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你知道什么叫糖吗?

科普中国 2016-05-17

  我们基本每天都要摄入糖,不同种类的糖:白花花的白砂糖,水果里的糖分,淀粉里的糖……这些都是一种糖吗?糖到底是什么?糖类家族成员众多,我们可以把它们分为单糖、寡糖和多糖。

  糖类化合物常常也被称为“碳水化合物(carbohydrate)”,这是因为许多糖类的分子式满足形如Cm(H2O)n的通式,化合物中的氢氧比例刚好为2:1(和水一样),再加上碳原子的存在,便被大家称作“碳水化合物”。

  符合上述“碳水”特征的物质,通常是糖类大家族的一员,但也有一些“冤假错案”——比如乳酸(C3H6O3)虽然完美地满足了“碳水化合物”的通式,但它其实是酸;脱氧核糖 (C5H10O4) 是名副其实的糖类,分子式却不符合“碳水”。因此,尽管“碳水化合物”这个名称被沿用下来,但它并不能作为判别糖类的金标准。科学地说,"糖类"是多羟基酮、多羟基醛、这两者的缩合物以及某些衍生物的总称,可谓包罗万象。

  单糖:单身不是狗,更易被吸收

  单糖是最简单、分子量最小的糖。我们常吃的单糖有3种:葡萄糖、半乳糖和果糖——都带糖字。

  葡萄糖很少在食物中单独存在——它总是会拉上自己的兄弟姐妹,变成麦芽糖、淀粉或纤维素什么的,或是拉上好闺蜜果糖一起,成蔗糖——总之就是个耐不 住寂寞的家伙。相比之下,果糖们就独立多了,常常可以在水果和蜂蜜中看到它自己溜达。半乳糖则比较胆小怕生,非要葡萄糖陪同变成乳糖,才敢在乳制品里混。

  但被我们吃进肚子里的单糖还不止这些。我们所吃的食物常常自带遗传物质,所以也会吃进少许核糖和脱氧核糖——这两类单糖,是遗传物质核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)的重要组分。

  我们平时吃的各种糖类,都要被分解成单糖的形式才能够被吸收。这个分解的过程就是我们常说的“消化”,需要各类糖酶的参与。每种糖酶负责的糖类范围都很细致,而我们的基因并没有编码自然界里所有的糖酶。这就导致了我们无法消化某些糖。

  寡糖:单糖手拉手,组团遍地走

  单糖手拉手连成一串,就可以组成分子量稍微大一些的“寡糖”。这些由2-10个单糖组成的糖类,基本上都保有“糖”这个称呼。其中,最为人们所熟知的双糖莫过于蔗糖(葡萄糖+果糖)、乳糖(葡萄糖+半乳糖)和麦芽糖(葡萄糖+葡萄糖)。

  由于单糖种类、个数和“拉手”方式的存在各种变化,寡糖种类非常丰富,从在自然界中普遍存在的海藻糖、棉子糖,到常用于饲料产业的甘露寡糖、木寡糖等,有数百种之多。在生物体内,不同类型的寡糖链常常会作糖蛋白和糖脂的重要成分,参与细胞间的识别与信息传递等功能。

  几乎所有的单糖和寡糖尝起来都是甜的,但也有些不随大流的捣蛋分子。比如,β-D-甘露糖(Mannose)有着甜中带苦的精分特质,而龙胆二糖(Gentiobiose)虽然顶着“糖”的名字,但完全就是苦的。

  多糖:名字没有糖?那又怎么样

  如果有比较多的(大于10个)单糖聚到了一起,就形成了多糖 。单糖的分子量通常只有180,但多糖的分子量可以达到几万到几千万不等。多糖的分布非常广泛, 除了我们熟知的纤维素和淀粉,植物中的果胶、微生物分泌的黄原胶,组成昆虫外骨骼的几丁质,也都是多糖家族的成员——尽管它们的名字并不见得都会点出它们的糖类本质。

责任编辑:优优

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