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糖質について(Carbohydrate) – 宮古島 BIRD整骨院

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2019/05/09(木)

糖質について(Carbohydrate)

糖質は「炭水化物」とも呼ばれ、人の栄養素の中で重要な栄養素です。「食物繊維」も炭水化物に含まれます。

一般的には消化吸収されるものを「栄養素」と扱いますが、食物繊維はヒトのからだでは消化吸収できません。しかし、食物繊維には、腸内細菌の働きを良くしたり、腸を刺激して便秘を予防してくれたりという良い作用も持っていますので、糖質と併せて「炭水化物」と呼ぶことになっています。

炭水化物はほとんどが糖質で占められているので、糖質と捉えてもらった方が分かり易いと思います。


炭水化物とは名前の通り、「炭素と水素を含む化合物」のことで、主に糖質の事を指しています。昔は、「含水炭素」とも呼ばれていたようです。


毎日、主食として食べている米やパンなどの主成分は「デンプン」ですが、これも糖質です。

同じ糖質でも、砂糖(ショ糖)とデンプンでは全く異なった性質を示します。砂糖は簡単に水に溶けますが、デンプンは溶けません。そのような性質の違いは何によるのか、糖質の構造を見ながら述べていきます。



糖質はその構造から、「単糖類」「多糖類」に分類されます。単糖類は、糖質の一番小さな単位で、ヒトの体で消化吸収され、エネルギー代謝で使われるときの単位です。


自然界には多くの単糖類が存在しますが、その中で「グルコース」(ブドウ糖)は、ヒトを含む、ほとんどの生物のエネルギーとなる分子のひとつです。



【グルコースの構造式】





上の図は、グルコースの構造式です。

炭素原子が6個から成るので、「六炭糖」とも呼ばれます。構造式では、6角形の5つの頂点には炭素原子(C)を書きますが、この図では便宜上省略されています。六炭糖には、グルコース以外に、「フルクトース」(果糖)、「ガラクトース」の2種類があります。3種類とも化学式であらわすと、単糖類は、C6H12O6(炭素6個、水素12個、酸素6個)で表されます。



私たちは、食事で単糖類を直接摂取することはまれです。

通常は「砂糖」(ショ糖)や、「乳糖」、あるいは「デンプン」などの形で摂取しています。


2つの単糖類が結合した糖を「二糖類」といいます。単糖類同士の結合の仕方を「グリコシド結合」といいます。グリコシド結合とは、例えば、下の図のようにグルコースの「OH」とフルクトースの「H」が結合し、水の分子が除かれる「脱水縮合」という反応で結合したものです。

重要な二糖類は、
「グルコース」1分子と「フルクトース」1分子が繋がった糖である「スクロース」(ショ糖)

「グルコース」同志が繋がった「マルトース」(麦芽糖)

「グルコース」と「ガラクトース」が繋がった「ラクトース」(乳糖)です。


【ショ糖(グルコースとフルクトースのグリコシド結合)の構造式】




グルコース1分子とフルクトース1分子が、脱水縮合によって1分子の水が取り除かれ、酸素分子によって手を繋ぎ、二糖類になっているのがわかりますね。


単糖類分子がたくさん繋がったものを「多糖類」といいます。多糖類の種類は、結合する相手の単糖類や、結合の仕方(手のつなぎ方)などにより多くの種類があります。

たとえば、「デンプン」はグルコースが結合した多糖類で、植物が光合成を行う事によって獲得した貯蔵糖質となります。デンプンには、化学構造上の違いにより2種類あり、「アミロース」と「アミロペクチン」とあります。



そして、動物にも「グリコーゲン」という貯蔵糖質があります。

人が栄養素として利用できる多糖類は、「デンプン」(アミロース、アミロペクチン含む)と「グリコーゲン」だけです。

「デンプン」や「グリコーゲン」などの多糖類は、つながっている分子の数は異なっていても、全て「グルコース」(ブドウ糖)から出来ています。したがって、多糖類を分解すると、最終的には全て「グルコース」になります。


この高分子⇒低分子への作業は、発エルゴン反応であり、エネルギーを獲得するための最初の段階である、「消化」というヒトの体の機能によって行われているのです。

消化とは(Digestive System)