#生物学小讲座 戒断四天整个人都崩溃了：让马亲王谈之色变的“糖”究竟是什么？

标题只是为了好玩，开门见山：这篇文章的主要内容是介绍三大营养物质之一的“糖类”。

一、无处不在的糖类

糖每个人都认识，但在日常生活中，糖都只是一类能带来甜味的调味品的统称。不管是厨房里用的白砂糖，绵白糖，方糖镜（划掉），还是饮料中加入的果糖或葡聚糖浆，糖的意义似乎都只是为了刺激舌头上的甜味受体，从而引起大脑中一定的欣快感，给我们带来幸福的感觉。但是，在化学家和生物学家的眼里，糖的意义远远不止那一点点的欣快感。

甜甜一笑

糖类分子在自然界中有着广泛分布。以结构最简单的单糖为例，作为植物代谢产物的果糖是优质的甜味剂，在饮料添加剂中随处可见。葡萄糖是细胞最重要最直接的能量来源，有些重病患者不能正常进食，直接吊一瓶葡萄糖就可以保证体力，比什么人参雪莲都管用。牛奶中的半乳糖是小肠吸收最快的单糖，牛奶也因此成为忙碌生活中众多营养早餐食谱的必选。最为人所知的遗传物质DNA，也需要脱氧核糖来作为分子链的骨架。

别被那些科幻风的图唬住了，DNA也是一类普通分子，“含糖量”还挺高。注1

这些似乎已经大大超越了甜味剂的范畴，但糖类的魔力远不止于此。如果将两个或多个糖分子进行缩合反应，能够形成双糖、三糖甚至是多糖，这些由单糖缩合连接而来的分子同样有着重要作用。由果糖和葡萄糖缩合形成的蔗糖是最常见的调味品，由半乳糖和葡萄糖缩合形成的乳糖则是牛奶中含量最高的糖类物质，由两个葡萄糖缩合形成的麦芽糖很早就被中国人提炼出来，用于制作各种点心。而如果是几十个几百个甚至更多的葡萄糖分子进行缩合，就得到了另一种常见物质：淀粉。淀粉实际上是植物以糖的形式储存的能量。

糖不但能单独发挥作用，还能和蛋白质结合在一起，形成糖蛋白。蛋白质的糖基化是一个极为重要和广泛存在的生理过程。很多明星分子都是糖蛋白，比如血细胞中的转铁蛋白，和血小板一起作用的凝血因子，引起移植器官排斥的主要组织相容性抗原，还有艾滋病毒表面的靶细胞结合蛋白等等，都是糖基化蛋白。

二、糖和碳水化合物的渊源

关注减肥健身的朋友可能经常会看到糖、碳水（化合物）等等概念，它们经常被混用，滥用，难以区分，这实际上是一个历史遗留问题。早期的化学家在研究了众多的糖类分子之后，发现了一个有趣的规律：糖类分子中氢氧原子的比例是固定不变的。无论是最简单的单糖C6H12O6，还是分子量动辄成千上万的淀粉，它们的分子中，氢氧的比例始终是2:1。由于水分子的氢氧原子比例也恰好是2:1，于是（自作）聪明的化学家们为它们总结了一个通用的分子式：Cm(H2O)n。乍一看，糖类分子似乎就是由不同比例的碳原子和水分子组合起来的一类化合物，于是这类化合物就被统称为碳水化合物。英文中的糖Carbohydrates就是由碳的词根Carbo和水的希腊语词根Hydro（和九头蛇没…好吧，有关系）组合而来。

很显然，这个通用分子式方便易懂，但是俗话说得好，规律就是用来打破的。随着研究的深入，人们发现并不是所有的糖类都符合这个公式，比如鼠李糖（别问我为什么会有这种奇葩名字）C6H12O5；另外，也有人提出某些恰好符合这个通式的分子表现出完全不同于其他糖类的性质，不能归为一类，比如甲醛CH2O和肌醇(CH2O)6。因此，为了科学的严谨性，人们在统称糖类物质时，逐步弃用了碳水化合物这个名字。但由于这个名字已经被广泛运用，它还是在很多地方被保留了下来。

原来鼠李是这个鼠李：鼠李科植物枣

在中文世界里，这个问题变得更为复杂。糖化学最初被引入时，自然是和甜味剂（最常见的蔗糖果糖葡萄糖等均呈甜味）联系在一起的，因此这类物质也就被统称为糖类。虽然会有一定的不严谨性，但熟悉它们的科学家们还是能很轻易的对这些概念做出区分。然而到了今天，糖的严格定义已经不仅仅用于科研，还用于日常饮食生活中，很多不熟悉不了解糖化学的人就会把用作甜味剂的糖和更广泛意义上的糖混淆在一起。

所以，简而言之，碳水化合物是糖的旧称，后者是一大类重要的化学分子总称。而日常生活中所说的“糖”通常都是指用作甜味剂的某几类分子，甚至特指蔗糖制品（白砂糖），它们只不过是糖类大家族中的少数几个成员罢了。回到我们的标题，马亲王的糖戒断，显然是把整个糖类大家族都从食谱中划去了，而不是说不吃带有甜味糖的东西，他的经验告诉我们，这样做是减不了肥的。

三、戒断糖类为什么不能减肥？

其实这个问题也很简单。糖戒断的初衷是为了尽可能有效的减少热量摄入，虽然广义的糖摄入会带来大量的热量，导致肥胖，但由于1、木桶效应的存在，单单减少一类营养物质的摄入难以起到理想中的效果；2、广义的糖还参与其他重要生理作用。所以糖戒断不能减肥，只会引起生理功能紊乱。真正需要减少甚至戒断的是游离糖/添加糖的摄入。2015年，世卫组织发布了有关成人和儿童糖摄入的指南，引入了游离糖的概念。该指南推荐人们在整个生命周期内限制游离糖的摄入，无论成人还是儿童，都建议把游离糖的摄入量控制在每天总能量摄入的10%以下。

所谓的游离糖是指单糖（葡萄糖、果糖）和双糖（如蔗糖）以及天然存在于蜂蜜、糖浆、果汁和浓缩果汁中的糖。但是，游离糖不包括新鲜的完整水果中天然存在的糖、奶类中的乳糖，也不包括薯类和薯类中的淀粉。这一类糖多由未破碎的生物膜结构保护着，消化吸收的速度会降低，有助于保持血糖水平的稳定性。更重要的是，新鲜水果、薯类、奶都是营养丰富均衡的健康食物，而游离糖的摄入过多容易造成营养不均衡。世卫组织为什么要劝大家减少游离糖的摄入？因为现在的食品和饮料中为了通过欣快感吸引顾客，加入了太多的糖，多吃多喝不但容易变胖，长期糖摄入过多还容易引起各种代谢紊乱，最常见的就是2型糖尿病。

饮料中的含糖量有多少呢？以前的可口可乐用的是蔗糖，用量大约是10克每一百毫升，相当于30多克一听饮料。一般人可能对这个数字没什么概念，但是如果知道用天平称出来是满满一大勺（拳头大的那种）不止，大多数人就会感到惊悚了。现在可口可乐已经改用果葡糖浆，这是一种由玉米淀粉水解而来的甜味添加剂，常用的F55含有55%的果糖，成分其实和蔗糖差不多，但由于消化吸收时比蔗糖还少了一个分解过程，所以危害比蔗糖还要严重。国内的饮料也好不到哪里去，我自己买过某厂出的所谓冰糖雪梨，齁的让人受不了，喝了不到半瓶就放弃治疗了。

引自网络

注释

1 （右下）构成骨架的脱氧核糖（大的五边形S）通过磷酸（p）连接成链，每一个脱氧核糖连接着四种碱基（ATGC）之一，对应的碱基按碱基互补的规律结合。一分子磷酸+一分子脱氧核糖+一分子碱基三种物质组合在一起，形成了DNA链的基本组成单位，被称作核苷酸（图中共有六个核苷酸分子）。核苷酸首尾相连，两两对接，形成长长的链条，就是我们常说的DNA。