炭水化物：食事療法における役割

製品

炭水化物 (「砂糖」) は、多くの自然食品や加工食品、医薬品、 医療機器, 栄養補助食品. 例えば、以下を含む食品 炭水化物 パスタ、シリアル、小麦粉、生地、 パン、マメ科植物、ジャガイモ、 トウモロコシ, 蜂蜜、お菓子、果物、甘い飲み物、乳製品。

Structure

炭水化物 は、通常のみで構成されている天然物および生体分子です。 カーボン （C）、 水素化 （手 酸素 (O) 原子。 他の原子が含まれる場合があります。たとえば、 窒素 (N) アミノ糖。 名前は炭素と水に由来しており、実際に単糖の分子式は次のように表すことができます。

2

オン。 たとえば、次はブドウ糖に当てはまります。C

6

H

12

O

6

= C

6

(H

2

O)

6

. 炭水化物は水酸基を持ち、 アルデヒド類 or ケトン. それらは多価の酸化生成物と見なすことができます アルコール. 単糖（単糖）は、炭素原子の数に応じて次のように名前が付けられます。

  • トリオース (3)、例えばグリセルアルデヒド。
  • テトロース (4)、例えばエリスロース
  • ペントース (5)、例えばリボース、キシロース
  • ヘキソース (6)、例えばグルコース、フルクトース

グリセルアルデヒドはトリオースであり、最も単純なアルドースです。

例：アルドース

次の図は、アルドースの例を示しています。

環形成

炭水化物は分子内で反応して、安定した環を形成することができます。 これらはヘミアセタールおよびヘミセタールと呼ばれます。 5 員環はフラノース、6 員環はピラノースと呼ばれます。 そして、アルドース（アルデヒド類) とケトース (ケトン） 例えば、 果糖 ケトヘキソースであり、 グルコース アルドヘキソースです。

立体化学

炭水化物は通常、複数のキラル中心と多数の立体異性体を持っています。 接頭辞 D- (右、左) および L- (左、左) は、 エナンチオマー. それらは、の構成を参照します。 カーボン カルボニル基から最も離れた原子 (C=O)。 自然界では、D 糖は頻繁に発生しますが、排他的ではありません。 環形成には XNUMX つのジアステレオ異性体が考えられます。 水酸基は下向き（α-グルコース）または上向き（β-グルコース）。 これは、アノマーおよびアノマー C 原子または中心と呼ばれます。 溶液では、XNUMX つの環形と開鎖形が存在します。

複数の糖

絆が生まれる (2)、三糖類(3)、オリゴ糖(3～10)、 多糖類は、個々の単糖 ( )。 これはグリコシド結合と呼ばれます。 このプロセスでは、α-およびβ-配置の糖がアノマー中心で互いに結合できます。 でんぷんはα型に、セルロースはβ型にあるため、人間には消化されず、カロリーゼロで排泄されます。 食物繊維. どの C 原子またはヒドロキシ基が一緒に結合しているかについても区別されます。 グルコース 通常、14 および 16 の結合を形成します。

代表者

以下は、既知の代表者の小さなリストです。 他の多くの炭水化物が存在します。 単糖類（単糖）：

  • ブドウ糖（ブドウ糖）
  • フルクトース（果糖）
  • ガラクトース（粘液糖）
  • マンノース
  • リボース、デオキシリボース (RNA と DNA の構成要素)。
  • キシロース
  • アラビノース

二糖類（二糖類、2単位）：

三糖類（三糖、3単位）：

オリゴ糖（3～10単位）：

多糖類は、数百から数千の炭水化物単位を持つポリマー (高分子) です。

  • でんぷん：アミロース、アミロペクチン（ブドウ糖ポリマー）。
  • セルロース（グルコースポリマー）
  • グリコーゲン（グルコースポリマー）
  • 食物繊維

意味

炭水化物は、自然界の物質の中で最も重要なグループの XNUMX つです。最も一般的な有機 地球上には、グルコースのポリマーであるセルロースがあります。 基質として、植物は使用します カーボン 二酸化炭素と 水 光合成におけるエネルギー源としての合成および太陽放射のため。 炭水化物は、エネルギー貯蔵（例えば、デンプン、グリコーゲン）、エネルギー生産（ATP）、無数の代謝産物の合成、シグナル伝達、細胞および分子レベルでのコミュニケーション、 核酸、そしてそれらは多くの構造的機能を持っています。

応用分野

薬学と医学（選択）：

  • の治療のために 低血糖症 （低い 血 シュガー）。
  • 非経口栄養 (輸液).
  • 活性物質 (糖模倣薬) の開発のための医薬品設計。
  • 医薬品賦形剤として、例えば増粘剤として、甘味料、フレーバー調味料および保存料として。
  • として 強壮剤.
  • の治療のために 下痢 & 嘔吐 形で 経口補水液.
  • 食物繊維 の治療のために 便秘 そして便を柔らかくします。

用量

栄養学会は、50 日のエネルギー必要量の約 XNUMX% を炭水化物で賄うことを推奨しています。

有害な影響

炭水化物は生命にとって不可欠であり、不健康であると考えるべきではありません。 ただし、スクロースなどの過剰摂取は、 太り過ぎ & 肥満. 多くの炭水化物はう蝕原性であり、 虫歯. 難消化性オリゴ糖などの一部の炭水化物は、 消化器系の問題 など 鼓腸, 腹痛, 下痢、特に敏感な人。