淀粉和纤维素都是由葡萄糖分子通过缩聚反应形成的多糖,但它们的缩聚方式有所不同。根据所形成的糖苷键的构型不同,缩聚方式主要有α和β两种。

当大量葡萄糖分子以α方式缩聚时,就会形成淀粉分子。淀粉大量存在于植物的种子、块茎等部位,主要由直链淀粉和支链淀粉组成。比如,在稻米、玉米、马铃薯中,直链淀粉的占比为10%~30%,其余为支链淀粉;但在糯米中,直链淀粉的含量极低,几乎全是支链淀粉。在灾荒年月、粮食不足的时候,人们常常会将树皮根茎等作为食物来源,就是因为树皮根茎中含有大量淀粉,它是人们赖以生存的重要营养来源。


淀粉是一种高分子化合物,只有经过水解并被分解成小分子葡萄糖后,才能被人体吸收。淀粉的水解过程从口腔开始,唾液中的淀粉酶能将少量淀粉水解成麦芽糖,但主要的水解过程还是发生在小肠中,由胰腺分泌的淀粉酶催化完成。在小肠中,葡萄糖被吸收,然后通过血液被输送到各个器官中,在氧气的参与下发生氧化反应,并释放出能量,这些能量是人体维持各器官正常运转所必需的能量。淀粉转化为葡萄糖并被人体吸收后,人体的血糖浓度就会升高。此时,身体会将多余的葡萄糖转化为糖原,储存在肝脏和肌肉中。

当人体血糖浓度降低时,这些被储存起来的糖原会被迅速水解为葡萄糖,供身体使用。当然,如果我们摄入过多食物,肝脏和肌肉存不下的糖原就会转化为脂肪,储存在皮下和器官周围。所以,虽然淀粉是人体重要的营养物质之一,但如果摄入过量,同样会对健康造成严重影响。比如,对于糖尿病患者来说,由于大米和白面属于精制谷物,淀粉含量较高且易于消化吸收,摄入较多就会导致血糖快速升高,增加糖尿病并发症的风险。为了更好地控制血糖水平,糖尿病患者应适当减少大米和白面的摄入量,增加粗粮和杂粮的摄入量。

当大量葡萄糖分子以β方式缩聚时,就会形成纤维素。纤维素能够在β-葡萄糖苷酶的催化下水解成葡萄糖。作为一种碳水化合物,纤维素是由葡萄糖组成的大分子多糖,也是植物细胞壁的主要成分,几乎所有植物都含有纤维素。

纤维素是膳食纤维的一种,膳食纤维包括纤维素、半纤维素、果胶、木质素等。膳食纤维是糖类聚合物,分为不可溶性纤维和可溶性纤维两大类。不可溶性纤维主要来源于水果、蔬菜、全谷类、豆类等,可溶性纤维主要来源于果胶、藻胶、魔芋等。由于膳食纤维不能在人体胃肠道内被消化吸收,因此一度被认为是“无营养物质”。不过,随着营养学和相关科学的深入发展,人们逐渐发现,虽然膳食纤维不能直接作为人体的能量来源,但它在维护肠道健康、调节血糖水平、降低胆固醇、保护心脑血管健康等方面一直发挥着重要作用。

本文节选自《百科知识》2025.2B

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