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炭水化物(たんすいかぶつ、英:carbohydrates、独:kohlenhydrate)または糖質(とうしつ、英:saccharides)は、単糖を構成成分とする有機化合物の総称であり、タンパク質、脂質、核酸に並ぶ重要な生体物質である。炭水化物の多くは分子式が C_mH_2nO_n で表され、C_m(H₂O)_n と表すと炭素に水が結合した物質のように見えるため炭水化物と呼ばれる(かつては含水炭素とも呼ばれた)。

定義としては、炭水化物は糖およびその誘導体の総称であり、分子式 C_mH_2nO_n で表されない炭水化物もある。そのような例としてデオキシリボース C₅H₁₀O₄ が挙げられる。また、分子式が C_mH_2nO_n ではあっても、ホルムアルデヒド (CH₂O, m = n = 1) は炭水化物とは呼ばれない。今日では総称として糖質ないしは糖とよばれる場面の方が多くなっている。

栄養学的あるいはエネルギー代謝以外の糖質の事項については(例えば、化学的、分子生物学的性質)記事 糖に詳しい。

炭水化物は主に植物の光合成でつくられる。

◆ 炭水化物に分類されるもの

◇ 栄養表示による分類

日本では、健康増進法に基づく栄養表示基準で、消費者向けに販売される食品に栄養成分を表示する際には表示方法が規定されている。「炭水化物」や「糖質」及び「食物繊維」の含有量の表示が認められている。

また、これとは別に、状況に応じ「糖類」の含有量が表記される場合がある。例えば、「シュガーレス(無糖・ノンシュガー・糖類ゼロの表示も同じ意味)」「低糖・従来比糖類○○%カット」などの表記をする場合に用いられることがある。

分類は下記の通りとなる。

・炭水化物栄養表示基準において「食品の重量から、たんぱく質、脂質、灰分及び水分の量を控除して算定」した値と規定されている。従って、体内での働きが一般の炭水化物とは異なる成分、例えばクエン酸なども炭水化物の含有量として表示される事に注意が必要である。

  ・糖質(食物繊維ではない炭水化物正式には「食品の重量から、たんぱく質、脂質、食物繊維、灰分及び水分の量を控除して算定」した値と規定されている。)

    ・糖類(単糖類又は二糖類であって、糖アルコールでないもの)

    ・そのほか(デンプンなど)

  ・食物繊維

例えば、ある食品の栄養成分表示に、炭水化物○○g、糖質□□g、食物繊維△△g、糖類××gと書いてあれば、糖質と食物繊維の含有量□□・△△は、炭水化物含有量○○の内数であり、更に糖類含有量××は、糖質含有量□□の内数である。

◇ 化学的分類

より厳密には、炭水化物とは以下を包括する一般名称である。

・糖 ? アルデヒド基またはケトン基を持つ多価アルコール(カルボニル基を持つ多価アルコール)

  ・単糖

  ・少糖 ? 単糖が2個〜20個程度結合したもの。オリゴ糖ともいう。単糖の結合した数により、特に二糖、三糖などという場合もある。

  ・多糖 ? 単糖がオリゴ糖以上に結合したもの。

・糖の誘導体

◆ 炭水化物の生理作用

炭水化物は生物にとって大きく分けて3種類の働きを持つ。

#エネルギー源

#形態構築の材料

#分子的な「標識」

単糖であるグルコースは細胞の主なエネルギー源である。また、とりわけ人間にとっては、思考の際の脳のエネルギー源としても非常に重要である。グルコースは植物ではデンプン、動物ではグリコーゲンとして、高分子として体内に蓄えられる。

植物の体はセルロースという多糖によって構成されている。セルロースはデンプンと同じグルコースの多量体であるが、結合様式が異なるため、化学的に極めて強靭な構造を持つ。セルロースは細胞壁の主成分として活用されている。

また、細胞の表層には、糖鎖と呼ばれる糖の多量体が結合している。これはタンパク質に対する受容体ほど強くは無いものの、生体内である種の「標識」としてはたらいている。

◆ 食事摂取基準

人間が1日に必要とする炭水化物は総エネルギー必要量の50%から70%を目標にすべきとされる[外部リンク] 日本人の食事摂取基準(2005年版) (厚生労働省)

。またWHO/FAOの2003年のレポートで、砂糖は総エネルギー必要量の10%未満にすべきだと勧告されているReport of a Joint WHO/FAO Expert Consultation

[外部リンク] Diet, Nutrition and the Prevention of Chronic Diseases 2003。

◆ 脚注

◆ 関連項目

・3大栄養素

・栄養学

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