營養生化學是一門以生物化學為基礎，探討營養素與人體交互關係的科學，它涵蓋的範圍很廣，從巨量營養素，包括蛋白質、醣類與脂質，微量營養素的維生素與礦物質，還有熱量與膳食纖維等，除了深入淺出、精簡式的說明各種營養素在人體內的利用過程，也重點式的介紹營養素的代謝與維持人體健康、預防慢性疾病的關係。

　　本書試圖以簡明的粗線條，向讀者介紹營養生化學的基本知識、營養素的功能，營養素在人體內的消化、吸收、代謝與廢棄物排泄的各種途徑。在編排上採取圖解的方式，把複雜的概念化約為簡易的圖或表，方便讀者兩邊對照內容，以收專業、易懂而易記之效。
 

作者簡介

莊正宏

　　現職：
　　弘光科技大學營養系暨營養醫學所副教授
　　弘光科技大學食品安全與超微量檢驗總中心主任

　　學歷：國立中興大學食品科學研究所博士

　　經歷：
　　營養師
　　行政院公共工程委員會專家學者

黃晉修

　　現職：亞洲大學食品營養與保健營養生技學系副教授

　　學歷：國立中興大學食品暨應用生物科技學系博士

詹恭巨

　　現職：靜宜大學食品營養學系副教授   

　　學歷：美國喬治亞大學食品營養博士

　　經歷：
　　靜宜大學食品營養學系系主任
　　靜宜大學教務處學術發展組組長
　　台灣營養學會雜誌總編輯
　　靜宜大學研究發展處民生與環境科技檢測中心主任

趙文婉

　　現職：開南大學保健營養學系副教授

　　學歷：國立臺灣大學微生物與生化學研究所營養科學組博士

　　經歷：
　　中央研究院農業生物科技研究中心中草藥醫學研究組博士後研究員
　　桃園市105年度學校護理人員及營養師暨公立幼兒園契約護理人員試務聯合甄選命題委員
　　新北市立三峽國民中學105年營養師甄選試題委員
 

1-1醣類簡介(Introduction to carbohydrates)
 
醣類是人類飲食中提供熱量的主要來源，每日所攝取的總熱量，至少有一半或更多來自於醣類。飲食中的醣類大約有一半是屬於多醣類(Polysaccharides)，例如澱粉與糊精，大部分都來自於穀類與蔬菜類食物。另一半則屬於簡單醣類(Simple sugars)，其中最重要的莫過於雙醣類的蔗糖(Sucrose)、乳糖(Lactose)與麥芽糖(Maltose)，單醣類的葡萄糖(Glucose)、半乳糖(Galactose) 與果糖(Fructose)。
 
醣類是由碳、氧及氫三種元素構成。醣類主要分成兩大類：簡單醣類(Simple carbohydrates)與複雜醣類(Complex carbohydrates)。簡單醣類包括單糖(Monosaccharides)與雙糖(Disaccharides)。複雜醣類則包括寡糖(Oligosaccharides){由3~10個單糖組成，及多糖(Polysaccharides){由10個以上之單糖組成。(圖1-1)
 
食物中之單糖為葡萄糖、半乳糖與果糖，雙糖則為蔗糖、乳糖與麥芽糖。單糖與雙糖稱為簡單醣類，其餘的稱為複雜醣類。寡糖的分子大小介於簡單醣類與複雜醣類之間，由3~10個單糖所構成，例如棉子糖、水蘇糖等。食物中之寡糖無法被消化酶分解，因此不提供熱量，但是不能在小腸消化之寡糖，可在大腸為腸道益生菌(Probiotics)，例如乳酸菌或雙叉桿菌利用，而有促進腸道益生菌繁殖之特性，此種特性讓寡糖被稱為益生素(Prebiotics)。複雜醣類主要是植物性的澱粉 (Starch)與膳食纖維 (Dietary fiber)及動物性的肝糖(Glycogen)(圖1-2)。澱粉與肝糖可被消化酶分解為單糖而吸收，膳食纖維則無法消化。澱粉依其構造又可分為直鏈澱粉(Amylose)與支鏈澱粉(Amylopectin)，直鏈澱粉的糖與糖之間的鍵結是屬於1-4鍵結，而支鏈澱粉分支部位的鍵結是屬於1-6鍵結，澱粉的1-4鍵結可被消化道所分泌的澱粉酶消化，1-6鍵結則可由糊精酶消化(圖1-2)。肝醣也具有如澱粉般的鍵結，只是分支更多，分支越多越容易吸水而穩定結構，分支越多也更容易被水解而釋出葡萄糖，因此肝醣在維持血糖濃度方面的功能是很重要的。膳食纖維的構造如圖1-2所示，膳食纖維糖與糖之間的鍵結是屬於鍵結，由於消化澱粉的酶並無法分解1-4鍵結，因此膳食纖維並不能被消化。飲食中的膳食纖維將隨著未被消化的食物殘渣進入大腸，在大腸，有些可溶性膳食纖維會被腸道菌利用來發酵，發酵副產物的短鏈脂肪酸被大腸黏膜細胞吸收後可提供身體部分熱量。