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肥肉是怎么炼成的(1)碳水化合物的消化和吸收 精选

已有 9470 次阅读 2015-7-31 20:11 |个人分类:给明天的健康日志|系统分类:科普集锦| 吸收, 消化, 葡萄糖, 乳糖不耐, 碳水化合物

【良心剧透】

·        我们的身体基本上只能吸收单糖

·        消化的目的就是为了把复杂的碳水化合物拆卸成一个一个的单糖

·        碳水化合物的消化从口腔就开始了

·        大部分的消化吸收是在小肠内完成的,效率非常高

·        乳糖不耐就是对碳水化合物的消化出了些小问题

 

饭菜中的碳水化合物如果想要变成肥肉贴在小肚腩上,它首先得想办法穿过胃肠道的肠道壁,进入咱们的身体。这个穿过肠道壁进入身体的过程就是咱们平时经常说的吸收。当然,不是所有的碳水化合物都能直接被身体吸收的。还记得“糖”家的三兄弟吗?基本上,只有葡萄糖、果糖,和半乳糖这些单糖才能最终进入身体。所以呢,在饭菜通过消化道的过程当中,把各种各样的碳水化合物变成单糖的过程,就叫做消化。简单来说,碳水化合物的消化和吸收就是让饭菜里的碳水化合物进入身体的过程。

游荡在肠道里的碳水化合物个头儿太大,没法被吸收进入身体

各种消化酶需要先把大个头儿的碳水化合物切开来,分割成一个一个的单糖。这个过程就叫做消化

切割好的单糖就可以穿过小肠上皮细胞,进入血液血液系统流进身体了。这个过程就是吸收


图片来源:science.taskermilward.org.uk


淀粉是日常饮食中常见的最复杂的碳水化合物了,咱们就跟着它,看看碳水化合物是怎么从吃进嘴里开始被一步一步消化、吸收进入身体的。


淀粉的消化从口腔就开始了。唾液腺分泌的唾液淀粉酶可以把淀粉里手拉着手成群结伙的葡萄糖们分成一个个相对简单的小组合:如果是直链淀粉就切割成短小一些的葡萄糖链;如果是支链淀粉就拆开来,变成简单一点的葡萄糖小枝杈,或是从某个枝杈上切下一条短小的葡萄糖链来。淀粉酶的工作没有什么特别严格的操作规范,基本上是一拥而上、打哪儿指哪儿的奔放作风,所以很有可能从一开始就有少量的麦芽糖或者葡萄糖从淀粉枝杈的末端被切割下来游荡在口腔里面。咱们吃馒头米饭时尝出的甜味,就是这些麦芽糖和葡萄糖在口腔里游荡的时候遇见了味蕾。所以,细嚼慢咽会让馒头米饭吃起来更甜一些。


唾液淀粉酶随着食物一路向下,持续辛苦地工作着,直到胃酸破坏了它喜欢的工作环境。胃酸实在太酸了。食物中的淀粉到这里就结束了第一个阶段的消化,有的变成麦芽糖和葡萄糖,有的变成了短小精悍一些的葡萄糖小组合,也有的可能还没来及跟唾液充分混合就被吞进胃里了。消化到一半的这些短小细腻的葡萄糖小组合有个专门的名字,叫做糊精。有时候你能在食品标签里找到它的名字,因为它是食品工业中非常理想的基础原料之一。所以下次再见到的话你就知道了,这不是什么剧毒的食品添加剂,也不是妖怪,只不过是消化到一半的淀粉而已。


接下来的消化过程是在小肠里完成的。接替唾液淀粉酶工作的,是胰腺派来的胰淀粉酶。一拥而上的胰淀粉酶在一番辛苦工作之后,终于会把所有的淀粉都切割成葡萄糖,或者稍微复杂一点的比如麦芽糖。大体上,这就是碳水化合物在胃肠道里被消化过程的第二个阶段。这个阶段结束之后,食物中的碳水化合物基本上就全部都变成可以直接被吸收的单糖,或者稍微复杂一点的二糖了。接下来,就该小肠出马了。


还记得小肠黏膜的样子吗?海葵一样的小肠绒毛挥舞着微绒毛“触手”捕捉游荡在小肠溶液里的糖。不管抓住哪种二糖,微绒毛上都有专门的酶把它拆成两个单糖:麦芽糖酶可以把麦芽糖拆成两个葡萄糖;蔗糖酶可以把蔗糖拆成一个果糖和一个葡萄糖;乳糖酶可以把乳糖拆成一个半乳糖和一个葡萄糖。总之所有的二糖都会被小肠绒毛抓住然后拆开变成两个单糖。这些在微绒毛上被拆开的单糖和直接抓回来的单糖就可以穿过小肠上皮细胞,最终被身体吸收了。


专门消化蔗糖的蔗糖酶把一个蔗糖拆成一个葡萄糖和一个果糖的过程(图片来源:www.sciencelearn.org.nz)

 

那么这些糖又是怎么穿过肠壁进入身体的呢?吸收其实是一个蛮复杂的过程。除了一小部分葡萄糖在口腔里就能被吸收之外,绝大部分的糖都是在小肠里被吸收进入身体的。小肠绒毛表面包裹着毛细血管的小肠上皮细胞就像是厚厚的两道城墙,保护着血液循环系统不会受到饭菜里有害物质的入侵。但是这样也就阻碍了养分进入身体。所以呢,被微绒毛抓住的单糖们就需要先想办法穿过第一层城墙进入小肠上皮细胞,然后再想办法穿过第二道城墙进入血液循环系统,然后才能作为养分被身体利用。八仙过海各显神通,不同的糖也有各自不同的穿墙法门。比如就有专车负责把微绒毛抓住的葡萄糖和半乳糖运进第一道城墙,然后换乘另外一班专车穿过第二道城墙进入身体,小肠还会给这些专车提供运输所需要的能量供给。这个过程叫做主动转运。果糖可就没有这么好的待遇了,果糖虽然也有专车,但是这些专车没有专门的能量供给,只能依靠墙里墙外的果糖浓度差异来运输。什么意思呢?简单说,只有墙的一边挤满了果糖,另一边稀稀拉拉的时候,“糖满为患”的这边才会有果糖能够坐着专车漂到另一边去。这个过程叫做促进扩散。不管是哪种方式,咱们的身体对碳水化合物的吸收效率都是非常高的。据说人类的小肠有能力每天吸收5400克的葡萄糖[1],大约相当于20公斤白米饭[2]。所以,除非真的是身体出现了问题,比如那些专业运输队发生了变异,或者某种消化酶发生了变异,否则,长不胖基本上就只是吃得不够多而已。


吸收葡萄糖的主动转运过程


成功穿越的糖们在进入身体之后并不会随着血液循环系统马不停蹄地飞奔去变成肥肉,而是统统先被送进肝脏,等待进一步的安排。过了肝脏这关,一部分葡萄糖才会随着血液循环系统到达身体各个部分被做成肥肉储存起来。这里面的故事,咱们下次再接着聊。


多说一句,前面说的碳水化合物只是“会让你长肉”的那部分碳水化合物。像膳食纤维这些不能被消化酶拆开的碳水化合物呢,也一样能变成肥肉,只不过它们在咱们身体里有着完全不一样旅程。这是后话,不要急。


结束之前,联系一下咱们的实际生活。猜猜看,为什么有的人喝牛奶会拉肚子?


问题就出在乳糖酶的身上。喝了牛奶会拉肚子是因为牛奶中的乳糖没有被消化掉。这些乳糖在小肠里四处游荡,本来就会让人不舒服,进入大肠之后更会成为肠道菌的美餐。肠道菌饱餐之后产生的废物和废气会加剧肠胃不舒服的症状,让人感觉肚子胀什么的,再严重就会拉肚子了。消化乳糖的工作是乳糖酶负责的。在咱们人类的小肠里,乳糖酶的工作能力在婴儿刚出生的时候最强。因为乳糖是宝宝们唯一的碳水化合物来源。然而随着年龄的增长,尤其是断奶之后,大部分人的乳糖酶就开始“消极怠工”了。只有大约30%的成年人能像婴儿一样有效的消化吸收乳糖。剩下的大部分人成年之后对乳糖的消化能力大约只有刚出生时的5%-10%了[3]。这种情况有个专门的名字,叫做乳糖不耐。当然,也不用因为喝了牛奶会拉肚子就完全不吃乳制品。乳制品作为蛋白质、钙、维生素D,还有维生素B2的营养来源真真是极好的。因噎废食,没有必要,也得不偿失。其实大多数乳糖不耐的人多少都能吃一点点乳糖的。根据美国国立卫生研究院2010年的一项调查,大多数乳糖不耐的人每餐也能摄入大约12克乳糖[4]。差不多就相当于喝一小袋百利包包装的纯牛奶,一般不会引起严重的不良反应。另外,酸奶和硬质奶酪之类的产品也是不错的选择。鲜奶里的乳糖在这些产品在加工的过程当中已经被细菌吃掉,或是随着副产品被剔除掉了。

 

 

【参考文献】

[1] Gropper, S. S., Smith, J. L.,Groff, J. L. Advanced Nutrition and Human Metabolism (5th Edition)2009.

[2]薄荷网. 薄荷食物库. 2015.

[3]Whitney, E., Rolfes, S. R. Understanding Nutrition (International Edition):Cengage Learning; 2012.

[4] NIH Consensus Development Program. LactoseIntolerance and health.  NIH ConsensusDevelopment Conference. Bethesda, Maryland: NIH; 2010.

 




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