炭水化物の種類

このページでは、さまざまな種類の炭水化物の化学構造を知り、食品のどこでそれらを見つけるかを学びます。

まず、すべての炭水化物は同じ化学元素で構成されています：

炭素（それは”carbo-“部分です）
水素と酸素、H2O（それは”-水和物”部分です）

このため、私たちのクラスでは”CHO”と略される炭水化物が表示されることがあります。,

炭水化物は二つの主要なタイプに分けることができます：シンプルと複雑です。複雑な炭水化物は、多くの糖単位で構成されているのに対し、単純な炭水化物は、ちょうど一つまたは二つの糖単位で構成されています。私たちは順番にこれらのそれぞれを見ていきます。この図は、私たちがカバーする炭水化物の種類の概要を示しています。

図。 2.1. 炭水化物は二つの主要なタイプに分けることができます：単純（単糖類および二糖類を含む）および複合体。,

単純炭水化物

単純炭水化物は、”糖”または”単純糖”と呼ばれることがあります。”単純な炭水化物には、単糖類と二糖類の2種類があります。

単糖類にはただ一つの糖単位が含まれているので、炭水化物の中で最も小さいものです。（プレフィックス”mono-“は”one”を意味します。”）小さなサイズの単糖類は、消化と代謝において特別な役割を果たします。食物炭水化物は、胃腸管に吸収される前に単糖類に分解されなければならず、単糖類の形で血液中を循環する。,

3つの単糖類があります：

グルコース
フルクトース
ガラクトース

三つのすべてが同じ化学式（C6H12O6）を持っていることに注意してください。

1-グルコース

グルコースの化学構造は次のとおりです。

このクラスでは、グルコースを表すために単純な緑色の六角形を使用することがあります。

グルコースは光合成の主な産物であるため、すでにグルコースに精通しています。, 植物は成長および再生のために使用できる形態で太陽のエネルギーを貯える方法としてブドウ糖を作ります。

人間では、グルコースは体に燃料を供給するための最も重要な栄養素の一つです。これは、他の燃料源を使用することで非常に良いされていない脳や神経系、のために特に重要です。一方、筋肉は脂肪をエネルギー源として使用することができます。（実際には、あなたの筋肉は通常、エネルギーのために脂肪とグルコースのいくつかの組み合わせを使用しています。,グルコースの食品源：グルコースは、果物や野菜だけでなく、蜂蜜、コーンシロップ、および高果糖コーンシロップに含まれています。（すべての植物はブドウ糖を作りますが、ブドウ糖の多くは澱粉、繊維、および他の栄養素を作るために使用されます。ここにリストされている食糧に単糖類の形態でブドウ糖があります。,)

2-フルクトース

フルクトースの化学構造は次のとおりです。

このクラスでは、フルクトースを表すために単純な紫色の五角形を使用することがあります。

フルクトースは特別です。最も甘い炭水化物。植物は昆虫や動物を引き付ける方法として多くのフルクトースを作り、植物が繁殖するのを助けます。例えば、植物はそれを受粉する昆虫を引き付けるために、フルクトースが高く、非常に甘い蜜を作ります。植物はまた、それをおいしくするために果物に果糖を入れます。, 動物は果物を食べ、さまよい、そして後で果物から種子をうんちし、それによって次世代の種子を播種する。動物は食事を取得し、植物は再現するために取得します：ウィンウィン！

図。 2.2. 自然界のフルクトース：ミツバチは花から花に花粉を広げ、植物が繁殖するのを助ける過程で、花から甘い蜜を集めます。ミツバチは蜂蜜を作るために蜜を使い、人間は甘味料として使用するために収穫します。（蜂蜜はスクロース、フルクトースおよびブドウ糖の組合せを含んでいます）。, キウイはフルクトースによって部分的に甘くなります。動物は甘い果実を楽しみ、その後、キウイの木の新世代のためにそれらを播種し、種子をうんち。,

フルクトースの食品源：果物、野菜、蜂蜜、高果糖コーンシロップ

3-ガラクトース

ここでは、ガラクトースの化学構造です：

このクラスでは、我々は時々ガラクトースを表すために青い六角形を使用します：

ガラクトースの食物源：ガラクトースは牛乳（および牛乳から作られた乳製品）に含まれていますが、ほとんどの場合、二糖を形成するためにグルコースにリンクされています（分でそれについての詳細）。私達はめったに単糖類の形態の私達の食糧供給のそれを見つけません。,

単純な炭水化物の第二のタイプは二糖類です。それらは一緒に結合した二つの糖単位を含む。

3つの二糖類があります：

マルトース（グルコース+グルコース）
ショ糖（グルコース+果糖）
乳糖（グルコース+ガラクトース）

1-マルトース

マルトースは二つのグルコース分子からなる。一緒に結合しました。発芽穀物：それは一つの例外を除いて、食品中の任意のかなりの量で自然に発生しません。, 穀物は、グルコースの長い鎖（分でこれについての詳細）で作られている澱粉を多く含んでおり、穀物の種子が発芽し始めると、それはマルトースを作成し、そパンがそれらの発芽穀物から作られている場合、そのパンはいくつかの麦芽糖を持っています。発芽穀物パンは、通常、通常の小麦粉から作られたパンよりも少し重くて甘いです。

このプロセスは穀物または他のcarbohydrate化物源の発酵を伴うため、マルトースはビールおよび酒類の製造においても役割を果たす。, マルトースは、これらの炭水化物の分解中に形成されるが、発酵プロセスが完了すると、ほとんど残っていない。

でんぷん質の食べ物を口に入れると、麦芽糖の甘さを味わうことができます。ソーダクラッカーのような簡単な食糧とのこれを試みなさい。デンプンは甘くはありませんが、クラッカーのデンプンが唾液アミラーゼの作用で分解し始めると、マルトースが形成され、甘さが味わえます！

2-スクロース

スクロースは、フルクトース分子に結合したグルコース分子で作られています。, それはフルクトースと同じ理由で植物によって作られています-それを食べて種を広げるために動物を引き付けるために。

スクロースは、果物や野菜に天然に存在します。（ほとんどの果物と野菜はブドウ糖、フルクトースおよびショ糖の混合物を含んでいます。）しかし、人間はまた、洗練されたテーブル砂糖を作るために植物（通常はサトウキビまたはテンサイ）にスクロースを集中させる方法を考え出しました。すべてショ糖、メープルシロップ、ハチミツです。

サツマイモに見られるスクロースは、テーブル砂糖に見られるスクロースと化学的に同一である。, 同様に、イチジクで見つけられるフルクトースは高いフルクトースのコーンシロップで見つけられるフルクトースと化学的に同一です。後で詳しく説明するように、糖が入ってくるパッケージが異なるのは何ですか。サツマイモやイチジクを食べると、砂糖と高果糖コーンシロップは砂糖だけを提供しますが、そのパッケージには繊維、ビタミン、ミネラルがたくさん入砂糖を食べるのは悪いことではありません。結局のところ、それは私たちの脳と神経系のための重要な燃料です。に注意を払っこのパッケージでしっかりさせるリーダーシップについても全体の選択となる。,

3-ラクトース

ラクトースは、ガラクトース分子に結合したグルコース分子で作られています。牛乳、ヨーグルト、チーズなどの乳製品に含まれているため、”ミルクシュガー”と呼ばれることもあります。これらは、かなりの量の炭水化物を有する唯一の動物性食品である。私たちの炭水化物のほとんどは植物性食品から来ます。

複合炭水化物

複合炭水化物は、多くの糖を含んでいるため、多糖類とも呼ばれます。（接頭辞”poly-“は”多く”を意味します。,”）3つの主要な多糖類があります：

澱粉
グリコーゲン
繊維

これらの多糖類の三つはすべて、多くのグルコース分子が結合して構成されていますが、その構造と結合のタイプが異なります。

1-デンプン

デンプンはグルコースの長鎖で構成されています。これらの鎖がまっすぐであればアミロースと呼ばれ分岐している場合はアミロペクチンと呼ばれます

ここでは、3つのグルコース単位を含むアミロースセグメントである。,

次の図は、4つのグルコース単位を含むアミロペクチンセグメントを示しています。化学構造は異なって表されますが、それが分岐する場所を見つけることができますか？

グルコースを表すために私たちの緑の六角形を使用して、あなたはこのようなものとして澱粉を描くことができます：

人間は、我々は次のページで説明しますデンプンの両方のタイプを分解する消化酵素を持っています。

デンプンは、植物の炭水化物の貯蔵形態である。, 植物はグルコースを貯蔵するために澱粉を作る。例えば、デンプンは種子の中にあり、苗に発芽するエネルギーを与え、穀物、豆類（大豆、レンズ豆、ピント、インゲン豆など）、ナッツ、種子の形でそれらの種子を食澱粉はまた根および塊茎で植物が育ち、再生するために貯えられたエネルギーを提供するために貯えられ私達はジャガイモ、サツマイモ、にんじん、ビートおよびカブの形でこれらを食べます。

植物性食品をデンプンで食べると、それをグルコースに分解して体の細胞に燃料を供給することができます。, さらに、全植物食糧からの澱粉は他の貴重な栄養素と包まれて来る。また、コーンスターチなどの精製デンプンは、多くの加工食品の成分として、良好な増粘剤として機能するため、精製デンプンが見つかります。

2-グリコーゲン

グリコーゲンは構造的にアミロペクチンに似ていますが、動物における炭水化物の貯蔵形態であり、ヒトも含まれています。これは、グルコースの高度に分岐した鎖で構成されています、そしてそれは肝臓と骨格筋に格納されています。, グリコーゲンの分岐構造は、急いで必要なときに燃料として役立つようにグルコースを放出するために迅速に分解することを容易にする。

肝臓のグリコーゲンはグルコースに分解され、血流に放出され、体の周りの細胞によって使用されます。筋肉グリコーゲンは筋肉のみにエネルギーを提供し、活動に燃料を供給する。あなたがライオンに追われている場合、またはあなたのバスを作るために短距離走している場合、それは便利です！

グリコーゲンは動物の肝臓や筋肉に貯蔵されているにもかかわらず、屠殺後すぐに分解されるため、肉には見つかりません。, 従って、グリコーゲンは私達の食糧に見つけられません。代わりに、私たちはグルコースから肝臓と筋肉でそれを作る必要があります。

ここにグリコーゲンの美しい描写があります。

図。 2.3-グリコーゲンは中央蛋白質のまわりで放射するグルコースの長い、分岐の鎖からなされます。

3-繊維

繊維は、ヒト酵素に対して難消化性である植物中の炭水化物および他の構造物質を含む。繊維は植物によって保護および構造サポートを提供するためになされる, 植物が直立するのを助ける太い茎、堅い種の殻、および内部で成長しているものを保護する果実の皮について考えてみてください。これらは繊維でいっぱいです。

図。 2.4-小麦、ブロッコリー、およびリンゴを含む繊維の高い食品植物の例。

私たちの食べ物では、全粒穀物、種子、ナッツ、果物、野菜、豆類のような全植物食品に繊維が見つかります。

最も一般的なタイプの繊維の一つは、植物細胞壁の主成分であるセルロースである。, セルロースの化学構造を下の図に示し、その横に単純化した描写を示します。セルロースはデンプンに似た長いグルコース鎖を持っていますが積み重ねられています積み重ねられています積み重ねられている水素結合があり

繊維を食べると、それを分解する消化酵素がないため、小腸をそのまま通過します。そして、大腸では、私たちの優しい微生物叢-私たちの大腸に住む細菌-繊維に働くようになります。, Some fiber can be fermented by those bacteria. We’ll discuss fiber more later in the unit.

Self-Check

Levin, R.J. Carbohydrates., で：健康と病気における現代の栄養、9th Ed。、Baltimore、MD、Lippincott WilliamsおよびWilkins、1999
米国農務省（USDA）、農業研究サービス、栄養データ研究所。標準的な参照、遺産のための米国農務省の国民の栄養データベース。現在のバージョン:April2018. インターネット：http://www.ars.usda.gov/nutrientdata

画像クレジット

図。 2.1-マイクロソフトSmartArtで作られたアリス*キャラハンによる炭水化物ダイアグラムの種類,CC BY-SA4.,0
グルコース、フルクトース、ガラクトース、アミロース、アミロペクチンの化学構造は、ウィキペディアからアクセスされ、パブリックドメインです

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