无系之舟
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糖(碳水化合物)的困惑
无系之舟，2021。2。11
现代人，特别是有体重问题或有糖尿病担心的人，充满了对糖的困惑，吃不吃，吃多少。。。也包含了一些误解。我很想能帮到大家懂一些最基本的知识，能对自己面临的问题能有一个思路，找到适合于自己的健康之路。我努力避免高深，枯燥，希望能对大家有用（我写得详细些，想多知道的人可以细读，也可以只读自己关心的部分，甚至只读有关图表）。
大家首先要明白一点，化学上的糖，就是人们所说的“碳水化合物”，不过在化学上就是叫糖。因为在最初發現糖時由於它的氫和氧的比例和水一樣，而且又含碳，就把糖類叫碳水化合物了。但後來其他有些化合物與此組成相同，但結構和性質都很不一樣，並不是碳水化合物，象乙酸。顯然，再把糖叫碳水化合物從化學上就不合適了，但人們對此已成習慣就似乎隨俗了，在很多時候還是叫碳水化合物。
A.糖包含：單糖, 多糖和纖維素
- 糖是一大類只由碳(C).氫(H).氧(O)組成的有機化合物。其中H和O的比例和水一樣2:1，可分爲單糖(葡萄糖,果糖)，雙糖(蔗糖,麥牙糖,乳糖)和多糖(澱粉,纖維素)。
- 所有的糖(除了纖維素)在嘴中就開始消化，但最終都要在小腸消化道中變成葡萄糖（見下頁分子結構圖）,依賴一個特定的載體，才能被小腸吸收，然後進入血液，又依賴不同載體（目前發現有六種）再進入不同細胞和組織。
- 糖是自然界中最豐富的物質之一，廣泛分佈在生物體內，其中約85-95%來源於植物澱粉类。
- 糖在生命活動中主要提供碳源和能源，人體所需能量最直接和容易應來源於糖（特别是消耗能量非常高的儿童，青少年期）。一摩爾的葡萄糖完全氧化成二氧化碳和水可以釋放679大卡的能量，其中約40%轉化為APT（能量的形式），以供機體生理活動所需要的能量。
5。隨現代分子生物化學的越來越多的研究證明，糖除了是關鍵的能量提供者之一，它也是組成人體組織結構的重要成分。如：糖蛋白就是人體重要結締組織，軟骨和骨的基質；糖蛋白和糖脂是細胞膜的構成部分，而且膜糖蛋白還參與細胞間的資訊傳遞，與細胞的免疫，識別作用有關。人體內還有一些具有特殊生理功能的糖蛋白，如激素，免疫球蛋白，與血型有關的物質和血漿蛋白。 另外，糖的一些磷酸衍生物參與細胞核的許多重要生物活性物質形成。
B.糖的消化, 吸收和代謝
- 糖代謝是指在細胞內，葡萄糖在細胞中被分解利用供應人體能量的一系列的複雜的化學過程。在不同細胞中代謝途徑是不同的，而且代謝在很大程度上受供氧狀況的影響，在供氧充足時，葡萄糖進行有氧氧化徹底氧化成CO2和H2O；在缺氧時，則進行糖酵解生成乳酸。
2．攝入的糖類如果用不完, 90%就被轉變爲脂肪(甘油三脂)，而有一小部分10%會以糖原(糖的多聚體)的形式儲存在肝和肌肉中。糖原作爲葡萄糖的儲備的意義在於它可以迅速被動用以供急需（而儲存的脂肪則達不到急用目的）。在這之中，肝糖原是血糖的重要來源。
3。我們的大腦和成熟紅細胞因为没有线粒体，只能依賴葡萄糖代謝爲重要的能量來源（另一来源是脂肪在肝中代谢产生的酮，有人可能听到过带有一定治疗性的“生酮饮食”）；
在糖被消化吸收進入細胞後, 受供氧狀況的影響，分有氧氧化和糖酵解兩種代謝:
1.有氧氧化(AEROBIC OXIDATION): 在有氧的條件下糖直接徹底氧化成水和二氧化碳，它是糖氧化的主要方式，絕大部分細胞都通過它得到能量。但有氧氧化的反應過程要的時間比糖酵解長，許多時候來不及滿足需要(例如，劇烈運動，機體缺氧…)，糖酵解是一個巧奪天工的配合和後備機制。
2.糖酵解(GLYCOLYSIS): 在缺氧狀態下，糖在一系列的酶的作用下在細胞漿中進行糖酵解(GLYCOLYSIS)，相比有氧氧化這種代謝能更迅速提供能量。这有很重要的生理意義，特别是对机体缺氧，剧烈运动，肌肉收縮更为重要。神經，白細胞,骨髓等代謝极活躍的組織，很多時候都是由糖酵解來供能，象成熟的紅細胞沒有線粒體，唯有酵解方式來供能量。
另外一些葡萄糖的代謝並不在於生成ATP，而是給細胞核內核酸的合成提供核糖和參與多種代謝的氫體。
C.糖異生和血糖的來龍去脈:
上面講了，體內用不完的糖10%是以糖原的形式儲存在体內。主要是在肝內，小部分在肌肉內。很明顯，體內糖原的儲備是有限的，在許多時候，必須從非糖化合物（乳酸，甘油或一些蛋白質等）轉變為葡萄糖或糖原，這個過程叫糖異生。體內血糖水準的維持至關重要，保证一個机體正常的運作，一定要保持在3.89-6.11之間。從下圖可以看到我們體內血糖的來龍去脈，在體內有限糖原儲備的情況下，正常成人每小時可由肝釋放出210毫克/公斤，如果沒有補充，10小時我們肝內的糖原就耗盡了。但實際上，我們禁食24小時血糖依然正常，即使長期饑餓,也僅略有下降，除了中樞神經的調控，讓周圍組織減少對葡萄糖的利用外，主要是依賴於肝的糖異生作用將蛋白質(氨基酸)，乳酸，甘油等非糖物質轉變爲葡萄糖, 不斷補償血糖。機體內這個過程主要依賴於肝和腎。在正常情況下腎的糖異生的能力僅是肝的1/10，但如果長期饑餓，腎的糖異生能力就增強。
下面是血糖的來龍去脈的示意圖，遗憾图片没有能插入，只有简单讲解。
我們要特別注意到一點，無論是我們的血糖正逆反復如何變化，他們都要受兩種激素的“指揮”，一個是胰島素，另一個是胰高島素。前者讓他們不能高於6.11，後者讓他們不能低於3.89。他們是两個忠實的管家，履行他們的職責，但他們的自身也要被保養和愛惜才能很好的發揮作用。如果我們經常和不斷用高糖的食物刺激和干擾他們，他們就必然有疲勞和罷工的一天(胰島素抵抗)，那你的機體就會有早期糖尿病出現了！
另外，糖異生不光是可以帮助血糖的稳定，还有补充肝糖原储备正常和调节体内酸碱平衡的作用。
这个问题是人们常问的：生糖指數 - 糖尿病人能吃糖嗎? 我的答案是可以，关键是如何吃和吃什么样的糖，对吗？
我相信如果大致看懂以上关于糖的基本知识，生糖指數(或升糖指數)和糖載指數基本概念，就可以知道如何按自己情况来决定自己的饮食方案大致比例了。
生糖指數(或升糖指數)(GLYCEMIC INDEX, 縮寫G.I.) 是以人體內糖(碳水化合物)變成爲血糖(葡萄糖)的速率爲基礎(即葡萄糖為100)而排列的一個次序。進一步說, 就是當我們前面所講的不同的碳水化合物在進入我們身體後, 因爲它們結構的簡單和複雜程度不一樣，因而被分解成葡萄糖所用的時間和步驟長短不同, 所以進入血液的快慢也不同。這是糖類科學研究的基礎資料，是糖類的生化價值的衡量標準之一, 在我們日常飲食的搭配中, 特別是有糖尿病家族史的人或需進行體能強化訓練的人, 如果需要的話, 都是一個很有用的參考資料。
為了更形象的理解這一問題，請你看一下P32的曲線，就很容易理解GI值的含義了。這裏橫坐標是不同GI值物質進入體內時間，縱坐標是不同GI值物質所引起的血糖值的升高速率，紅線（深色）是GI高的物質，綠線（淺色）是GI低的物質。（曲線來自Public Domain by Scott Dickinson, Sydney, Australia）。
你在明白了以上簡單的道理後，如果將複雜的碳水化合物恰到好處地搭配在一起, 它們必然是分門別類的被消化而且分期分批地進入血液, 而不會象一下攝入大量的簡單碳水化合物一樣, 驟然使血糖劇增，對嗎？
對待碳水化合物的攝入問題，即使是已有各種 不同程度的糖尿病問題的人，最重要的仍然是我們能辯證和全面的看待G.I.的問題。一定要理解 G.I.僅僅是衡量碳水化合物生成葡萄糖的速率，只是衡量其營養價值的資料之一。
下面表格中举了一些食物的升糖指数，如果需要更詳細的資料, 可直接參照www.glycemicindex.com.
你可以一目了然地看到，的確有不少含較高脂肪和蛋白質的食物(牛奶, 巧克力)是生糖指數較低的食物。 一般工業加工過的食品的G.I.都會相對較高。但另一點我們更應該注意到的是，大多數蔬菜，水果，豆類, 特別是沒有加工過的粗糧和雜量屬於複雜碳水化合物類。也就是說，這些粗雜糧除了它們豐富的微營養素價值外, 由於它們被消化和分解的過程長得多, 還可緩解單純多量地吃精米，精面等簡單碳水化合物，它們很快一起進入血液而引起血糖問題。不過，有一點我們要強調的是， 在營養醫學的微量營養素治療過程中, 糖尿病人的碳水化合物，特別是簡單碳水化合物的合理限量攝入是不可缺少的康復因素，碳水化合物，蛋白質和脂肪三種常量營養素的合理搭配是问题的關鍵。
表1, 一些常見食物的生糖指數
| 食物名稱 | 生糖指數 | 食物名稱 | 生糖指數 |
| 白麵餅 | 67 | 香草薄酥餅 | 77 |
| 蘋果 | 38 | 羊角麵包 | 67 |
| 不加糖的蘋果汁 | 40 | 脫脂牛奶 | 32 |
| 杏幹 | 31 | 義大利寬麵條 | 32 |
| 硬面包圈 | 72 | 炸薯條 | 75 |
| 炒豆 | 48 | 豆漿 | 30 |
| 香蕉 | 55 | 葡萄柚汁,不加糖 | 48 |
| 罐裝甜菜 | 64 | 巧克力棒 | 49 |
| 法國麵包 | 95 | 葡萄 | 46 |
| 發酵麵包 | 57 | 桔子 | 44 |
| 全麥麵包 | 69 | 桔子汁 | 46 |
| 饅頭 | 70 | 菠籮 | 66 |
| 玉米片 | 70 | 葡萄乾 | 64 |
| 大米飯 | 66 | 蜂蜜 | 58 |
| 膨化小麥 | 80 | 冰琪淋 | 61 |
| 燕麥 | 49 | 菜豆 | 27 |
| 胡蘿蔔 | 49 | 扁豆 | 30 |
| 碾碎的小麥 | 48 | 白煮麵條 | 41 |
| 大米粉 | 87 | 花生 | 12 |
| 漿果 | 22 | 爆米花 | 55 |
| 鷹嘴豆,罐裝 | 42 | 土豆,去皮,白煮 | 63 |
*55以下：低生糖指數； 55 – 70：中等生糖指數；70以上：高生糖指數。
*要注意不同的烹調方式會讓同一食物有不同的GI，因溫度不同，食物會形成不同的分子結構。
2．GI(GLYCEMIC INDEX,生糖指數)和 GL(GLYCEMIC LOAD,糖載指數)的有機結合是目前較實用和完全的衡量碳水化合物的食用生化價值方法。
如上所講，在1980‘s 建立的生糖指數(GI)是一個碳水化合物重要的營養參數，它能告訴我們吃進的食物變成了血液中的葡萄糖的速率。但GI並不能告訴你，在你所吃的那份食物中，到底包含了多少能轉化成葡萄糖的碳水化合物。於是在進一步的研究中，由哈佛公眾健康學院的教授和研究員，醫學博士Dr.Walter Willett 和他的助手在1997年提出了糖載指數（Glycemic Load）的概念，它能更明确衡量生糖指數（GI）的效果。GL是用一份食物中實際可用的碳水化合物含量（克）乘以此食物的生糖指數來計算。GL是在碳水化合物的營養價值GI研究的一個最重要的延伸，後來由澳大利亞悉尼大學的Jennie Brand-Miller 和她的助手們計算了750種有GI值的食品的GL值，這個表格最早發表在“美國臨床營養雜誌”2002年七月份的期刊上。
糖載指數（GL）是对GI一個相當新的延伸和补充，因此能更全面地衡量生糖指數所考慮到的對血糖水準的影響。我們需要用這兩個指數一起去更準確地衡量一個碳水化合物對血糖的效果。例如，西瓜中所含的碳水化合物的生糖指數是高的，然而由於西瓜含水量很大，单位体积内并沒有含多少這種碳水化合物，它的糖載指數就很低。GL在20以上是高；GL在11-19是屬中等；GL在10以下則是低。一般的規律是，糖載指數低的往往生糖指數也低（西瓜是個例外），但載糖指數中等或高的则生糖指數就沒有太多規律了。
http://www.medosa.com/GI_GL_data.xls.是一個最好的公眾資料庫，可為大家提供最全面和廣泛的有關資料。
关键的问题是：选择什么样的糖（碳水化合物），然后是吃多少！对于有糖尿担心的人，要很好控制的是单糖，即，简单碳水化合物，如白米，白面。。。提高饮食中蛋白和脂肪的比例。在这个基础上达到你需要的饮食平衡。
谢谢阅读！
谢谢你的阅读，让我宽慰你懂了这两个指数的联合思考，很重要。
谢谢阅读和留言！有机会可以讨论有争议果糖的问题。
谢谢，铁钉！有你这句话我松了一点点气，科普太重要，可就怕把别人说糊涂了。