第三节碳水化合物营养Word文档下载推荐.docx

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✓单糖

✓双糖

✓寡糖<

15

✓多聚糖

1.1单糖monosaccharides

◆葡萄糖存在于植物体、水果、蜂蜜、血液、淋巴液、脑脊髓液。

◆果糖植物体、水果、蜂蜜，最甜的糖，血糖指数较低。

◆半乳糖乳糖的组成成分，存在于乳中，也是半乳糖脂、树胶、花色素的成分。

◆甘露糖在自然界中不以游离状态存在，多以结合态形式存在，如以干露聚糖存于酵母、霉菌和细菌中。

1.2双糖disacchrides

◆蔗糖葡萄糖＋果糖甘蔗、甜菜

◆麦芽糖2葡萄糖淀粉水解物

◆海藻糖2葡萄糖海藻、蘑菇、昆虫血色素

◆乳糖葡萄糖＋半乳糖哺乳动物乳汁

◆纤维二糖2葡萄糖纤维素水解物

1.3寡糖

✓又称低聚糖，是由3－9个单糖通过糖苷键连接形成的直链或支链的低度聚合糖，多数寡糖都具有良好的溶解性、热稳定性和耐酸性，通常不容易在唾液和胃液中被消化分解，部分可在结肠中被消化利用。

己知的低聚糖有1000种以上，存在于36，000种以上的植物中，大麦、小麦、马铃薯都含有低聚糖，酵母、曲霉、菇类等真菌含有的低聚糖具有重要的免疫活性，动物的乳中也含有100种以上的低聚搪。

目前应用较多的低聚糖包括低聚木糖、大豆低聚糖、转半乳糖基低聚糖、帕拉金糖、低聚异麦芽糖、低聚果糖、菊粉和焦糊精等。

低聚糖的来源包括:

从天然物质之中提取，如菊粉和大豆低聚糖，或将提取物进行部分酶解，如低聚木糖，低聚果糖，低聚麦芽糖，低聚甘露糖等:

或经糖昔转移酶作用生产，如转半乳低聚糖。

常见的寡糖有：

✓棉子糖（蜜三糖）葡萄糖、果糖、半乳糖

✓异麦芽寡糖葡萄糖异麦三糖、异麦四糖、异麦五糖等。

具有良好的保湿性和抗结晶性，可防止淀粉老化。

具有一定的双歧杆菌增殖效果和抗翅齿能力。

耐热，耐酸碱性强。

✓低聚果糖1－3个果糖。

低聚果糖存在于大麦、小麦、马铃薯、菊芭、葛芭、香蕉、大蒜、洋葱等植物和酵母中。

低聚果糖防霉性好，吸湿性低。

✓寡甘露糖：

低聚甘露糖是微生物细胞壁的重要组成成分和活性成分。

1.4多聚糖polysaccharides

◆同质多糖（由同一糖单位组成）

✓淀粉谷物、薯类、植物根茎

✓糖原动物肝脏

✓纤维素植物细胞壁

✓甘露聚糖棕榈粕、椰子

✓琼脂海洋生物

✓β－葡聚糖魔芋、酵母、细菌

✓甲壳素昆虫和甲壳动物的骨架

1.4.1淀粉starch淀粉颗粒为水不溶性的半晶质，淀粉的形状（卵形、球形、不规则型）和大小（直径-1－175微米）因植物来源而不同。

不同淀粉的差别在于哪呢？

糊化温度的高低，糊化时吸水力等。

✓直链淀粉α－D-1,4糖苷键分子量小，水解较快；

✓支链淀粉α－D-1,4糖苷键α－D-1,6糖苷键分子量大，水解较慢，容易糊化。

✓直链淀粉和支链淀粉的检测：

碘－碘化钾

直链淀粉深蓝色

支链淀粉紫红－棕红

✓淀粉糊化（凝胶化）：

淀粉加水加热至60－75℃左右,淀粉粒急剧大量吸水膨胀,淀粉粒的形状破坏,呈半透明的胶体状的糊浆,这一过程即淀粉的糊化。

糊化的淀容易消化,称为α淀粉。

✓淀粉老化：

凝胶化的淀粉液缓慢冷却或者长期放置后，淀粉分子自动聚集并形成不溶性微晶束而重新沉淀。

放-20℃保存防止老化。

✓淀粉的酶促水解：

✷α-淀粉酶：

水解淀粉（或糖原）中任何部位的α-1，4糖键，

✷β淀粉酶：

只能从非还原端开始水解α-1，4糖键。

✷α-1，6糖苷键酶水解淀粉中的α-1，6糖苷键

淀粉水解的产物为糊精和麦芽糖的混合物。

1.4.2糖在动物体內的主要分布

分布器官

储存形式

重量（约）

肝脏

肝糖原

100克

心肌

平滑肌

骨骼肌

肌糖原

200～250克

血液

细胞外液

葡萄糖

15克

1.4.3活性多糖：

指具有某种特殊生物活性的多糖化合物，包括植物多糖、动物多糖及微生物多糖。

多糖是由10个以上单糖通过糖苷链连接而成的碳水化合物,活性多糖是一类具有生物生理活性和特殊保健功能的多糖类物质。

1930年,德国人首次发现担子菌有抑制肿瘤活性。

20世纪50年代,日本科学家首次发现香菇中存在能抗辐射和抑制肿瘤生长甚至使肿瘤缩小的物质,后证实这种物质是香菇多糖。

随后几十年,国内外科学家掀起了一股研究开发活性多糖的热潮,我国在多糖研究方面也取得较大进展。

目前国内外报道活性多糖的药理功能有:

增强免疫、抗肿瘤、抗氧化、抗衰老、抗突变、抗辐射、抗病毒、降血糖、降血脂等[1]。

其功能主要表现为：

☞抗肿瘤，如香菇多糖、银耳多糖、茯苓多糖

☞增强机体免疫功能如柴胡多糖、板蓝根多糖。

活性多糖是一种免疫调节剂,它可以通过激活巨噬细胞、T细胞、B细胞、补体和网状内皮系统（reticuloendothelialsystem,RES）以及促进多种细胞生成的方式来增强机体免疫力。

☞抗氧化作用如从人参、银杏叶、天麻水、螺旋藻等提取的多糖。

自由基主要通过在机体内的氧化反应能力,对蛋白质、核酸、脂质等产生伤害作用,从而导致机体的衰老,主要包括氧自由基,如超氧阴离子自由基（O-2）、羟自由基（-OH）、过氧化氢（H2O2）等。

其化学性质活泼,有极强的氧化反应能力,可使各种生物膜的不饱和脂肪酸发生过氧化,形成过氧化脂质。

过氧化脂质与蛋白质、磷脂发生交联,形成脂褐质,使蛋白质和磷脂的活性发生改变。

自由基的损伤效应是广泛而持续的,然而,体内有一套抗自由基系统与之抗衡,以保护机体。

该系统由酶性[如超氧化物歧化酶（superoxidedis-mutase,SOD）,过氧化氢酶（catalase,CAT）,谷胱甘肽过氧化物酶（glutathioneperoxidase,GSH-Px）]和非酶性（如维生素E）抗氧化剂组成,它能抑制自由基引发的膜脂质过氧化作用。

螺旋藻多糖（PSP）可能是通过促进机体对SOD、GSH-Px及谷胱甘肽（GSH）等生物合成而增强机体抗氧化及抗自由基损伤的能

☞抗疲劳

☞降血脂、血糖如海带多糖、紫菜多糖，人参多糖，枸杞多糖等

1.4.4非淀粉多糖（NSP）

①NSP的概念：

NSP主要由纤维素、半纤维素、果胶和抗性淀粉（阿拉伯木聚糖、β-葡聚糖、甘露聚糖、葡糖甘露聚糖等）组成。

②NSP的分类：

不溶性NSP（如纤维素）和可溶性NSP（如β-葡聚糖和阿拉伯木聚糖）。

③非淀粉多糖（NSP）的性质

•可溶性NSP的性质和抗营养作用：

✓可溶性NSP在动物消化道内能使食糜变黏，进而阻止营养物质接近肠黏膜表面,最终降低营养物质消化率.

•不溶性非淀粉多糖：

✓作为细胞壁将营养物质包被起来，减少酶作用的底物浓度从而降低消化率

✓增加食糜在消化道中的排空速度。

✓

二、碳水化合物的生理功能

1.供能和贮能：

直接氧化供能。

转化为糖原（肝脏、肌肉）-短期存在形式。

转化为脂肪-长期贮备能源。

水产动物体内储存的糖原主要用于维持血糖水平的正常。

在水产动物体内主要是依赖蛋白质的分解提供能量，进而导致利用葡萄糖的某些酶缺乏或缺失。

血中葡萄糖不是水产动物主要的能量来源。

2.构成体组织：

戊糖构成核酸；

粘多糖是结缔组织的重要成分；

糖蛋白是细胞膜的组成成分；

糖脂是神经细胞的组成成分；

硫酸软骨素贮存钙质，形成软骨和骨架；

几丁质是昆虫和甲壳动物的骨架。

3.作为前体物质，为合成非必需氨基酸提供C架；

是合成体脂的原料。

4.蛋白质节约作用：

摄入蛋白质并同时摄入糖类，可增加ATP形成，减少蛋白质作为能源的消耗，使之更好地用于合成体蛋白，这一作用称为糖对蛋白质的节约作用。

5.形成产品：

奶、肉、蛋

6.某些低聚糖的生理作用:

饲料中添加低聚糖增殖有益菌抑制病原菌。

具有调整胃肠道微生物区系平衡的效应。

•作为肠道内有益寄生菌的营养基质－双歧杆菌增殖因子，促进机体肠道内健康微生物菌相的形成—化学益生素

•结合、吸收外源性病原菌（可与病原菌细胞壁表面蛋白质如植物凝集素结合，减少病原菌与肠粘膜上皮细胞结合的机会。

•调节机体的免疫系统。

低聚糖促进乳酸菌等有益菌的增殖和对病原微生物的抑制有多种途径:

一是屏障作用，Hentges（1992）描述为对肠道钻膜上皮结合位点的竞争性抑制。

内源菌群主要是革兰氏阳性杆菌和球菌与肠乳膜密切结合形成菌膜，双歧杆菌等厌氧菌通过竞争底物和抑制大肠杆菌等病原菌的定植。

二是代谢产物对病原菌的抑制作用。

Corrier等（199Oa），Stavrie和Konneg即（一995）证实低聚糖能促进双歧杆菌、乳酸杆菌增殖，这些菌代谢产生的低级脂肪酸降低PH值，大肠杆菌、沙门氏菌等有害菌都对酸性条件敏感，低pH值抑制其生长。

双歧杆菌还具有消除自由基、轻基自由基、过氧脂质及腐败细菌产生的叫垛、胺、酚类，降低肠道气味，降低亚硝酸盐、硫化氢、硫醇等保健功能。

双歧杆菌发酵低聚果糖和低聚木糖产生乙酸和乳酸，降低pH值，间接抑制病原菌的定植，刺激免疫反应，恢复抗生素治疗后的正常菌群（Gibson和Roberfroid，1994:

Mitsuda，1990）。

•低聚糖可以提高水产动物的生产性能，主要表现为提高增重和改善饲料利用率。

•甘露寡糖是最重要的低聚糖之一，可以通过调节有益微生物群（如双歧杆菌属）和有害微生物群（如嗜水气单胞菌属）的平衡来实现动物胃肠道微生物区系的优化，促进有益微生物的增殖，抑制有害微生物的生长，且可以识别、粘附和排出病原微生物；

•促进消化道的生长发育，提高营养物质的消化吸收；

增加肠绒毛的高度，增强小肠猫膜粘液分泌能力。

•提高动物疾病抵抗力，促进免疫器官的发育，提高动物非特异性和特异性免疫力。

7.粗纤维的作用

优点：

✓单胃动物用一定量粗纤维，起填充消化道的作用，产生饱感。

✓刺激胃肠道发育，促进胃肠运动，减少疾病，对保证草食性和杂食性水产动物消化道正常有重要作用。

✓提供能量，单胃动物粗纤维在盲肠消化，可满足正常维持需要的10—30%。

✓改善胴体品质，能提高瘦肉率、乳脂率。

✓降低饲料成本。

缺点：

✓适口性差，质地硬粗，减低动物的采食量。

✓消化率低（猪为3-25%），过高还会导致食糜通过消化道的速度加快，消化时间缩短，使蛋白质消化率降低。

✓饲料中粗纤维过多会降低二价矿物质阳离子的利用率。

✓粗纤维含量高，使得营养物质的消化率大幅度降低，这是因为粗纤维含量越高，消化道的排空速度越快，酶作用的时间就越短，消化的时间也越短，而且粗纤维是细胞壁的组成成分，所以粗纤维含量越高，细胞壁的阻碍作用越大，就越不利于消化，消化率越低。

3、鱼类对碳水化合物的利用

已有研究表明,肉食性鱼类对饲料碳水化合物（CHO）利用较差,摄食过高水平CHO饲料后,鱼体血糖持续偏高,造成代谢负荷（Metabolismburden）加重,导致鱼体的生长率和饲料效率降低,损害肝脏功能,影响鱼体的免疫力。

哺乳类对血糖浓度升高的适应性反应是增强糖酵解酶的活性,同时降低糖异生酶的活性,从而维持体内血糖水平的稳态。

近年的研究发现一些肉食性鱼类和哺乳动物一样,肝