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1 營 養 學 Nutrition 第 三 章 醣 類 ( 碳 水 化 合 物 ; Carbohydrate) 謝 明 哲 M.J. Shieh 臺 北 醫 學 大 學 公 共 衛 生 暨 營 養 學 院 保 健 營 養 學 系 研 究 所 clark@tmu.edu.tw 1
2 Outline Classification Function Digestion, absorption and metabolism Ketone bodies and ketosis Dietary fiber GI & GL 2
3 三 種 巨 量 營 養 素 (Macronutrients) 醣 類 ( 佔 總 熱 量 58~68%, 平 均 63%) (Carbohydrates) 脂 質 ( 佔 總 熱 量 20~30%, 平 均 25%) (Lipids) 蛋 白 質 ( 佔 總 熱 量 10~14%, 平 均 12%) (Proteins) 消 化 吸 收 代 謝 供 維 繫 生 命 現 象 3
4 醣 類 ( 碳 水 化 合 物 ; Carbohydrate) 名 稱 Carbohydrate Carbon hydrate Hydrate of carbon 分 子 式 CH 2 O,(CH 2 O) n 澱 粉 (Starch) 肝 醣 (Glycogen) 纖 維 質 (Fiber) 醣 與 糖 之 區 別 : 醣 類 中 具 甜 味 者 稱 之 為 糖 4
5 醣 與 糖 醣 類 (Carbohydrates, Saccharides) 將 Carbohydrates 看 成 一 類 (Class) 稱 之 如 : 單 醣 類 (Monosaccharides) 雙 醣 類 (Disaccharides) 寡 糖 類 (Oligosaccharides) 多 醣 類 (Polysaccharides) 糖 類 (Sugar) 指 在 Carbohydrate 中 具 有 甜 味 的 單 一 物 質, 字 尾 為 ose 如 : 葡 萄 糖 (Glucose) 蔗 糖 (Sucrose) 5
6 醣 類 循 環 (Carbohydrate cycle) 太 陽 能 葡 萄 糖 (Glucose) 過 多 葡 萄 糖 轉 變 成 肝 醣 2 (Glycogen) 儲 存 二 氧 化 碳 + 水 代 謝 為 熱 量 供 生 命 力 活 動 光 合 作 用 (Photosythesis) 植 物 體 葡 萄 糖 (Glucose) 過 多 葡 萄 糖 轉 變 成 澱 粉 1 (Starch) 儲 存 葡 萄 糖 動 物 體 澱 粉 作 為 食 物 成 分 6
7 醣 類 之 定 義 1. 對 大 多 數 人 來 說, 醣 類 即 指 澱 粉 和 糖 (Sugar), 並 進 而 聯 想 倒 是 會 使 人 發 胖 的 東 西 2. 對 化 學 家 來 說, 醣 類 是 一 種 含 有 碳 (Carbon, C) 氫 (Hydrogen, H) 氧 (Oxygen, O) 的 化 合 物 3. 對 生 物 學 家 來 說, 醣 類 是 植 物 體 利 用 太 陽 光 能 製 造 儲 存 能 量 (Energy) 的 東 西 6CO 2 + 6H 2 O Solar energy photosynthesis Chlorophyll C 6 H 12 O 6 + 6CO 2 7
8 醣 類 之 定 義 4. 對 營 養 學 家 來 說, 醣 類 為 一 種 必 需 營 養 素 (Essential nutrient), 幾 乎 全 由 植 物 體 所 產 生, 為 熱 量 及 膳 食 纖 維 質 (Dietary fiber) 之 主 要 來 源 5. 對 糖 尿 病 患 者 (Diabetes mellitus, DM) 來 說, 醣 類 是 必 須 在 飲 食 中 隨 時 加 以 注 意 調 整 的 東 西 8
9 醣 類 之 分 類 1. 單 醣 類 :C n (H 2 O) n, n=3~7 包 括 三 碳 醣 (Triose) 四 碳 醣 (Tetrose) 五 碳 醣 (Pentose) 六 碳 醣 (Hexose), 其 中 以 六 碳 醣 最 重 要 且 最 具 營 養 意 義, 如 : 3 葡 萄 糖 葡 萄 糖 (Glucose) 4 果 糖 (Fructose). 5 半 乳 糖 半 乳 糖 (Galactose) 等 9
10 Monosaccharide 為 最 簡 單 的 Carbohydrate, 能 自 分 解 為 更 簡 單 的 醣 類 者, 包 括 一 群 具 有 醛 基 (-CHO) 的 醛 醣 (Aldoses) 和 酮 基 (>C=O) 的 酮 醣 (Ketoses), 可 依 C 數 的 多 寡 分 為 Aldose Ketose 3C Triose Glyceraldehyde Dihydroyacetone 4C Tetrose Erythrose Erythrulose 5C Pentose Xylose Xylulose 6C Hexose Glucose Fructose 10
11 Monosaccharide derivatives 1) Amino sugar:glucose 之 C 2 -OH group 被 -NH 2 取 代 稱 之 如 :Glucosamine 2) Uronic acid:glucose 之 C 6 -CH 2 OH 被 氧 化 為 Carboxyl group (-COOH) 稱 之 如 : Glucuronic acid 3) Aldonic acid:glucose 之 C 1 -OH 被 氧 化 為 -COOH 稱 之 如 : Gluconic acid 11
12 Monosaccharide derivates 4) Aldaric acid:glucose 之 C 1 -OH 均 被 氧 化 為 -COOH C 6 -CH 2 OH 稱 之 如 : Glucaric acid 5) Sugar alcohol:glucose 之 C 1 -CHO 被 還 原 為 Alcohol (-CH 2 OH) 稱 之 如 : Glucitol 12
13 2. 雙 醣 類 :C 12 H 22 O 11 指 可 以 水 解 為 二 分 子 的 單 醣 類, 如 下 : H 2 O 蔗 糖 葡 萄 糖 + 6 (Surcose) 醣 類 之 分 類 H 2 O 麥 芽 糖 葡 萄 糖 + 7 (Maltose) H 2 O 乳 糖 葡 萄 糖 + 8 (Lactose) 果 糖 葡 萄 糖 半 乳 糖 3. 寡 醣 類 由 2~9 個 分 子 單 醣 類 所 組 成 之 醣 類 13
14 醣 類 之 分 類 4. 多 醣 類 :(C 6 H 10 O 5 ) n 指 水 解 後 可 產 生 10 個 分 子 以 上 之 單 醣 類, 例 如 : 9 10 及 11 澱 粉 肝 醣 纖 維 質 等 直 鏈 澱 粉 枝 鏈 澱 粉 Amylopectin 澱 粉 又 包 括 12 ( 蓬 萊 米 糯 米 ) 及 13 Amylose ( 再 來 米 ), 只 存 在 於 植 物 性 食 品 中, 而 肝 醣 只 存 在 於 動 物 體 內 14
15 葡 萄 糖 (Glucose) 1. 雙 醣 類 多 醣 類 消 化 水 解 Hydrolysis 之 最 終 產 物 2. 存 在 於 血 液 中 之 最 主 要 醣 類, 又 稱 為 14 (Blood 血 糖 sugar) 正 常 之 血 糖 濃 度 在 正 常 空 腹 (Fasting) 時 為 mg/100ml 血 液 ( 平 均 100mg/100mL,0.1%) 15
16 3. 血 糖 異 常 之 情 況 如 下 : (1) 低 血 糖 症 (Hypoglycemia) 空 腹 血 糖 降 至 60 mg/100ml(0.06%), 早 晨 起 床 空 肚 子 時, 會 有 心 悸 冒 汗 頭 暈 昏 昏 欲 睡 四 肢 軟 弱 無 力, 吃 東 西 後, 這 些 症 狀 會 消 失 但 有 時 會 發 生 痙 攣 現 象, 就 像 癲 癇 正 發 作 時 一 樣 抽 搐, 亦 有 病 人 發 作 時 神 智 不 清, 可 能 會 胡 亂 說 話 或 亂 走, 像 精 神 病 發 作 一 樣, 故 常 被 誤 認 為 癲 癇 症 或 精 神 病 16
17 * 低 血 糖 症 之 可 能 發 生 原 因 : a) 二 餐 之 間 間 隔 過 長 b) 攝 食 一 頓 高 醣 類 飲 食 c) 自 發 性, 可 能 因 胰 臟 (Pancreas) 長 瘤 (Tumor) 17
18 胰 島 素 (insulin) 和 升 糖 激 素 (Glucagon) 對 血 糖 恆 定 之 維 持 刺 激 葡 萄 糖 在 肝 臟 和 肌 肉 中 轉 變 為 肝 醣 刺 激 胰 島 素 分 泌 當 血 糖 高 時 β-cell 抑 制 升 糖 激 素 分 泌 血 糖 升 高 促 進 葡 萄 糖 轉 進 入 肌 肉 細 胞 和 脂 肪 細 胞 胰 臟 血 糖 降 低 抑 制 胰 島 素 分 泌 α-cell 當 血 糖 低 時 刺 激 升 血 糖 激 素 分 泌 刺 激 肝 醣 轉 變 為 葡 萄 糖 刺 激 非 醣 類 化 合 物 代 謝 為 葡 萄 糖 ( 糖 質 新 生 作 用 ) 18
19 血 糖 恆 定 Homeostasis 之 維 持 血 糖 來 源 小 腸 吸 收 甲 狀 腺 素 Glycogenolysis [ 肝 醣 分 解 ( 肝 )] 升 血 糖 激 素 腎 上 腺 素 Gluconeogenesis [ 糖 質 新 生 ( 肝 )] 類 固 醇 激 素 腎 上 腺 素 半 乳 糖 果 糖 之 轉 變 ( 肝 ) 血 糖 0.1% 血 糖 利 用 細 胞 氧 化 作 用 (Cellular oxidation) 胰 島 素 促 進 進 入 細 胞 中, 使 細 胞 進 行 氧 化 作 用 以 產 生 能 量 Glycogenesis [ 肝 醣 合 成 ] 胰 島 素 Lipogenesis 脂 質 合 成 合 成 含 多 醣 類 之 化 合 物 如 : 黏 多 醣 乳 糖 等 (Mucopolysaccharides) Glycolysis 紅 血 球 醣 解 作 用 Glycosuria 超 過 腎 閥 值 時 由 尿 排 出 19
20 3. 血 糖 異 常 之 情 況 如 下 : (2) 高 血 糖 症 (Hyperglycemia) 空 腹 時 血 糖 濃 度 升 高 至 126 mg/100ml, 或 飯 後 二 小 時 血 糖 濃 度 達 200 mg/100ml 時, 即 可 能 有 糖 尿 病 20
21 葡 萄 糖 代 謝 異 常 因 葡 萄 糖 利 用 力 降 低 高 血 糖 飢 餓 15 多 吃 葡 萄 糖 由 尿 液 中 排 出 糖 尿 ( Glycosuria ) 為 了 排 出 葡 萄 糖 而 產 生 較 多 的 尿 16 多 尿 排 尿 頻 繁 使 排 失 更 多 身 體 的 水 17 口 渴 多 喝 21
22 醣 類 之 消 化 (Digestion) 以 澱 粉 為 例 消 化 器 官 酵 素 消 化 作 用 口 唾 液 澱 粉 酶 Salivary amylase 熟 澱 粉 麥 芽 糖 + 糊 精 (Dextrin) 胃 無 消 化 澱 粉 之 酵 素 唾 液 澱 粉 酶 繼 續 作 用 直 到 胃 酸 將 食 物 浸 潤 為 止 小 腸 腸 液 胰 澱 粉 酶 生 熟 澱 粉 糊 精 麥 芽 糖 22
23 醣 類 之 消 化 (Digestion) 以 澱 粉 為 例 消 化 器 官 酵 素 消 化 作 用 小 腸 小 腸 液 大 腸 雙 糖 酵 素 ( 存 在 於 小 腸 微 絨 毛 之 刷 毛 緣 ) 蔗 糖 酶 麥 芽 糖 酶 乳 糖 酶 蔗 糖 葡 萄 糖 + 果 糖 麥 芽 糖 葡 萄 糖 + 葡 萄 糖 乳 糖 葡 萄 糖 + 半 乳 糖 ( 由 小 腸 吸 收 ) 醣 類 之 消 化 率 (Digestibility): 平 均 約 98% 23 不 能 消 化 之 膳 食 纖 維, 部 分 被 腸 內 細 菌 利 用
24 乳 糖 不 耐 症 Lactose Intolerance 許 多 成 人, 尤 其 是 東 方 人 或 黑 人 易 患, 其 原 因 為 因 小 腸 液 中 缺 乏 ( 少 ) 26 乳 糖 酶 (Lactase) 乳 糖 酶 ( 由 小 腸 壁 細 胞 分 泌 ) 而 導 致 乳 糖 消 化 不 良 24
25 乳 糖 不 耐 症 缺 乏 乳 糖 酶 或 活 性 過 低 乳 糖 不 能 被 消 化 細 菌 作 用 滲 透 壓 影 響 (Osmotic effects) 產 生 乳 酸 (Lactic acid) 液 體 載 負 量 增 加 + ( 水 分 之 保 留 ) 二 氧 化 碳 腸 胃 脹 氣 (Flatulence bloating) 腹 瀉 腸 壁 擴 張 腹 痛 (Abdominal cramping) (Distention of colon walls) 放 屁 促 進 蠕 動 大 便 有 酸 味 (Peristalsis) 影 響 營 養 素 吸 收 25
26 如 何 降 低 乳 糖 不 耐 症 症 狀? 1. 飯 後 喝 牛 奶, 不 要 空 腹 喝 2. 適 當 地 沖 泡 牛 奶, 不 要 過 濃 3. 少 量, 慢 慢 喝 4. 改 喝 發 酵 奶 製 品 酸 乳 低 乳 糖 牛 乳 26
27 吸 收 (Absorption) 1. Absorption site : Small intestine 2. Absorptive area : Villi and microvilli of intestinal wall (brush border) 3. Mechanism of absorption 1) Passive diffusion : Fructose 2) Active transport : Glucose a. 可 由 低 conc. 一 方 往 高 conc. 一 方 移 動 b. 須 ATP c. 須 Carrier (Transport protein) d. Na + -dependent 27
28 吸 收 (Absorption) 4. Absorptive rate Galactose > Glucose > Fructose> Mannose >Xylose 5. Role of hormone Glucose 吸 收 Thyroxine 促 進 28
29 1.Blood glucose homeostasis 2.Utilization 醣 類 之 代 謝 (Metabolism) A. In liver 1) 進 行 Glycolysis and Kreb s cycle Glucose Pyruvate Acetyl CoA CO 2 + ATP ATP 2) Glycogenesis Glucose Glycogen H + O 2 H ATP 29
30 3) Lipogenesis Glucose Pyruvate Acetyl coa Fatty acid Glycerol Triglyceride (Triacylglycerol) 30
31 B. In muscle 1) Glycolysis and Kreb s cycle 2) Glycogenesis Glucose Glycogen Glycogen G-1-P Pyruvate Lactic acid (Blood) (Liver) Glucose 31
32 C. In adipose tissue Glucose 之 進 入 Adipocytes 亦 受 Insulin 之 促 進, 進 入 Adipocyte 之 Glucose 1) Glycolysis and Kreb s cycle 2) Lipogenesis Glucose Glycerol Triglyceride Fatty acid 32
33 D. In other organs 如 Brain, heart 等 Glucose 被 氧 化 為 熱 量 來 源 Galactose 構 成 Cerebroside 作 為 腦 神 經 構 成 分 33
34 E. Gluconeogenesis 由 非 醣 類 化 合 物 ( 如 Glycerol, Lactic acid 及 Amino acids 等 ) 合 成 為 醣 類 (Glucose) 之 作 用 稱 之 此 代 謝 受 Glucagon, Cortisol, Epinephrine 等 之 Hormones 之 促 進 34
35 F. Glycogenolysis Glycogen Glucose 之 代 謝 反 應 影 響 Hormones 為 Glucagon, Epinephrine 等 35
36 G. Metabolic disorders 1) Lactase or other disaccharidases insufficiency 2) Galactosemia A heredity disease 患 此 病 之 infant 因 先 天 缺 乏 galactose-1-phosphate uridyl transferase 故 無 法 代 謝 Galactose 為 Glucose Galactokinase UDP-Glu UDP-Gal Galactose Gal-1-P Glu-1-P Glu-6-P Galactitol Glucose 36
37 * Galactosemia Galactose 在 Blood 中 之 濃 度 過 高 時 會 導 致, 有 Galactosuria 現 象, Galactosemia 又 Galactose 會 還 原 代 謝 為 Galactitol, 其 高 濃 度 時, 會 使 Eye lens 發 生 Cataract 並 會 導 致 Mental retardation 37
38 * Galactosemia 但 Galactose 為 Cell membrane,cerebroside, Glycoprotein 及 其 他 cell component 合 成 所 必 須, 故 此 時 可 經 由 Glucose-1-p 來 合 成 D-Glu ATP ADP Glu-6-P Mutase Glu-1-P UTP PPi 4-epimerase UDP-glu UDP-gal 38
39 3) Glycogen storage disease Type I glycogen storage disease 因 Glu-6-P phosphatase deficiency * Clinical symptoms: Stunting Hepatomegaly Fasting hypoglycemia Unresponse to adrenaline or glucagon 39
40 4) DM Impaired glucose tolerance 因 Insulin insufficiency Insulin resistance 有 Glycosuria Ketonuria Amino acid uria 等 symptoms 40
41 醣 類 的 功 能 : 為 什 麼 要 吃 '' 飯 ''? 1. 提 供 最 多 亦 最 經 濟 的 熱 量 來 源 1) 供 細 胞 氧 化 所 需 之 熱 量 需 要 41
42 Glucose Glycolysis Pyruvic acid Acetyl coa 熱 量 ;ATP Citric acid cycle (Krebs cycle) CO 2 + 熱 量 ;ATP H + Electron transport chain O 2 H 2 O 熱 量 ;ATP 42
43 1 公 克 醣 類 可 產 生 27 4 大 卡 熱 量 若 一 天 需 2000 大 卡 熱 量, 則 來 自 醣 類 之 熱 量 為 : % 4 = 315 公 克 ( 約 相 當 於 五 碗 飯 之 含 量 ) 43
44 2) 節 省 蛋 白 質 的 作 用 (Protein-sparing action) 當 Carbohydrate 供 應 量 足 夠 時, 身 體 優 先 利 用 其 作 為 能 量 來 源, 故 可 節 省 Protein 用 於 建 造 及 修 補 組 織 因 為 身 體 對 熱 量 之 需 求 優 先 於 其 他 需 要, 當 有 膳 食 中 之 Carbohydrate 所 供 應 之 熱 量 不 足 時, 即 動 用 膳 食 中 之 Protein, 甚 至 分 解 體 組 織 蛋 白 質 以 滿 足 熱 量 之 優 先 需 求 44
45 3) 轉 變 為 Glycogen, 儲 存 在 Liver 和 Muscle, 以 備 不 時 之 需 4) 轉 變 為 Body fat, 儲 存 在 Adipose tissue 中 45
46 2. 調 節 脂 質 代 謝 (Regulation of lipid metabolism) Fat burns in the flame of carbohydrate 飲 食 中 有 某 些 Carbohydrate ( 至 少 約 100g), 如 此 脂 質 才 能 進 行 正 常 的 氧 化 代 謝 46
47 Carbohydrate 調 節 脂 質 代 謝 之 作 用 機 轉 Glucose Pyruvate CO 2 Pyruvate carboxylase Fatty acids Acetyl coa Oxaloacetate Citrate 47
48 Carbohydrate 調 節 脂 質 代 謝 之 作 用 機 轉 當 Carbohydrate 攝 取 足 夠 時,Glucose 代 謝 所 生 成 的 Pyruvate 轉 變 為 Oxaloacetate, 避 免 與 Fatty acid 之 經 β-oxidation 產 生 Acetyl CoA 一 樣 之 生 成 Acetyl CoA 而 造 成 Acetyl CoA 生 成 過 多 之 浪 費, 此 時 Oxaloacetate 與 Acetyl CoA 相 反 應, 產 生 Citrate 而 得 以 遂 行 Citric acid cycle 48
49 Glucose Pyruvate Acetyl CoA OAA FA-carnitine Fatty acids FA~sCoA Carnitine acyltransferase I Citrate Acetyl CoA + OAA Malonyl CoA 49 To Fatty acid
50 Carbohydrate 調 節 脂 質 代 謝 之 作 用 機 轉 有 足 夠 的 Glucose 在 Liver 中 被 代 謝 合 成 Fatty acid 時, 可 避 免 Liver 不 要 再 合 成 FA, 避 免 Energy 之 浪 費, 並 可 避 免 FA 被 氧 化 之 浪 費, 亦 即 控 制 β-oxidation 抑 制 CO 2 及 Ketone bodies 之 生 成 Hepatocyte 不 會 因 為 此 抑 制 作 用 而 受 到 傷 害, 因 其 可 由 Glucose Pyruvate Acetyl CoA 而 獲 取 所 需 的 Intramitochondrial acetyl coa 50
51 另 一 方 面, 有 足 夠 量 的 FA 被 氧 化 時, 亦 可 調 節 Glucose 之 代 謝 FA Glucose FA~SCoA Pyruvate FA-O-carnitine β-oxidation Pyruvate dehyrogenase Acetyl CoA 51
52 Carbohydrate 調 節 脂 質 代 謝 之 作 用 機 轉 有 足 夠 的 FA 被 氧 化 時, 可 抑 制 Glucose 代 謝 為 Acetyl CoA, 以 避 免 浪 費 即 催 化 Pyruvate Acetyl CoA 之 Pyruvate Dehydrogenase 的 活 性 均 為 Acyl carnitine 及 Acetyl CoA 所 抑 制, 細 胞 部 會 因 為 此 抑 制 作 用 而 受 到 傷 害, 因 為 它 可 經 FA 之 β-oxidation 獲 取 所 需 的 Intramitochondrial acetyl coa 52
53 Carbohydrate 調 節 Lipid 之 代 謝 之 主 要 原 因, 乃 避 免 Lipid 之 異 常 代 謝, 產 生 過 量 酮 體 (Ketone bodies) 而 導 致 酮 中 毒 (Ketosis) 或 酸 中 毒 (Acidosis) 或 稱 酮 酸 症 (Ketoacidosis) 當 有 DM Long period starvation High fat and low carbohydrate intake 時 過 量 Lipid 被 代 謝, 其 所 產 生 之 中 間 代 謝 產 物 (Acetyl CoA) 超 過 身 體 之 正 常 代 謝 能 力 時, 造 成 異 常 之 代 謝 途 徑, 而 產 生 過 量 的 酮 體 53
54 FA Acetyl CoA Acetyl CoA CoA~SH Acetoacetyl CoA Acetyl CoA CoA~SH 3-hydroxy-3-methgluraryl CoA (HMG CoA) HMG CoA lyase In mitochondria In cytosol Cholesterol Acetoacetate + Acetyl CoA HMG CoA reductase mevalonate 54
55 Acetoacetate β-hydroxybutyrate dehydrogenase CO 2 NADH + H + β-hydroxybutyric acid NAD + Slow, nonenzymatic Spontaneous decarboxylation Acetone ( 當 Acetoacetate 濃 度 高 時 ) Acetoacetate, β-hydroxybutyric acid 和 Acetone 合 稱 為 Ketone bodies 55
56 Ketosis 對 身 體 健 康 之 影 響 1. 輕 度 對 身 體 健 康 沒 有 什 麼 妨 害,Ketone bodies 可 被 身 體 再 加 以 利 用 如 β-hydroxybutyric acid Acetoacetic acid Acetoacetyl CoA Acetyl CoA Citric acid cycle 56
57 2. 中 度 : 會 稍 增 加 尿 量, 影 響 食 慾, 有 時 會 嘔 心 3. 長 期 成 嚴 重 酮 中 毒, 則 會 造 成 身 體 排 失 過 多 的 鹼, 導 致 酸 鹼 失 衡, 並 會 使 身 體 排 失 過 多 的 水, 而 引 致 脫 水 及 血 壓 下 降, 甚 至 造 成 休 克 昏 迷 或 死 亡 57
58 3. 身 體 重 要 體 組 成 如 Glucuronic acid Glucosamine Heparin etc. 4. 在 消 化 道 上 之 功 能 1) Lactose 可 造 成 腸 道 之 Acidic environment, 有 助 於 Calcium 在 腸 道 之 吸 收, 及 有 助 於 腸 道 有 益 細 菌 (Prebiotics) 之 生 長 58
59 2) 膳 食 纖 維 質 (Dietary fiber) 不 能 為 人 體 消 化 道 酵 素 水 解 消 化 的 polysaccharides ( 如 Cellulose, hemicellulose, pectin, gums, mucilage 等 ) 和 Lignins( 木 質 素 ) 具 有 下 列 功 能 a) 刺 激 腸 道 蠕 動, 預 防 及 治 療 便 秘 纖 維 ( 尤 其 是 Insoluble dietary fiber) 賦 予 糞 便 體 積 使 得 排 便 更 容 易 由 於 纖 維 會 吸 水, 所 以 足 量 的 纖 維 使 糞 便 量 多 而 柔 軟, 量 多 能 刺 激 腸 部 肌 肉 運 動, 排 便 就 不 會 太 吃 力 59
60 a) 刺 激 腸 道 蠕 動, 預 防 及 治 療 便 秘 如 果 Fiber 吃 得 太 少, 糞 便 會 又 小 又 硬, 結 果 可 能 造 成 便 秘 (Constipation), 排 便 時 必 須 施 以 大 腸 更 大 的 壓 力 ; 過 多 的 壓 力 使 部 分 大 腸 壁 肌 肉 外 凸 形 成 小 囊, 稱 為 憩 室 (Diverticula), 排 便 困 難 也 會 造 成 痔 瘡 (Hemorrhoid) * 憩 室 (Diverticulosis): 大 腸 上 有 很 多 憩 室 的 症 狀 * 憩 室 炎 (Diverticulitis): 憩 室 內 細 菌 代 謝 產 生 酸 而 造 成 的 發 炎 60
61 b) 吸 附 水 分, 稀 釋 腸 道 中 有 毒 物 質, 並 因 其 可 促 進 通 便 之 特 性 而 縮 短 毒 性 物 質 與 腸 壁 之 接 觸 時 間, 而 降 低 毒 性 物 質 對 腸 壁 之 傷 害 ( 如 降 低 大 腸 癌 之 罹 患 率 ) 61
62 c) 降 低 血 膽 固 醇 Dietary fiber 與 Bile acids (Salts) 螯 合 (Chelating) 增 加 Bile acids (Salts) 由 糞 便 之 排 泄 量 減 少 其 在 腸 道 的 再 吸 收 量 促 進 體 內 之 Cholesterol 再 代 謝 為 Bile acids, 以 彌 補 由 糞 便 排 失 之 Bile acids 降 低 膳 食 中 的 Cholesteryl ester 之 消 化 吸 收 量 降 低 血 膽 固 醇 濃 度 62
63 c) 降 低 血 膽 固 醇 此 外, 細 菌 分 解 水 溶 性 纖 維 所 產 生 的 短 鏈 脂 肪 酸 ( 例 如 Propionic acid), 也 可 能 減 少 肝 臟 之 膽 固 醇 的 合 成 63
64 d) 可 延 長 胃 排 空 時 間, 減 慢 醣 類 之 消 化 吸 收 速 率 或 促 進 腸 道 蠕 動, 減 少 醣 類 之 消 化 吸 收 量, 而 延 緩 血 糖 之 急 劇 上 升, 減 少 胰 島 素 之 分 泌 量, 對 高 血 糖 症 及 糖 尿 病 患 者 血 糖 之 控 制 有 益 又 胰 島 素 會 刺 激 肝 臟 中 膽 固 醇 的 合 成, 所 以 胰 島 素 的 分 泌 減 少, 有 助 於 降 低 血 膽 固 醇 64
65 醣 類 的 功 能 : 為 什 麼 要 吃 '' 飯 ''? 5. 其 他 功 能 (1) 穀 類 食 物 可 提 供 一 些 蛋 白 質 礦 物 質 及 維 生 素 等 (2) 糖 可 增 進 食 物 及 飲 料 之 美 味 但 食 物 中 添 加 的 糖 以 不 要 超 過 每 日 總 攝 取 熱 量 的 10% 為 宜 65
66 醣 類 之 需 要 量 宜 約 佔 總 熱 量 攝 取 量 的 58~68 % ( 平 均 63%), 宜 多 攝 取 多 醣 類, 少 吃 精 製 醣 類 其 食 物 來 源 如 下 : 1. 穀 類 : 米 麥 玉 米 高 梁 等 2. 蔬 菜 類 : 甘 薯 馬 鈴 薯 乾 豆 類 等 3. 水 果 類 : 香 蕉 葡 萄 西 瓜 鳳 梨 等 4. 糖 : 甘 蔗 蜂 蜜 糖 漿 蜜 餞 加 糖 飲 料 等 66
67 * 纖 維 的 需 要 量 女 性 的 纖 維 足 夠 攝 取 量 是 每 日 25 g, 男 性 是 38 g, 約 每 1000 大 卡 含 14 g 纖 維 的 目 標 試 評 估 你 的 飲 食 中 含 有 多 少 纖 維? 67
68 糖 與 健 康 問 題 糖 吃 太 多 所 衍 生 問 題, 主 要 是 因 為 糖 是 空 熱 量 食 物,( 除 了 熱 量 以 外 沒 有 其 他 營 養 素 的 東 西 ), 因 而 降 低 飲 食 的 營 養 價 值 1. 糖 與 蛀 牙 2. 糖 與 肥 胖 3. 糖 與 糖 尿 病 4. 糖 糖 果 及 甜 酸 飲 料 對 牙 齒 視 力 及 營 養 之 影 響 68
69 糖 與 蛀 牙 糖 細 菌 代 謝 產 生 有 機 酸 製 造 黏 性 ( 甲 酸 乙 酸 丙 酸 ) 的 牙 菌 班 使 口 腔 唾 液 (Dental plaque) 侵 蝕 牙 齒 琺 瑯 質 及 其 下 層 的 結 構 使 口 腔 唾 液 ph 降 至 5.5 以 下 蛀 牙 (Dental caries) ( 齲 齒 ) 69
70 糖 與 糖 尿 病 糖 甜 品 嗜 口 性 高 易 嗜 食 過 量 含 糖 量 高 的 食 物, 通 常 其 熱 量 亦 高 導 致 熱 量 攝 取 過 多 增 加 胰 臟 的 代 謝 負 擔 體 重 過 重 肥 胖 胰 臟 機 能 減 退 糖 尿 病 70
71 高 升 糖 指 數 和 升 糖 負 荷 (High Glycemic Index and Glycemic Load) 許 多 食 物 的 糖 和 澱 粉 含 量 高, 能 引 起 高 升 糖 指 數 (Glycemic index; GI) 並 給 人 體 帶 來 高 升 糖 負 荷 (Glycemic Load; GL) 71
72 升 糖 指 數 (GI) 的 定 義 是 食 用 某 種 食 物 之 後, 血 糖 反 應 和 標 準 食 物 (Glucose 或 白 麵 包 ) 的 百 分 比 對 照 影 響 GI 的 因 素 : 澱 粉 結 構 纖 維 含 量 加 工 方 法 物 理 結 構 餐 點 中 的 巨 量 營 養 素 ( 如 三 酸 甘 油 酯 ) 含 量 72
73 升 糖 負 荷 (GL) 為 另 一 個 檢 視 食 物 如 何 影 響 血 糖 和 胰 島 素 的 方 法 : GL 較 GI 比 較 能 夠 反 應 食 物 對 血 糖 的 影 響,GL 的 計 算 是 把 食 物 的 糖 類 含 量 乘 以 它 的 GI 例 如 : 一 餅 乾 的 GI 值 是 77, 算 是 高 的, 另 一 方 面, 它 的 GL 是 GI X 15g 的 醣 類, 故 其 GL 只 有 12 而 已 (0.77 X15 =12) 73
74 參 考 食 物 Glucose=100 食 物 的 GI 和 GL 低 GI 食 物 55 以 下 低 GL 食 物 15 以 下 中 GI 食 物 中 GL 食 物 高 GI 食 物 70 以 上 高 GL 食 物 20 以 上 74
75 高 GL 的 醣 類 對 血 糖 的 影 響 因 高 GL 的 食 物 特 別 會 刺 激 Pancreas 分 泌 Insulin, 長 期 的 大 量 分 泌 Insulin 對 人 體 有 許 多 害 處 75
76 高 GL 的 醣 類 對 血 糖 的 影 響 血 清 TG 升 高 Low-density lipoprotein (LDL) 顆 粒 較 小 而 亦 導 致 心 血 管 疾 病 增 加 脂 肪 組 織 的 脂 肪 積 聚 增 加 血 液 凝 塊 的 傾 向 促 進 Liver 合 成 脂 肪 餐 後 容 易 感 到 飢 餓 (Insulin 加 速 巨 量 營 養 素 的 儲 存, 降 低 了 他 們 在 血 液 中 的 濃 度 ) 長 期 下 來, 增 加 的 Insulin 會 使 肌 肉 對 Insulin 的 作 用 產 生 Resistance, 最 後 造 成 第 2 型 DM 76
77 糖 糖 果 及 甜 酸 飲 料 對 牙 齒 視 力 及 營 養 之 影 響 降 低 食 慾 糖 糖 果 及 酸 甜 食 品 飲 料 影 響 細 菌 作 用 正 常 食 慾 產 生 酸 減 少 食 物 攝 取 胃 炎 侵 蝕 牙 齒 琺 瑯 質 缺 乏 蛋 白 質 鈣 磷 維 生 素 A B C D 影 響 牙 齒 發 育 營 養 狀 況 及 視 力 蛀 牙 營 養 不 良 77
78 代 糖 -- 人 工 甜 味 劑 用 於 糖 尿 病 患 者 之 甜 味 滿 足 以 及 減 肥 者 之 降 低 熱 量 攝 取 甜 度 * 1. 糖 精 (Saccharine) 約 ( 約 為 蔗 糖 500 倍 ) 2. 阿 斯 巴 甜 (Aspartame) 約 16000~20000 ( 約 為 蔗 糖 160~200 倍 ) 3. 賽 克 拉 美 甜 精 約 (Cyclamate) 4. 蔗 糖 素 (Sucralose) 約 商 品 名 : Splenda 甜 度 *-- 若 以 蔗 糖 之 甜 度 當 100 為 計, 則 其 他 糖 之 甜 度 如 下 : 果 糖 :170, 葡 萄 糖 :70, 麥 芽 糖 :40, 乳 糖 :20, 澱 粉 :0 78
79 醣 類 ( 葡 萄 糖 ) 攝 取 量 不 足 時 之 影 響 蛋 白 質 醣 類 脂 質 減 少 攝 取 或 降 低 利 用 增 加 蛋 白 質 之 分 解 代 謝 減 少 細 胞 對 葡 萄 糖 之 可 利 用 率 增 加 脂 質 之 分 解 代 謝 增 加 傳 染 病 之 危 因 增 加 血 流 中 氮 及 鉀 之 濃 度 增 加 腎 臟 之 負 擔 增 加 由 蛋 白 質 合 成 葡 萄 糖 之 作 用 增 加 尿 中 氮 及 鉀 之 排 泄 增 加 血 流 中 脂 質 濃 度 增 加 血 流 中 酮 體 的 濃 度 增 加 尿 中 酮 體 的 排 泄 增 加 動 脈 硬 化 之 危 因 酮 中 毒 79
80 Summary 80
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