什么是碳水化合物?他们对我们做了什么?

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如果您注意饮食,您可能听说过“好碳水化合物”、“坏碳水化合物”、“快速碳水化合物”、“慢碳水化合物”和“无碳水化合物”。但是你有没有停下来问,碳水化合物到底是什么?真的有好碳水化合物这种东西吗?

在这篇文章中,我们将回到初中生物学基础来提醒你,每一种碳水化合物实际上都只是糖,以及为什么所有碳水化合物都应该被限制或完全避免。

速览

  • 碳水化合物或碳水化合物是食物中的三种常量营养素之一。
  • 所有碳水化合物都由糖分子组成
  • 碳水化合物通常按照构成最终结构的糖分子的数量来分类
  • 大多数碳水化合物(从食糖到胡萝卜、土豆和西兰花)在消化并吸收到血液中时会分解成单糖。
  • 因为所有的碳水化合物都会分解成单糖,它们对我们的身体都有毒性作用。

什么是碳水化合物?

碳水化合物或碳水化合物是糖分子。

与脂肪和蛋白质一样,碳水化合物是食物中的三大常量营养素之一。

碳水化合物的种类很多,名称也很多,可以称为葡萄糖、糖类、碳水化合物、碳水化合物、淀粉等。

碳水化合物是棒棒糖、面包、土豆、谷物和生菜等不同食物的基础。这些食物中的碳水化合物都是由相同的基本组成部分制成的;单糖分子。这些分子形成环状结构,可以连接在一起形成更“复杂”的碳水化合物。

碳水化合物的共同分子结构是为什么你消化的每一种碳水化合物从食糖到所谓的“好”碳水化合物,如全谷物和蔬菜,在消化时都会分解成葡萄糖或其他糖。这些糖分会被输送到您的血液中,从而提高您的血糖水平,并且对您的身体产生与糖果、可乐或其他含糖产品相同的毒性作用。

由碳水化合物为主的饮食引起的持续高血糖会导致许多疾病和紊乱,包括糖尿病、肥胖症、心脏病、癌症、老年痴呆症和不孕症等。稍后我们将深入探讨碳水化合物和疾病的“方式”和“原因”。

碳水化合物的种类

碳水化合物有很多种,它们按大小分类(有多少单糖分子构成了最终的碳水化合物结构)。所有碳水化合物都由至少一个糖分子组成。简单碳水化合物是一种或两种糖。复合碳水化合物由许多连接在一起的糖分子制成。

简单糖

简单的糖 当大多数人看到糖这个词时,他们会想到他们放入咖啡中的白色物质,通常称为食糖。这种糖称为蔗糖,是一种双糖。它只是众多不同糖类中的一种。单糖由一个或两个糖分子组成。如果糖只有一个分子,则称为单糖,如果有两个,则称为二糖。

单糖 - 单糖单糖

单糖由单个(单)糖分子组成。有三种主要的单糖,每种都可以结合形成食物中发现的许多不同类型的糖。

葡萄糖

果糖

果糖,连同葡萄糖构成餐桌糖。它也是各种甜味剂的一部分,包括高果糖玉米糖浆和龙舌兰糖浆,以及许多在营养标签上列出添加糖的产品。在工业化之前,人们很少食用大量果糖。现在,大多数人的果糖膳食摄入量来自工业来源。在水果和蔬菜等天然食品中,果糖的含量相对较低。

半乳糖

许多乳制品中发现的一种单糖。当你吃半乳糖时,它主要转化为葡萄糖并储存为糖原——一种糖的储存单位。

二糖

当两种单糖结合在一起时,它们被称为二糖。食糖是二糖最常见的例子。它是葡萄糖和果糖分子的组合。当您食用双糖时,它们会在消化过程中分解成单糖(单糖)并吸收到我们的血液中。

蔗糖,

在绿色植物进行光合作用后形成。

乳糖

牛奶糖,存在于所有哺乳动物的乳汁中。

麦芽糖

消化和发酵过程中淀粉分解的产物。

复合碳水化合物

复合碳水化合物是由 3 到数百个单糖连接而成的糖分子链,主要分为两大类:

  • 寡糖:3-10个单糖连接在一起
  • 多糖:超过 10 种单糖连接在一起

众所周知,至少从饮食上来说,复合碳水化合物构成了我们最喜欢的一些食物(如意大利面、面包、土豆、玉米、菠菜、胡萝卜和西兰花)中的大部分糖分子。

寡糖

这些碳水化合物由 3 到 10 种单糖组成。

由于人类缺乏分解寡糖的酶,我们不会将它们吸收到我们的血液中。相反,它们会进入我们的大肠,在那里被细菌发酵。这就是为什么当你吃含有大量低聚糖的食物时,你会变得非常胀气。

多糖

由许多简单的糖结合在一起制成。含有多糖的食物包括:

  • 淀粉质碳水化合物,如土豆、玉米、大米和小麦粉。
  • 小扁豆、豆类和豌豆等含有纤维的食物。
  • 含有纤维素的食物,包括苹果(果皮)等水果和羽衣甘蓝和生菜等蔬菜。

淀粉

这些多糖包括淀粉粒,如:

  • 小麦
  • 燕麦
  • 黑麦
  • 大麦
  • 大米
  • 玉米面

由淀粉制成的食物包括:

  • 面包
  • 麦片
  • 意大利面
  • 玉米饼
  • 筹码
  • 饼干

尽管除非加糖加工,否则淀粉类食物尝起来不甜,但它们仍然只是糖(葡萄糖)分子的长链。当您消化淀粉时,您的身体会破坏这些分子之间的键。由此产生的单糖分子被吸收到您的血液中,从而提高您的血糖水平

纤维

是一种在消化过程中不会分解的多糖形式。这些难以消化的碳水化合物通过胃、小肠、结肠,然后排出体外。纤维主要来自种子的外壳(纤维素)和蔬菜的茎叶。

糖原

糖原是您体内的一种糖储存分子,它由许多连接的葡萄糖短分支组成。当你的血糖下降时,你的身体可以将糖原分解成葡萄糖,然后释放到血液中。但肝脏只能储存大约 250 和 400 卡路里的糖原。当你的身体耗尽糖原时,你的肝脏会从肌肉或饮食中的蛋白质中产生葡萄糖。

糖原也储存在肌肉中,但它仅在运动过程中被肌肉使用,不能被分解以平衡血糖水平。身体在肝脏、肌肉和大脑中储存了足够的糖原,可以维持 24 小时。

什么是净碳水化合物?

净碳水化合物或“净碳水化合物”是低碳水化合物和酮类节食者中的一个流行术语。净碳水化合物是减去纤维后食物中碳水化合物的总和。在整个食物中,纤维没有被完全消化和吸收。这就是为什么纤维通常被称为“不溶性”的原因。

以下是如何计算净碳水化合物的示例:平均一个鳄梨含有 12 克总碳水化合物和 9 克纤维。当你从总碳水化合物中减去纤维时,你会得到 3g 的净碳水化合物。

3克碳水化合物由单糖和复合碳水化合物组成,复合碳水化合物在消化时会分解成单糖。

对于鳄梨等天然食品,这种计算是准确的,但在考虑能量棒等加工食品时,它可能会产生误导。通常对于加工食品,减去的净碳水化合物是糖醇,它仍然可以增加血糖。

净碳水化合物可能会产生误导的另一种方式是,它忽略了纤维对健康没有积极益处的事实,而且可能有害。

纤维的危害可能大于帮助

来自植物的纤维在分解时会在我们体内发酵。当您咀嚼纤维时,您会将其简化并使其暴露于在消化过程中以纤维为食的细菌和酵母菌。植物材料的发酵会产生热量、气体、醛、酒精和甲烷。这种放热反应会加热并损害局部器官和组织。

《世界胃肠病学杂志》上的一项真正令人大开眼界的研究回顾了过去 35 年来所有研究纤维与结肠健康之间关系的研究:

“膳食纤维对结直肠息肉或癌症的保护作用不能成为强有力的证据。也没有发现纤维对慢性便秘和肠易激综合征有用。它也不适用于肛周疾病的治疗。纤维缺乏 - 憩室病理论也应该受到挑战……我们经常选择相信谎言,因为足够多的人重复的谎言被接受为真理。我们敦促临床医生保持开放的心态。必须揭穿有关纤维的神话,安装真理。”

糖醇

糖醇是一种甜味低热量碳水化合物,在许多低碳水化合物和“对酮类有益”的零食中很受欢迎。糖醇既不是酒精也不是真正的糖。顾名思义,化学结构部分类似于糖,部分类似于酒精。然而,由于糖醇不含乙醇,酒精中的化合物会让你喝醉,它们对戒毒的人是安全的。

糖醇不完全被人体吸收和代谢。这意味着它们提供的卡路里比糖少,但它们仍然会升高血糖。

常见的糖醇包括:

  • 木糖醇
  • 赤藓糖醇
  • 山梨糖醇
  • 麦芽糖醇

关于低碳水化合物甜味剂的注意事项

吃人造甜味剂会干扰身体的自然奖励中心。人们喜欢吃甜食,因为自然环境中的甜食通常意味着大量的快速卡路里。

替代甜味剂通过代谢系统发送混合信号给我们不完全的满足感。第一个信号是我们吃了甜食。第二个是我们实际上并没有消耗与甜味相关的卡路里。我们的身体通过寻求更多的卡路里来做出反应。这个循环违背了替代甜味剂减少渴望和卡路里的最初目的。

人类饮食中的碳水化合物

尽管世界上大多数人的饮食中至少含有一些碳水化合物,但这些碳水化合物与其他大量营养素的数量、类型和比例差异很大。这些变化导致广泛的健康和疾病结果。

西方饮食中的碳水化合物

在典型的西方饮食中,碳水化合物占热量摄入的 33% 至 70%。 2016 年一项针对美国饮食的研究发现,美国人每天 42% 的卡路里来自精制谷物和加工糖。这相当于每年超过 100 磅或每天 34 茶匙添加糖。

你可能在想,不是我!但这些添加的糖大部分都隐藏在加工食品中。许多我们认为不甜的“健康”低脂食品,如番茄酱和酸奶,都含有糖分。食品制造商在生产“低脂”和“脱脂”产品时,通常会增加糖分以保持风味和质地。咖啡店里的精美饮料或午餐时吃的“健康”沙拉上的“清淡”调料所含的糖分比您预期的要多,更不用说所有这些蔬菜中的碳水化合物了。

西方饮食中的添加糖:

  • 精制白糖、红糖、原糖、甜菜糖、椰子糖、鼻甲糖等
  • 葡萄糖
  • 高果糖玉米糖浆
  • 亲爱的
  • 枫糖浆
  • 糖蜜
  • 龙舌兰花蜜

Hunter Gatherer 饮食中的碳水化合物

狩猎采集者通常比现代人吃的种类和总碳水化合物更少。当我们的祖先确实吃碳水化合物时,它们通常以低营养块茎和时令水果的形式出现。

最近对剩余 229 个狩猎采集部落饮食的研究表明,低碳水化合物和高脂肪饮食是最常见的常量营养素比例。 Ströhle 和 Hahn 2011 年的一项研究发现,10 个狩猎采集者群体中有 9 个从碳水化合物中获得的卡路里不到三分之一。

狩猎采集者的低碳水化合物饮食可能是一个重要的健康因素。这些传统民族的所谓文明病的发病率非常低,甚至几乎没有,包括冠心病、肥胖症、高血压、2型糖尿病、上皮细胞癌、炎症性自身免疫病和骨质疏松症。

人们需要多少碳水化合物?

简短的回答是没有。断奶后,您可以在余生中不吃其他碳水化合物。

当您的饮食中没有碳水化合物时,您的身体会将脂肪转化为称为酮的脂肪酸分子,这些分子会成为您大多数细胞的主要能量来源。

红细胞以及大脑和肾脏中的一小部分细胞需要葡萄糖。但是,您的身体可以在称为糖异生的过程中从蛋白质和脂肪(氨基酸和脂肪酸)中产生所需的所有葡萄糖。

蛋白质中有九种必需氨基酸,膳食脂肪中有两种必需脂肪酸,但“必需”碳水化合物却为零。

零碳水化合物成为主流

我们不需要吃任何碳水化合物的事实并不是一个边缘信念。美国医学研究所食品和营养委员会在 2005 年的教科书《能量、碳水化合物、纤维、脂肪、脂肪酸、胆固醇、蛋白质和氨基酸的膳食参考摄入量》中肯定了这一点。

“与生命相容的膳食碳水化合物的下限显然是 ,前提是摄入足量的蛋白质和脂肪。

有一些传统人群长期摄入仅含少量碳水化合物的高脂肪、高蛋白饮食(马赛人),在某些情况下甚至在婴儿期后终生(阿拉斯加和格陵兰原住民、因纽特人和潘帕斯土著人) )。对健康或长寿没有明显影响。

与格陵兰当地人相似,高加索人在一年内对这种饮食的耐受性很好,基本上不含碳水化合物。然而,从未进行过与以碳水化合物形式摄取大部分食物能量的人群进行详细的现代比较。”

您的身体如何处理碳水化合物

消化

为了让碳水化合物被吸收到血液中并用作能量,它们首先必须分解成单糖——主要是葡萄糖。例如,当您吃饼干时,您的身体会将简单的蔗糖直接输送到您的血液中。同时,小麦粉中的复合淀粉被酶分解成葡萄糖。

吸收

一旦分解成单糖,单个糖分子(葡萄糖、果糖或半乳糖)就会被肠道吸收并输送到血液中。低聚糖和纤维等碳水化合物不能分解成单糖,绕过吸收进入肠道,一部分被肠道细菌发酵(喂养),其余部分随粪便​​排出。

加工和代谢

葡萄糖和半乳糖

葡萄糖和半乳糖背后的共同理论是,你体内的每个细胞都能够利用它们来获取能量。

你吃的碳水化合物,除了不溶性纤维和果糖,要么直接吸收到你的血液中,要么被酶分解成称为葡萄糖的单糖。葡萄糖就是我们常说的“血糖”。进入血液的葡萄糖越多,血糖升高的幅度就越大。

为了使葡萄糖成为细胞的燃料,你的胰腺会产生一种叫做胰岛素的激素。胰岛素告诉细胞接受血液中的糖分。你的血糖水平以及它保持升高的时间取决于你吃的碳水化合物的数量、你产生的胰岛素以及你的细胞对胰岛素的敏感程度。

果糖

从水果中获取的果糖与葡萄糖的吸收方式不同,但仍然是糖毒性的一个因素。果糖绕过胰腺直接进入肝脏,在那里它被转化为糖原,这是一种长链碳水化合物,你的身体储存在肌肉和肝脏中以备后用。

果糖不会像其他简单的糖和淀粉那样直接刺激你的血糖。但是,肝脏和肌肉中的糖原储存区域是有限的。无处可去,你吃的其他碳水化合物中的葡萄糖会在你的肝脏和身体中转化为脂肪。这种将多余葡萄糖储存为脂肪(脂肪生成)的过程是肥胖和脂肪肝疾病的原因。

令人惊讶的是,据估计有 1 亿美国人或 25% 的人口患有脂肪肝。而惊人的 42% 的美国人肥胖。

这里的一个关键点是,吃碳水化合物会让你发胖和生病。

重要的是要承认,除纤维之外的所有碳水化合物都会导致血糖升高——无论它们来自添加的糖和加工过的谷物,还是来自整个水果和蔬菜。

过量碳水化合物

当糖原储备被我们源源不断的葡萄糖、果糖和其他碳水化合物所填满时,肝脏会将多余的脂肪转化为脂肪,从而导致脂肪肝、肥胖、糖尿病,以及一系列炎症和代谢疾病稍后。

为什么没有“好”碳水化合物这种东西

您可能听说过“好碳水化合物”和“坏碳水化合物”这两个词。虽然加工过的糖确实会导致血糖更快更高的升高,但你吃的几乎所有碳水化合物,从羽衣甘蓝到糖果,都被分解成葡萄糖或其他单糖并输送到你的血液中,从而提高血糖。

为了控制血糖水平,您的肝脏会产生源源不断的胰岛素,将糖转化为脂肪储存在您的身体中。但就在最初的过量糖分转化为脂肪时,你的身体就会开始耗尽血液中有限的糖分,所以你的细胞会尖叫着要更多的糖分。你会感到疲倦、饥饿、易怒、心烦意乱。循环继续下去。

这种持续不断的血糖流会对您的荷尔蒙造成严重破坏,同时引起炎症,从而导致许多疾病和紊乱。

碳水化合物引起炎症

碳水化合物通过两个直接过程引起炎症:糖化和氧化损伤。间接地,吃碳水化合物会引起炎症,因为水果和蔬菜通常含有植物毒素和抗营养素。让我们更深入地研究这些问题。

糖化

糖化是糖与蛋白质、脂肪、RNA 和 DNA 永久结合的过程,将它们转化为称为“高级糖化终产物”或 AGE 的化合物。在健康水平,糖化是必要的代谢过程。但是,将过量的碳水化合物倾倒到您的系统中会导致慢性细胞和组织损伤,导致肾衰竭、心脏病、不孕症和阿尔茨海默病等。

氧化损伤

你可能听说过抗氧化剂,它们对你有好处。这是因为它们确实与另一种称为促氧化剂的分子作斗争。促氧化剂可以通过从细胞和 DNA 中窃取电子来造成损害。

然而,在健康人中,促氧化剂和抗氧化剂是平衡的。每个人都在我们的身体中发挥着重要作用。只有当你有过多的促氧化剂时,通过饮食或补充剂获得额外的抗氧化剂才重要。

精制碳水化合物是促氧化剂。因此,在精制碳水化合物含量高的西方饮食中,促氧化剂过多是常见的。毫不奇怪,有大量研究表明,食用精制碳水化合物是炎症和相关疾病的主要原因。

植物毒素

当你吃水果和蔬菜时,你摄入的不仅仅是碳水化合物。植物富含毒素和抗营养素。植物使用这些化学物质来保护自己免受真菌、昆虫和动物捕食者(包括人类)的侵害。

植物毒素和抗营养素通常是导致头痛、哮喘、关节痛和其他与食物过敏、消化系统疾病和各种炎症性自身免疫性疾病相关的过敏反应的罪魁祸首。

代谢紊乱

吃碳水化合物会导致许多相关的代谢紊乱,包括血压升高、高血糖、体内脂肪过多以及胆固醇和甘油三酯水平异常。这些代谢紊乱会增加您患中风、心脏病和 2 型糖尿病的风险。

胰岛素抵抗

当你的血液中有过多的葡萄糖时,你的细胞就会停止对胰岛素的反应,基本上就是关上了糖的大门。这被称为“胰岛素抵抗”或“糖尿病前期”。

糖尿病

当细胞停止对胰岛素做出反应时,你的身体会分泌更多的胰岛素,从而欺负你的细胞打开大门让更多的糖进入。随着时间的推移,胰腺中产生胰岛素的细胞会燃烧殆尽。如果没有制造胰岛素的能力,您的身体就会被葡萄糖毒性压倒。这种葡萄糖毒性过程会导致糖尿病。

肥胖

加工食品、谷物、大米、面粉和淀粉类蔬菜中的碳水化合物会很快被消化系统转化为单糖。糖的峰值会触发你的身体产生胰岛素。胰岛素将糖转化为我们储存在体内的脂肪。这意味着碳水化合物会导致肥胖,而不是我们吃的脂肪。肥胖不是我们疾病的原因。这是真正原因的症状:高血糖(即高血糖)。

碳水化合物和不孕症

降低碳水化合物摄入量会减少胰岛素,从而产生积极的级联效应,帮助身体重新平衡性激素。健康的荷尔蒙周期可以让女性恢复正常排卵,并增加男性的精子数量。

支持胰岛素与不孕症之间联系的科学有很多要告诉我们的。 2012 年的一项研究表明,随着男性碳水化合物摄入量的增加,精子数量下降。哈佛大学公共卫生学院 2009 年的一项大规模研究跟踪了 18,555 名在 8 年内没有不孕症病史的女性,发现在 438 名报告不孕症的女性中,高糖和碳水化合物的摄入量与怀孕困难之间存在相关性。

另一项针对 PCOS 和不孕症的广泛分析表明,降低胰岛素抵抗是治疗 PCOS 和提高生育能力的关键因素。

限制碳水化合物有什么好处?

低碳水化合物饮食提供许多健康益处。限制碳水化合物可以:

  • 减少炎症和相关的身心健康障碍
  • 降低胰岛素抵抗
  • 消除对糖的渴望
  • 减少体内多余的脂肪

碳水化合物的底线

碳水化合物是我们身体用来获取能量的三种常量营养素之一——以及脂肪和蛋白质。然而,碳水化合物在人类饮食中不是必需的。

从添加的甜味剂到谷物和蔬菜的所有碳水化合物都在体内分解成单糖,从而提高血糖。

像我们在标准美国和西方饮食中看到的高碳水化合物消耗会导致许多健康问题。胰岛素抵抗、糖尿病和肥胖都是由碳水化合物摄入过多导致血糖水平长期升高引起的。

碳水化合物含量高的饮食也会导致糖基化和氧化应激,从而导致慢性炎症性疾病,包括癌症、心脏病、痴呆和不孕症等。

我们建议大幅减少膳食碳水化合物,并用营养丰富的健康动物脂肪和蛋白质代替它们。