熱量大約是1800 –1900大卡，相當於450 – 475公克的醣類。醣類主要是提供熱量，所以會因為需要量的不同而攝取比重會有增減，但是蛋白質和脂肪屬基本需求，所以攝取的比重則沒甚麼差異。 |
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| （三）攝取內容 |
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盡量攝取天然的五榖類、雜糧類、豆類、根莖類、水果類和蔬菜類。 |
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所攝取醣類盡量以多醣類為主，可避免血糖值波動過大。 |
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減少簡單糖類的攝取。如果沒有糖尿病，那麼存在天然食物裡的單醣和雙醣，如蔬菜、水果、牛奶則沒有禁忌。這裡所說的簡單糖類指的是人工提煉的各種糖，以及加了人工糖的糕餅、甜點、零食、飲料和各種精製的食品。自己調理食物和製作食品時，也要減少人工糖的添加。 |
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從天然的食物中，如五榖類、雜糧類、豆類、根莖類、水果類和蔬菜類攝取膳食纖維，而無需再攝取人工提煉的膳食纖維。 |
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糖尿病患者要避免過食升糖指數高的食物。有關升糖指數的說明請見下一輯。 |
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| 補充說明： |
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早期糖尿病患禁食很多東西，但隨著醫學知識的進步，發覺糖尿病患者可以吃的東西愈來愈多。本部落格有專門介紹適合糖尿病患者的五穀飯，吃了血糖不但不會升高，而反而會下降。請參考依體質分類的五組參考配方。
有的糖尿病患者禁食到連油脂都不敢碰，其實攝取適量的不飽和脂肪酸，是有助於血糖的穩定。 |
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