Biochemistry · 4/1
糖質の構造；食事中の糖質；食物繊維と食品添加物
Structure of carbohydrates; carbohydrates in the diet; dietary fibers and additives — S I
🧠 糖質は「単糖monosaccharide単糖（monosaccharide）monosaccharide（単糖）→二糖disaccharide二糖（disaccharide）disaccharide（二糖）→多糖」の階層と、「消化される糖 vs 消化されない食物繊維dietary fiber食物繊維（dietary fiber）dietary fiber（食物繊維）」で読む。 食事中の糖質は総エネルギーの50〜60%。多糖は加水分解でオリゴ糖oligosaccharideオリゴ糖（oligosaccharide）oligosaccharide（オリゴ糖）→二糖disaccharide二糖（disaccharide）disaccharide（二糖）→単糖monosaccharide単糖（monosaccharide）monosaccharide（単糖）になり小腸で吸収される。消化されない糖質は大腸で腸内細菌に発酵される。血糖への上がりやすさは血糖指数Glycemic index, GI血糖指数（Glycemic index, GI）Glycemic index, GI（血糖指数）で表す。
糖質の構造
| 階層 | 英語 | 例 |
|---|---|---|
| 単糖monosaccharide単糖（monosaccharide）monosaccharide（単糖） | monosaccharide | グルコース、フルクトースfructoseフルクトース（fructose）fructose（フルクトース）、ガラクトースgalactoseガラクトース（galactose）galactose（ガラクトース） |
| 二糖disaccharide二糖（disaccharide）disaccharide（二糖） | disaccharide | スクロースsucroseスクロース（sucrose）sucrose（スクロース）、ラクトース、マルトースmaltoseマルトース（maltose）maltose（マルトース） |
| 多糖 | polysaccharide | デンプンstarchデンプン（starch）starch（デンプン）、グリコーゲン、セルロースcelluloseセルロース（cellulose）cellulose（セルロース） |
二糖disaccharide二糖（disaccharide）disaccharide（二糖）・多糖は O-グリコシド結合O-glycosidic bondO-グリコシド結合（O-glycosidic bond）O-glycosidic bond（O-グリコシド結合）で共有結合している。
食事中の糖質
- 糖質は総エネルギー需要の約50〜60%（推奨45〜65%）を占める。
- 多糖は酵素的に加水分解され、オリゴ糖oligosaccharideオリゴ糖（oligosaccharide）oligosaccharide（オリゴ糖）→二糖disaccharide二糖（disaccharide）disaccharide（二糖）→単糖monosaccharide単糖（monosaccharide）monosaccharide（単糖）となり小腸で吸収される。
- ヒトが消化できない糖質（食物繊維dietary fiber食物繊維（dietary fiber）dietary fiber（食物繊維）など）は大腸に達し、善玉菌beneficial gut bacteria善玉菌（beneficial gut bacteria）beneficial gut bacteria（善玉菌）に発酵されるか、そのまま排泄される。
血糖指数
血糖指数Glycemic index, GI血糖指数（Glycemic index, GI）Glycemic index, GI（血糖指数）（GI）は、食品中の糖質がどれだけ速く血糖を上げるかの指標（1980年代に糖尿病食のために開発）。標準量（50 g）の糖質を含む試験食を摂取し、2時間の血糖の増加曲線下面積incremental area under the curve (iAUC)増加曲線下面積（incremental area under the curve (iAUC)）incremental area under the curve (iAUC)（増加曲線下面積）を、同量の純グルコース（GI=100%）と比較する。
| GI区分 | 例 |
|---|---|
| 高GI（>70%） | グルコース、高フルクトースfructoseフルクトース（fructose）fructose（フルクトース）コーンシロップ、コーンフレーク、蜂蜜、白米、白パン、ジャガイモ |
| 中GI（55–69%） | スクロースsucroseスクロース（sucrose）sucrose（スクロース）、コーン、バナナ、アイスクリームcreamクリーム（cream）cream（クリーム） |
| 低GI（<55%） | フルクトースfructoseフルクトース（fructose）fructose（フルクトース）、全粒小麦、オートミール、乳製品、豆類、多くの野菜・果物 |
💡 低GI食は血糖・インスリン需要を抑える。 速くグルコースに消化・吸収される食品は高GI。GIは調理法・個人差individual variation個人差（individual variation）individual variation（個人差）・同時摂取物（脂肪は胃排出gastric emptying胃排出（gastric emptying）gastric emptying（胃排出）を遅らせる）に左右される。糖尿病の食事管理に有用。
主要な糖と甘味料
| 糖 | 英語 | 甘味sweet taste甘味（sweet taste）sweet taste（甘味）・供給源 |
|---|---|---|
| グルコース（デキストロース） | glucose | スクロースsucroseスクロース（sucrose）sucrose（スクロース）比 約70–80%の甘さ。蜂蜜・果物、二糖disaccharide二糖（disaccharide）disaccharide（二糖）/多糖の加水分解 |
| フルクトースfructoseフルクトース（fructose）fructose（フルクトース） | fructose | スクロースsucroseスクロース（sucrose）sucrose（スクロース）の約140%の甘さ。蜂蜜・果物、スクロースsucroseスクロース（sucrose）sucrose（スクロース）加水分解 |
| 高フルクトースfructoseフルクトース（fructose）fructose（フルクトース）コーンシロップ | high-fructose corn syrup (HFCS) | コーンスターチのグルコースを一部フルクトースfructoseフルクトース（fructose）fructose（フルクトース）に異性化isomerization異性化（isomerization）isomerization（異性化）。清涼飲料に添加 |
| ラクトース | lactose | グルコース＋ガラクトースgalactoseガラクトース（galactose）galactose（ガラクトース）。乳・乳製品 |
⚠️ 添加糖added sugar添加糖（added sugar）added sugar（添加糖）（HFCSなど）の過剰摂取は肥満・糖尿病と関連。 工業的に便利なHFCSが清涼飲料・加工食品に広く使われるが、添加糖added sugar添加糖（added sugar）added sugar（添加糖）の摂取は肥満・糖尿病の発症と関連づけられている。
食物繊維
食物繊維dietary fiber食物繊維（dietary fiber）dietary fiber（食物繊維）は、ヒトの消化酵素digestive enzyme消化酵素（digestive enzyme）digestive enzyme（消化酵素）で分解されない糖質（主に植物細胞壁の多糖）。大腸で腸内細菌に発酵されるものと、されずに排泄されるものがある。
- 役割: 便量の増加・腸運動促進、血糖上昇の緩和、コレステロール吸収cholesterol absorptionコレステロール吸収（cholesterol absorption）cholesterol absorption（コレステロール吸収）の抑制、腸内細菌叢gut microbiota腸内細菌叢（gut microbiota）gut microbiota（腸内細菌叢）（短鎖脂肪酸short-chain fatty acid短鎖脂肪酸（short-chain fatty acid）short-chain fatty acid（短鎖脂肪酸）産生）。
- 一部の糖（ソルビトールsorbitolソルビトール（sorbitol）sorbitol（ソルビトール）、ラクツロースlactuloseラクツロース（lactulose）lactulose（ラクツロース）、フルクトースfructoseフルクトース（fructose）fructose（フルクトース））は吸収されにくく、過剰摂取で浸透圧性下痢osmotic diarrhea浸透圧性下痢（osmotic diarrhea）osmotic diarrhea（浸透圧性下痢）を起こす。
食品添加物
甘味sweet taste甘味（sweet taste）sweet taste（甘味）料・保存料preservative保存料（preservative）preservative（保存料）・乳化剤emulsifier乳化剤（emulsifier）emulsifier（乳化剤）などの食品添加物food additive食品添加物（food additive）food additive（食品添加物）も糖質関連で扱われる。人工甘味料artificial sweetener人工甘味料（artificial sweetener）artificial sweetener（人工甘味料）や糖アルコールsugar alcohol糖アルコール（sugar alcohol）sugar alcohol（糖アルコール）はカロリーやGIを抑える目的で使われるが、一部は下痢を起こしうる。
まとめ
- 糖質は単糖monosaccharide単糖（monosaccharide）monosaccharide（単糖）→二糖disaccharide二糖（disaccharide）disaccharide（二糖）→多糖の階層で、二糖disaccharide二糖（disaccharide）disaccharide（二糖）・多糖はO-グリコシド結合O-glycosidic bondO-グリコシド結合（O-glycosidic bond）O-glycosidic bond（O-グリコシド結合）で連結。
- 食事糖質はエネルギーの50〜60%。多糖→単糖monosaccharide単糖（monosaccharide）monosaccharide（単糖）に消化され小腸で吸収、消化されない繊維は大腸で発酵/排泄。
- GIは血糖の上がりやすさの指標（純グルコース=100%）。低GIは血糖・インスリン需要を抑える。
- 主要糖：グルコース・フルクトースfructoseフルクトース（fructose）fructose（フルクトース）（最も甘い）・HFCS・ラクトース。添加糖added sugar添加糖（added sugar）added sugar（添加糖）過剰は肥満/糖尿病と関連。
- 食物繊維dietary fiber食物繊維（dietary fiber）dietary fiber（食物繊維）は便通・血糖・コレステロール・腸内細菌に働く。吸収されない糖は浸透圧性下痢osmotic diarrhea浸透圧性下痢（osmotic diarrhea）osmotic diarrhea（浸透圧性下痢）を起こしうる。