糖を主要成分とする物質の総称で、1923年の国際化学会議で決められた名称。脂質およびタンパク質に対してよばれる。糖質は、緑色植物が光合成の結果、炭酸ガス(二酸化炭素)と水から太陽エネルギーを利用して最初につくる有機物で、年間概算4×1011t合成される。植物体には、支持多糖であるセルロースやヘミセルロースをはじめ貯蔵多糖であるデンプンのような複雑な高分子化合物から、単糖のグルコースや二糖のショ糖のような比較的簡単な糖に至るまで多量に含まれており、植物体乾物重量の50~80%に及んでいる。一方、動物は植物のつくった糖質をエネルギー源として利用するが、糖質の含量は動物体では少ないのが普通である。人体では血糖(血液濃度の0.7~1.2%のグルコース)と筋肉(重量%で最高1.2%)や肝臓(最高7%)のグリコーゲンが主体であり、成人の糖質含量はグルコースに換算して200~300グラム程度である。
天然に存在する糖類、たとえばグルコース、フルクトース、ショ糖や乳糖、あるいはデンプンやセルロースは炭素(C)、水素(H)、酸素(O)の三元素から構成されており、それら三元素の含まれている比率は実験式Cm(H2O)nで表されるように、ちょうど水H2Oと炭素原子Cがある比率で結び付いているように示せるので、carbohydrateは最初は炭水化物(あるいは含水炭素)と名づけられた。糖類の基本単位はヒドロキシ基(-OH)を多数含み、アルデヒド基(-CHO)またはケトン基(O)というカルボニル基を含んでいる。しかし、これら基本単位のヒドロキシ基の一部が水素原子やアミノ基に置換されたデオキシ糖やアミノ糖、カルボキシ基(カルボキシル基)や硫黄(いおう)原子を含むウロン酸や硫黄糖、カルボニル基を含まないアルジトールやイノシトール、カルボニル基を二つ含むウロース、分枝(ぶんし)炭素鎖をもつ分枝糖など多様な官能基をもつ類縁体、配糖体、部分メチルエーテルや酢酸、硫酸、リン酸エステルなど膨大な数の誘導体が天然に存在していることがわかってきた。これらは前述のCm(H2O)nの実験式と一致しないので、炭水化物という用語は適当でないという見方もあり、タンパク質や脂質などと同様に糖質という用語が用いられ始めた。
糖質の基本単位は、グルコースやフルクトースのようにポリヒドロキシアルデヒドまたはポリヒドロキシケトン構造をもち還元性をもつ単糖(還元糖)である。単糖は分子中の炭素の数により三炭糖(トリオース)、四炭糖(テトロース)、五炭糖(ペントース)、六炭糖(ヘキソース)などに小分類される。また、基本単位の数により二糖類(ジサッカリド)、三糖類(トリサッカリド)、少糖類(オリゴサッカリド)、多糖類(ポリサッカリド)などに分類される。
日本人の糖質摂取量は、わずかずつ減少の傾向にあるが1人1日当り約300グラムで、エネルギー摂取量の50~60%を占め、主要なエネルギー源である。世界的にみても、食習慣、食物および所得によって異なるが、摂取エネルギー中糖質の占める割合は40~80%である。一般に、所得があがると糖質の摂取が減少するが、これは植物性食品の摂取が減少することにおもな原因があり、また摂取する糖質の内容はデンプンが減少しショ糖が増加する傾向がある。糖質の1グラム当りの生体に利用されるエネルギーは約4キロカロリーで、脂質の9キロカロリーよりは小さいがタンパク質とほぼ同じであり、もっとも安価なエネルギー源である。
われわれのエネルギー源として重要な糖質は、単糖ではグルコース(ブドウ糖)、フルクトース(果糖)とガラクトース、少糖では二糖類のショ糖(スクロース)、麦芽糖(マルトース)、乳糖(ラクトース)、多糖ではデンプンであり、これら以外のものは摂取量と利用されやすさの両面からエネルギー源としてはほとんど重要でない。もちろんエネルギー源以外にも、穀類、いも類、野菜類、果実類、キノコ類や藻類に含まれるヘミセルロース、ペクチン質やその他いくつかの難消化性多糖は食物繊維(ダイエタリーファイバー)として重要性が認められている。一方、われわれが毎日摂取する食品の加工、調理および保蔵の面からみると、還元糖は褐変の原因として重要であり、また食品のテクスチュア(舌ざわり、歯ごたえなどの物理的特性)を保つうえから多糖のデンプンやペクチン質などが重要である。さらにショ糖、ブドウ糖、果糖などの糖は甘味剤として重要で、われわれの食生活に不可欠のものである。また、糖タンパクなど複合糖質は、生体内の細胞の構成成分、粘質物や結合組織の成分として、それらの生理的機能が重要視されている。
単糖のグルコース、フルクトース、ガラクトースは小腸で吸収される。このときグルコースは主として能動輸送により、その他のものは受動輸送により吸収される。ショ糖、麦芽糖、乳糖は小腸で膜消化される。すなわち、これらは小腸粘膜上の二糖類加水分解酵素により構成単糖に加水分解されると同時に小腸から吸収される。デンプンは口腔(こうくう)と膵液(すいえき)のα-アミラーゼで麦芽糖と分枝少糖類まで分解され、これら糖類は小腸で膜消化を受け、グルコースとなって小腸から吸収される。
[不破英次]
炭水化物の別称。炭水化物は(CH2O)nの分子式を示すことが多く,あたかも炭素と水が化合したかのように受け取られ,このように称された。しかし,これは誤解とも言え,他のしかるべき名称に置き換えるべきだとの考えがあり,日本でも糖質という言葉が広く使われるようになっている。
→炭水化物
執筆者:村松 喬
出典 株式会社平凡社「改訂新版 世界大百科事典」改訂新版 世界大百科事典について 情報
出典 森北出版「化学辞典(第2版)」化学辞典 第2版について 情報
※「糖質」について言及している用語解説の一部を掲載しています。
出典|株式会社平凡社「世界大百科事典(旧版)」
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