淀粉和纤维素都是由葡萄糖分子通过缩聚反应形成的多糖,但它们的缩聚方式不同,分别形成α和β两种糖苷键。
淀粉的形成与功能
当大量葡萄糖分子以α方式缩聚时,形成淀粉分子。淀粉主要存在于植物的种子、块茎等部位,由直链淀粉和支链淀粉组成。例如,稻米、玉米和马铃薯中,直链淀粉占比10%~30%,其余为支链淀粉;而糯米中几乎全是支链淀粉。在粮食短缺时,树皮和根茎常被用作食物来源,因为它们含有大量淀粉,是重要的营养来源。
淀粉是一种高分子化合物,需经过水解分解为小分子葡萄糖后才能被人体吸收。水解过程从口腔开始,唾液中的淀粉酶将少量淀粉水解为麦芽糖,主要水解过程则在小肠中由胰腺分泌的淀粉酶完成。葡萄糖被吸收后,通过血液输送到各器官,在氧气参与下氧化并释放能量,维持人体正常运转。多余的葡萄糖会转化为糖原,储存在肝脏和肌肉中。当血糖浓度降低时,糖原迅速水解为葡萄糖供身体使用。若摄入过多,糖原会转化为脂肪储存,过量摄入淀粉可能对健康造成影响,如增加糖尿病患者并发症风险。
纤维素的形成与功能
当大量葡萄糖分子以β方式缩聚时,形成纤维素。纤维素在β-葡萄糖苷酶的催化下水解为葡萄糖。作为植物细胞壁的主要成分,几乎所有植物都含有纤维素。
纤维素是膳食纤维的一种,膳食纤维还包括半纤维素、果胶和木质素等。膳食纤维分为不可溶性纤维和可溶性纤维。不可溶性纤维主要来自水果、蔬菜、全谷类和豆类;可溶性纤维则来自果胶、藻胶和魔芋等。虽然膳食纤维不能在胃肠道内被消化吸收,但它在维护肠道健康、调节血糖、降低胆固醇和保护心脑血管健康方面具有重要作用。