糖類（炭水化物）： Cm(H2O)n ● ーOH基が多い：多価アルコール ● 三大栄養素：糖類、タンパク質、脂肪 ● ブドウ糖 ⇒ デンプン、セルロ－ス、脂肪、タンパク質等光エネルギー、葉緑素光合成： n CO２＋ｎ H２O ｎ O２＋（CH２O)ｎ例：６ CO２＋６ H２O ６ O２＋ C６H１２O６ ● 植物：生産者（光合成で糖類を合成） ● 動物：消費者（植物の合成物で生存） 1 糖の分類 ● 単糖類：加水分解されない糖類 ● 二糖類：２分子の単糖類（アルコール）が、エ－テル結合で結合；脱水縮合反応 (R-OH + HO-R’ ⇒ R-O-R’ +H２O) （ ● オリゴ糖：二糖類と多糖類の中間の大きさ） ● 多糖類：１０個以上の単糖類が結合 ●大部分の糖類：デンプンとセルロ－スの形で植物体内 ● 胃に止まる時間：糖類＜タンパク質＜脂肪 ⇒ 糖類は消化・吸収が速い 2 糖類の分布 3 栄養素のエネルギー ● 糖類：４ kcal/g グリコーゲンとして貯蔵（人体内に350 g) ● タンパク質：４ kcal/g （貯蔵できない) ● 脂肪：９ kcal/g （高効率のエネルギー貯蔵形態) ● 脂肪：貯蔵量に限界がない ⇒ エネルギーの過剰摂取 ⇒ 肥満（脂肪量の増加） ● 三大栄養素は体内で相互変換 4 ブドウ糖（グルコース）の異性体ｼｽ型ﾄﾗﾝｽ型ｼｽ型ﾄﾗﾝｽ型デンプンセルロース ●甘味：ショ糖の 70%程度；風味良好 ●ヒトの基本的なエネルギ－源（脳はブドウ糖だけを使う） ●ブドウ糖 ⇔ グリコ－ゲン（肝臓、筋肉内） 5 血糖 ● 血糖：血液中のブドウ糖（0.1 %） ● 血糖濃度：グリコーゲンの分解（肝臓）で上昇グリコーゲンの合成で低下 ⇒ ほぼ一定 ● 食欲：血糖濃度が高い血糖濃度が低い ⇒ ⇒ 満腹中枢が活性化食欲中枢が活性化 ● 食事の直後：血糖値上昇 ● 糖類以外のもの ● 空腹感： ⇒ ⇒ ⇒ 食欲低下 ⇒ 食欲亢進満腹感の発生ブドウ糖に変わる ⇒ 満腹感胃が空だから発生するのではない 6 糖類の甘味度（低温で甘味が強い）（低温で多い） 7 冷やした果物はおいしい？ ● 甘味： β型果糖（低温で多い）＞ α型果糖（高温で多い） ● ブドウ、リンゴ、スイカ：果糖が多く、冷やすと甘い ● バナナ、オレンジ：ショ糖が甘味主成分 ⇒ 冷やしても甘くならない ● 味覚は低温で鈍感 ⇒ 冷たい飲物には、温かい飲物よりも、多量の甘味剤が必要 8 異性化糖（ブドウ糖果糖液糖） ● ジュースや清涼飲料水の甘味剤 ● 製法酵素酵素デンプン ⇒ ブドウ糖 ⇒ 異性化糖（果糖とブドウ糖の１：１混合物） ● ①ショ糖より甘い、②安価、③蜂蜜の風味、④液状 ⇒ 業務用甘味剤 ⇒ 砂糖価格が原料の作柄によって変動しにくい 9 ショ糖（１） ● 白砂糖、氷砂糖：ほぼ純粋なショ糖（小腸で）加水分解 ● ショ糖（スクロース） ⇒ ブドウ糖＋果糖 ● 防腐作用（自由水 ⇒ 結合水） ● 微生物は結合水中で繁殖しにくい ● 消化・吸収が速い ⇒ 血糖値を急速に上げる ⇒疲労回復と満腹感発生 ● デンプンよりも脂肪に変わりやすい ← 果糖の性質 ● 虫歯の原因 10 ショ糖（２） ● 煮物の味付けの順序（酒） ⇒ サ（砂糖） ⇒ シ（塩） ⇒ ス（酢） ⇒ セ（醤油（せうゆ）） ⇒ ソ（味噌：加熱で風味を失う） ● 時間を空けてゆっくり加える ● ショ糖：タンパク質の変性を抑制 ● 生体膜の半透性 ⇒ 食塩が先だと、細胞が脱水 ⇒ 煮物の材料が、脱水で縮み固化 ● 食塩：タンパク質の変性（凝固）を促進 ● 卵白は、食塩（ 0.3%）を除くと、100℃でも凝固せず ● 酢：タンパク質の変性促進；酢締め（しめ鯖）；牛乳の腐敗 ⇒ 生成した酸で凝固 ● サシス：材料を固くする ⇒ 後の添加物（砂糖等）が染み込みにくい 11 乳糖 ● 乳糖加水分解 ⇒ ブドウ糖＋ガラクトース ●母乳に 6-7% （牛乳に 4-5%）：乳児のエネルギー源 ← 乳児はデンプンを消化できない ●乳糖不耐症：牛乳で下痢や腹痛 ← 乳糖分解酵素の分泌減少（ネアンデルタール人も） ●対策：少量ずつ飲む；飲み続ける ⇒ 腸内で乳糖醗酵性細菌が増加 ●チーズ、ヨーグルト：乳糖が分解されている 12 多糖類 ● 貯蔵多糖類：エネルギ－源；デンプン、グリコ－ゲン ● 構造多糖類：生体の構造を維持；セルロ－ス ● デンプン： α- ブドウ糖が脱水縮合；ラセン状 ● グリコ－ゲン：動物デンプン；体内に約３５０ｇ ● 過剰の糖類 ⇒ 脂肪 ●脂肪：貯蔵量に限界がない、重量当りのエネルギーが大きい ⇒ 肥満＝脂肪量の増加 13 デンプンとセルロースの構造シス型デンプントランス型 β-1,4 結合ラセン状アミラーゼで加水分解セルラーゼで加水分解セルロース直鎖状 14 セルロース ● セルロース：構造多糖類；繊維状（木綿、麻）；親水性が高い（－OH基が多い） ● セルラーゼをもつ生物：カタツムリ、ナメクジ、微生物 ⇒ セルロ－スをブドウ糖に分解 ● 草食動物（セルラ－ゼがない）：第一胃（中性）の微生物が栄養源 ● シロアリ：腸にセルラ－ゼを分泌する微生物 15 デンプン類の構造アミロース：直鎖状硬い（結晶性）アミロペクチン：枝分かれ粘る 16 おいしい米 ● アミロ－ス：熱に安定；炊くと粘りが少なく硬くてポロポロ。インディカ米に多い（タイ米； 30%） ● モチ米：アミロ－ス 10%、アミロペクチン 90%。よく粘る。 ● アミロ－ス含有率１７％でおいしい。 ● 米のタンパク質：栄養的には優秀。含量が少ない方がおいしい（軟らかくて粘る） 17 ご飯の味 ● 生デンプン（ β-デンプン）：結晶部分（消化されにくい） + 非結晶部分 ● 生デンプン＋水を９５℃以上に加熱 ⇒ 糊化デンプン（ α-デンプン）；結晶構造なし ● デンプンの加熱調理： β-デンプン ⇒ α-デンプン ● α-デンプン：消化が容易 ⇒ おいしい、栄養価も高い ● デンプンの老化： α-デンプンを放置 ⇒ 部分的な結晶化（ βデンプン） ⇒ まずい ● 炊きたてのご飯： α-デンプンだけ ⇒ おいしい ● 老化： 75 ℃以上、 -20℃以下では進みにくい ⇒ 炊きたてを冷凍 ⇒ 冷蔵庫保存よりおいしい ● 老化デンプンを加熱 ⇒ αデンプンへ；パンのトースト ● 乾燥状態のαデンプンは安定 18 デンプンの糊化（α化）と老化結晶部分あり結晶部分なし αｰデンプン結晶部分あり老化には水分が必要：乾燥状態のインスタントラーメン、せんべいなどは、 α-デンプンのまま 19 石焼きイモはなぜ甘いか ●アミラ－ゼ: 50℃で高活性、 80-85℃で高活性の２種類 ●石焼きイモ：ゆっくり均一に加熱； β-デンプン ⇒ α-デンプン ⇒ 麦芽糖など（柔らかく甘い） ●イモは、大きい切れの方が甘い理由：アミラ－ゼが熱で失活するまでに加水分解 ⇒ 麦芽糖などが多い ●電子レンジで急速に焼いたイモ：麦芽糖が少ない ⇒ 甘味が少なくサッパリした感じ 20 酒類の作り方 (1) 発酵酒ブドウ糖類酵母 ⇒ アルコール (2) 糖化発酵酒デンプン酵母 ⇒ブドウ糖 ⇒ アルコール ● 加水分解酵素：麦芽（ビール）、コウジカビ（清酒） 21 糖鎖の機能 ● 糖類：植物の構成要素；動物の栄養素；動物の構成要素（糖タンパク質など） ● ABO式血液型赤血球の表面のタンパク質に ● A型： N-アセチルガラクトサミン ● B型：ガラクトース（両者とも糖類） ● AB型：上記の２種類の糖鎖がある ● O型：どちらもない ● 母親と胎児で血液型が違ったらどうなるか 22 生体膜の流動モザイクモデルレシチン 23 細胞膜の断面図糖鎖細胞膜タンパク質 24 細胞表面の糖鎖糖鎖で他者を識別 25 26