多糖

多糖（/ˌpɒˈsækəraɪd/），或多碳水化合物，是食物中发现的最丰富的碳水化合物。它们是由单糖单位组成的长链聚合碳水化合物，通过糖苷键结合在一起。这种碳水化合物可以使用淀粉酶作为催化剂与水反应（水解），从而产生组成的糖（单糖，或寡糖）。它们的结构范围从线性到高度支化。例子包括储存多糖，如淀粉、糖原和半乳糖原，以及结构多糖，如纤维素和甲壳素。

多糖通常是相当异质的，包含重复单元的轻微修改。根据结构的不同，这些大分子可以有不同于其单糖构件的不同特性。它们可能是无定形的，甚至是不溶于水的。

当一个多糖中的所有单糖都是同一类型时，该多糖被称为同多糖或同聚糖，但当存在一种以上的单糖时，它们被称为异多糖或异聚糖。

天然糖类通常由简单的碳水化合物组成，称为单糖，通式为(CH2O)n，其中n为3或更多。单糖的例子有葡萄糖、果糖和甘油醛。同时，多糖的通式为Cx(H2O)y，其中x通常是200至2500之间的一个大数字。当聚合物骨架中的重复单元是六碳单糖时，通常情况下，通式简化为（C6H10O5）n，其中通常40≤n≤3000。

根据经验，多糖含有10个以上的单糖单位，而低聚糖含有3至10个单糖单位；但准确的分界线根据惯例而有所不同。多糖是一类重要的生物聚合物。它们在生物体内的功能通常与结构或储存有关。淀粉（葡萄糖的聚合物）在植物中被用作储存多糖，以直链淀粉和支链淀粉的形式存在。在动物中，结构相似的葡萄糖聚合物是支链更密的糖原，有时被称为动物淀粉。糖原的特性使它能更快地被代谢掉，这适合运动动物的活跃生活。在细菌中，它们在细菌的多细胞性中发挥着重要作用。

纤维素和甲壳素是结构性多糖的例子。纤维素被用于植物和其他生物的细胞壁，据说是地球上最丰富的有机分子。它有许多用途，如在造纸和纺织工业中发挥重要作用，并被用作生产人造丝（通过粘胶工艺）、醋酸纤维素、赛璐珞和硝化纤维素的原料。甲壳素具有类似的结构，但有含氮的侧枝，增加其强度。它存在于节肢动物的外骨骼和一些真菌的细胞壁中。它也有多种用途，包括手术用线。多糖还包括胼胝质或层析质、菊粉质、木聚糖、阿拉伯木聚糖、甘露聚糖、褐藻糖胶和半乳聚糖。

营养多糖是常见的能量来源。许多生物体可以很容易地将淀粉分解成葡萄糖；然而，大多数生物体不能代谢纤维素或其他多糖，如纤维素、甲壳素和阿拉伯氧烷。这些碳水化合物类型可以被一些细菌和原生动物所代谢。例如，反刍动物和白蚁利用微生物来加工纤维素。

尽管这些复杂的多糖不是很好消化，但它们为人类提供了重要的饮食元素。这些碳水化合物被称为膳食纤维，除其他好处外，还能促进消化。膳食纤维的主要作用是改变胃肠道内容物的性质，并改变其他营养物质和化学物质的吸收方式。可溶性纤维在小肠中与胆汁酸结合，使它们更不可能进入体内；这反过来又降低了血液中的胆固醇水平。可溶性纤维还能减弱糖的吸收，减少进食后的糖分反应，使血脂水平正常化，一旦在结肠中发酵，就会产生短链脂肪酸作为副产品，具有广泛的生理活性（下文讨论）。尽管不溶性纤维与降低糖尿病风险有关，但其发生的机制尚不清楚。

膳食纤维尚未被正式提出为一种必需的宏量营养素（截至2005年），但它被认为对饮食很重要，许多发达国家的监管机构建议增加纤维的摄入量。

淀粉是一种葡萄糖聚合物，其中的吡喃葡萄糖单元通过α-连接键结合在一起。它是由直链淀粉（15-20%）和直链淀粉（80-85%）的混合物组成的。麦芽糖由几百条线性链组成。