重要的单糖及其衍生物简介

1. 重要的单糖

单糖是糖类的最小单位。近半个世纪来，发现的单糖为数不少，现已知的醛糖有600多种，酮糖及其衍生物180种，主要是戊糖和己糖。常见的戊糖有D-（-）-核糖、D-（-）-2-脱氧核糖、D-（+）-木糖和L-（+）-阿拉伯糖。它们都是醛糖，以多糖或苷的形式存在于动植物中。最常见的己糖是葡萄糖和果糖，以游离或结合的形式存在于动植物中。下面简要介绍葡萄糖和果糖。

（1）葡萄糖 最初是从葡萄汁中分离结晶得到的，现在大多来自淀粉、蔗糖麦芽糖及乳糖的水解产物，它广泛存在于生物体中。葡萄糖是最常见的六碳单糖，又称右旋糖。以游离或结合的形式，广泛存在于生物界。葡萄、无花果等甜果及蜂蜜中，游离的葡萄糖含量较多。天然的葡萄糖，无论是游离的或是结合的，均属D构型，在水溶液中主要以吡喃式构型含氧环存在，为α和β两种构型的衡态混合物。葡萄糖还是一种重要的营养物质，在生物学领域具有重要地位，是活细胞的能量来源和新陈代谢中间产物。植物可通过光合作用产生葡萄糖。在食品、医药工业上可直接使用，工业上还大量用葡萄糖为原料合成维生素C （抗坏血酸），还可以制造糖果和葡萄糖酸钙。

（2）果糖 果糖主要产自天然的水果和谷物之中，全天然、甜味浓郁的新糖类，因不易导致高血糖，也不易产生脂肪堆积而发胖，更不会产生龋齿，而被更多的人们所认识。具有口感好、甜度高、升糖指数低以及不宜导致龋齿等优点。果糖的甜度是蔗糖的1.8倍，是所有天然糖中甜度最高的糖，果糖在营养性与安全性上则可靠得多。可以说，果糖是目前世界上已知的最安全、最健康的糖之一。

2. 单糖的衍生物

由于单糖具有多个可反应的基团，因此可形成多种单糖衍生物，大体有以下几类：

（1）糖苷类 糖苷类物质主要存在于植物体的根、茎、叶、花和果实中，许多具有很高经济价值和药用价值的植物色素、生物碱等的有效成分都是糖苷，其配基都是很复杂的化合物，糖苷的化学性质和生物功能主要由配基决定。动物、微生物体内也有许多苷类化合物，如核糖和脱氧核糖与嘌呤或嘧啶碱形成的糖苷称为核苷或脱氧核苷，在生物学上具有重要意义。

还有一些糖苷存在于某些食物中，如苦杏仁糖苷水解后能产生氢氰酸，将会引起氰化物中毒，为防止中毒，最好不食用或少食用这类氰苷含量高的食品（如杏仁、木薯、高粱、竹笋和菜豆等），或者将这些食品收获后短时期贮存，并经过蒸煮后充分去除氰化物后再食用，防止引起食物中毒。

（2）单糖的磷酸酯 单糖的磷酸酯在生命过程中具有重要意义，它们是人体内许多代谢的中间产物。单糖的磷酸酯在食品中应用，可以作乳化剂，还能防止蛋白质变性和抗菌效果。常被用于含乳饮料，可使脂肪球稳定，防止乳蛋白变性及产生沉淀。

（3）氨基糖 自然界的氨基糖是己醛糖分子中C₂上的羟基被氨基取代的衍生物。常见的是β-D-氨基葡萄糖和β-D-氨基半乳糖，氨基糖常以结合状态存在于黏蛋白和糖蛋白中，但游离的氨基半乳糖对肝脏有毒性。

（4）糖酸 糖酸是糖的醛基被氧化为羧基生成的衍生物。单糖的糖酸中常见的是葡萄糖酸和果糖酸。葡萄糖酸常以内酯形式存在，可与钙离子结合，有助于钙吸收。医药工业上可直接使用，工业上还大量用葡萄糖为原料生产葡萄糖酸钙。(www.xing528.com)

（5）糖醇 许多糖醇，如山梨醇、木糖醇、甘露醇等不仅甜味较好，而且化学性质和对微生物的稳定性好，这些优点使糖醇在食品工业中的应用十分广泛。如由葡萄糖催化加氢得到的山梨醇，它的优点是有很好的保湿性，常用于糕点制作的甜味剂；甘露糖醇根据吸湿性很小的优点，常用于硬糖果制作，不易吸湿。

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木糖醇的应用

木糖醇是一种天然、健康的甜味剂，也是人体正常糖代谢的中间体。木糖醇在体内代谢不需要胰岛素参与，不升高血糖值，还可消除糖尿病人 “三多”（多饮、多尿、多食）症状，因此是糖尿病人安全的甜味剂、营养补充剂和辅助治疗剂。

（1）食用木糖醇不会引起龋齿，适用于作为口香糖、巧克力、硬糖等食品的甜味剂。与其他糖类、醇类调和食用，可作为低糖食品的甜味剂。

（2）木糖醇口感清凉，冰冻后效果更好，可用在爽心的冷饮、甜点、牛奶、咖啡等，也可用在健康饮品、润喉药物、止咳糖浆等方面。

（3）家庭中可作为蔗糖的代用品，防止蔗糖食用过多引起的肥胖。

（4）可用作化妆品类的湿润调整剂，对人体皮肤无刺激，如洗面乳、美容霜、化妆水等。

（5）木糖醇具有吸湿性、防龋齿功能，且液体木糖醇具有良好的甜味，可以代替甘油作烟丝、防龋齿牙膏、漱口剂的加香、防冻保湿剂等。

（6）液体木糖醇可用在蓄电池极板制造上，性能稳定，容易操作，成本低，比甘油更佳。