บทท่ คาร โบไฮเดรต Carbohydrate 2... · 2017-05-02 · บทท่ 2 | คาร โบไฮเดรต ดร.อนุสรณ เชดทอง

บทท่ี คารโบไฮเดรต

Carbohydrate

จุดประสงคการเรียนรู

1. อธบิายถงึลักษณะโครงสรางและคุณสมบัตขิองคารโบไฮเดรต

2. สามารถจําแนกชนดิของคารโบไฮเดรตแตละประเภทได

3. สามารถบอกหนาที่ของคารโบไฮเดรตได

คารโบไฮเดรต (carbohydrate) เปนสารชีวโมเลกุลที่สําคัญที่เปนองคประกอบของ

สิ่งมีชีวิตทุกชนิด ทําหนาที่สะสมพลังงาน ที่พบในชีวิตประจําวันทั่วไปไดแก น้ําตาล (sugar)

แปง (starch) เซลยโูลส (cellulose) และไกลโคเจน (glycogen) (Riis, 1983; Nafikov and Beitz,

2007) โดยที่สวนใหญเปนแปง และเซลยโูลส ในพชื สวนไกลโคเจนพบในเซลลเนื้อเยื่อ น้ําไขขอ

และผนังเซลลของสัตว คําวาคารโบไฮเดรตมีรากศัพทมาจากคําวา คารบอน (carbon) และคํา

วา ไฮเดรต (hydrate) คือ อ่ิมตัวไปดวยน้ํา ซ่ึงรวมกันก็หมายถึงคารบอนที่อ่ิมตัวไปดวยน้ํา มี

สูตรเคมีอยางงายก็คือ (CH2O)n ซ่ึง n≥3 โดยคารโบไฮเดรตจัดเปนสารประกอบแอลดีไฮด

(aldehyde) หรอื คีโตน (ketone) ที่มีหมูไฮดรอกซิล (hydroxyl group, -OH) เกาะอยูเปนจํานวน

มาก จงึเรยีกวา สารประกอบโพลี่ไฮดรอกซีแอลดไีฮด (polyhydroxyaldehyde) หรือ โพลีไฮดร

อกซีคีโตน (polyhydroxyketone) ซ่ึงการที่มีหมูไฮดรอกซิลในโมเลกุลนั้น ทําใหเกิดการวางตัว

ของหมูดังกลาวที่แตกตางกัน และยังสามารถทําปฏิกิริยาหรือสรางพันธะกับสารอ่ืนๆ ได

(นัยนา, 2553) ดังนั้น คารโบไฮเดรตจึงมีความหลากหลายทั้งในดานของโครงสรางทางเคมี

และบทบาททางชีวภาพอีกดวย หนวยที่เล็กทีสุดของคารโบไฮเดรตก็คือน้ําตาลโมเลกุลเดี่ยว

หรอืโมโนแซคคารไรด (monosaccharide)

ความสําคัญของคารโบไฮเดรต

คารโบไฮเดรตมีหนาที่สําคัญ คือ เปนแหลงพลังงาน, เปนโครงสรางของเนื้อเยื่อ

โดยรวมกับโปรตนีและไลปดเปน glycoprotein และ glycolipid ตามลําดับ เปนสวนประกอบของ

เยื่อหุมเซลล (cell membrane) เปนสารที่ใหโครงคารบอนสําหรับการสังเคราะหกรดอะมิโนไม

จําเปน เปนตน (Nafikov and Beitz, 2007) กลูโคสเปนน้ําตาลหรือคารโบไฮเดรตที่สําคัญที่สุด

ในสัตวเลี้ยงลูกดวยนม เพราะเปนแหลงใหพลังงานสวนใหญของเนื้อเยื่อ นอกจากนี้รางกายยัง

นํากลูโคสไปใชในการสังเคราะห คารโบไฮเดรตหรือน้ําตาลที่มีหนาที่เฉพาะอ่ืนๆ เชน ไกลโค

2

บทท่ี 2 | คารโบไฮเดรต

7 ดร.อนุสรณ เชิดทอง

เจน ที่ทําหนาที่เปนแหลงพลังงานสํารอง, ไรโบส ที่เปนสวนประกอบของกรดนวิคลอิีค, กาแลค

โตส ที่เปนสวนประกอบของแลคโตสในน้ํานม เปนตน ถารางกายไดรับอาหารคารโบไฮเดรต

มากเกนิความตองการ ก็จะมีการเก็บสะสมบางสวน ไวในรูปขอไกลโคเจน และกรดอะมิโนใน

ปริมาณจํากัด นอกจากนี้คารโบไฮเดรตสวนที่มากเกินจะเปลี่ยนไปเปนไขมันที่สามารถเก็บ

สํารองไวไดโดยไมจํากัดจํานวนในเนื้อเยื่อไขมัน และถาระดับน้ําตาลในเลือดสูง

(hyperglycemia) เกินขีดกักกั้นของไต (renal threshold) ก็จะมีการขับออกมาทางปสสาวะ ใน

ภาวะปกต ิสมองจะใชกลูโคสเปนแหลงของพลังงานเพียงอยางเดียว ถาระดับน้ําตาลในเลือด

ลดต่ําลงมากๆ (hypoglycemia) จะทําใหสมองขาดพลังงาน อาจชักหมดสตแิละถงึตายได โรคที่

เกี่ยวของกับความผิดปกตขิองเมตะบอลสิมของคารโบไฮเดรตมีหลายโรค ไดแก โรคเบาหวาน

(diabetes mellitus), fructosuria, glycogen storage disease, galactosemia เปนตน

สมบัตขิองคารโบไฮเดรต

1. มีสูตรทั่วไปของคารโบไฮเดรต คอื (CH2O)n

ขอยกเวน

คารโบไฮเดรตบางชนิดไมมีสัดสวนเหมือนกันได เชน ดีออกซีไรโบส (C5H10O4) สาร

บางอยางมีสูตรทั่วไปเปน (CH2O)n คลายคารโบไฮเดรต แตไมใชคารโบไฮเดรต เชน กรดน้ําสม

C2H4O2 กรดแลคตกิ C3H6O3

2. จัดเปนพวกโพลไีฮดรอกซีล

3. คารโบไฮเดรตสวนใหญประกอบไปดวยแปง และน้ําตาล โดยน้ําตาลที่เปน

คารโบไฮเดรตโมเลกุลเล็ก มักเรยีกลงทายช่ือดวย โอส (-ose) เชน กลูโคส (glucose) มอสโตส

(motose) สวนแปงเปนคารโบไฮเดรตโมเลกุลใหญไดแก ไกลโคเจน (glycogen) และเซลยูโลส

(cellulose)

4. คารโบไฮเดรตในคน และสัตว สามารถสะสมในรางกายในรูปของไกลโคเจน สวน

ใหญเก็บ

สะสมไวที่ตับ และกลามเนื้อ

5. แปงสามารถเปลี่ยนเปนน้ําตาลได โดยใชเอนไซมที่มีอยูในน้ําลาย



การจําแนกชนดิของคารโบไฮเดรต

โดยทั่วไปแลว สามารถจําแนกชนิดของคารโบไฮเดรตตามจํานวนของน้ําตาลที่เปน

องคประกอบ ได 3 ชนิด คือ โมโนแซ็กคาไรด (monosaccharide) โอลิโกแซ็กคาไรด

(oligosaccharide) และ โพลี่แซ็กคาไรด (polysaccharide)

โมโนแซ็กคาไรด (monosaccharide)

โมโนแซ็กคาไรด หรอืน้ําตาลโมเลกุลเดี่ยวเปนคารโบไฮเดรตที่มีขนาดโมเลกุลเล็กที่สุด

เปนโมเลกุลสายเดี่ยว ตอกันเปนลูกโซยาวไมแตกกิ่งหรือแขนง ประกอบดวยอะตอมของ

คารบอนตัง้แต 3 ถงึ 7 อะตอม (Klaus, 1994) มีสูตรโครงสรางทั่วไป คอื (CH2O)n โดย n แสดง

จํานวนคารบอนอะตอม โมโนแซ็กคาไรดที่รูจักกันทั่วๆ ไป สามารถพบไดตามธรรมชาติ และ

น้ําตาลกลุมนี้จะไมถูกยอยสลายอีกตอไป แบงออกเปน 2 กลุม คอื

1. น้ําตาลเพนโตส (pentose) เปนน้ําตาลที่มีคารบอน 5 อะตอม ซ่ึงมีสูตรทั่ว ๆ ไป

C5H10O5 (แสดงดังภาพที่ 2.1) น้ําตาลเพนโตส มีหลายชนดิแตที่รูกันโดยทั่วไปมีดังนี้

ภาพท่ี 2.1 โครงสรางของน้ําตาลเพนโตส

ท่ีมา: McDonald et al. (2011)

1.1 ไซโลส (xylose) ไดจากการยอย (hydrolysis) ซังขาวโพด เปลือกเม็ดนุน

เปลอืกขาวโอต รําขาว หญา แหง และไมหลายชนดิ

1.2 ไรโบส (ribose) เปนผลิตผลที่ไดจากการยอยของกรดนิวเคลอิก (nucleic

acids) น้ําตาล ไรโบส มีบทบาทสําคัญในการเมแทบอลิซึมของสัตว เชน เปนสวนประกอบของ

สารใหพลังงานสูง เชน เอดีพี ( adenosine diphosphate, ADP), เอทีพี (adenosine

triphosphate, ATP) นอกจากนี้ไรโบสยังเปนองคประกอบของไรโบฟลาวิน (riboflavin) อารเอ็น

เอ (ribonucleic acids, RNA) และ ดเีอ็นเอ ( deoxyribonucleic acids, DNA ) ซ่ึงจะพบอยูในเซลล

ของสิ่งมีชีวติ



1.3 อะราบิโนส (arabinose) เปนผลิตผลที่ไดจากการยอย gum arabic และ

อาจไดจากการยอย รําขาว และ cherry gum

2. น้ําตาลเฮกโซส (hexoses) เปนน้ําตาลที่มีคารบอน 6 อะตอม ซ่ึงมีสูตรทั่วไปคือ

C6H12O6 น้ําตาลเฮกโซสที่สําคัญ เชน กลูโคส ฟรุกโตส และกาแลคโตส

2.1 น้ําตาลกลูโคส (glucose) มีช่ือเรียกไดหลายอยาง เชน เดกซโตรส

(dextrose) น้ําตาลองุน (grape sugar) น้ําตาลกลูโคสพบอยูตามธรรมชาติ เชน พบอยูตาม

ผลไม น้ําผ้ึง นอกจากนี้พบกลูโคสรวมตัวอยูในน้ําตาล 2 โมเลกุลหลายชนิด เชน ซูโครส มอล

โตส แลคโตส และเซลโลไบโอส น้ําตาล กลูโคสถือเปนน้ําตาลชนิดเดียวที่พบอยูในเลือด โดย

ปกตใินเลอืดมีกลูโคสประมาณ 0.1% ทางอาหารสัตวใหความสนใจกลูโคสเปนพิเศษ เพราะวา

ผลผลิตข้ันสุดทายที่ไดจากการยอยคารโบไฮเดรตที่สลับซับซอนในสัตวไมเค้ียวเอ้ืองจะได

กลูโคส และกลูโคสจะไหลเวยีนไปตามเลือด สัตวนํากลูโคสไปใชเปนพลังงาน น้ําตาลกลูโคส

เปนน้ําตาลที่มีรสหวานนอยกวาน้ําตาลที่ไดจากออย จากภาพที่ 2.2 แสดงโครงสรางของ

น้ําตาลกลูโคสและฟรุกโตส ซ่ึงโดยทั่วไปมีอยู 2 ไอโซเมอร (D- และ L-) จําแนกตามลักษณะ

การเกาะของหมู –OH ที่คารบอนอะตอมที่ 5 โดยโครงสรางแบบ D จะมีความสําคัญกวา

ภาพท่ี 2.2 โครงสรางของน้ําตาลกลูโคสและฟรุกโตส ทัง้ 2 ไอโซเมอร (D- และ L-)


2.2 น้ําตาลฟรุกโตส (fructose) มีช่ือเรียกไดอยางอ่ืนอีกคือ ลีวูโลส (levulose)

และน้ําตาลผลไม (fruitsugar) น้ําตาลฟรุกโตสพบอยูตามธรรมชาติในผลไมที่สุก และพบใน

น้ําผ้ึง น้ําตาลชนดินี้มีความหวานที่สุด และเม่ือถูกหมักโดยยีสตจะไดคารบอนไดออกไซดและ

แอลกอฮอล

2.3 น้ําตาลกาแลคโตส (galactose) เปนน้ําตาลที่ไดจากการยอยน้ําตาลแลค

โตสซ่ึงพบอยูในน้ํานม ฉะนัน้จะไมพบกาแลคโตสแยกอยูโดดเดี่ยวในธรรมชาติ



2.4 น้ําตาลแมนโนส (mannose) ซ่ึงจัดเปนน้ําตาลเฮกโซสนัน้ ไมมีความสําคัญ

มากนักในดานอาหารสัตว เพราะพบแมนโนสอยูตามธรรมชาตนิอยมาก

โอลโิกแซ็กคาไรด (oligosaccharide)

โอลิโกแซ็กคาไรด ที่พบมากที่สุดคือ ไดแซ็กคาไรด (disaccharide) ซ่ึงเปนน้ําตาลที่

ประกอบไปดวยโมโนแซ็กคาไรด 2 หนวย เช่ือมตอกันดวย O-glycosidic bond มีสูตรทางเคมี

คือ C12H22O11 โอลิโกแซ็กคาไรดที่พบมากที่สุด ในธรรมชาติ คือ พวกไดแซ็กคาไรด

(disaccharides) หรือน้ําตาลโมเลกุลคู น้ําตาลโมเลกุลคู เปนน้ําตาลที่ประกอบดวยน้ําตาล

โมเลกุลเดี่ยว 2 โมเลกุลมารวมกันดวยพันธะโควาเลนท กลายเปนไดแซ็กคาไรด(น้ําตาล

โมเลกุลคู) 1 โมเลกุล โดยที่น้ําตาลโมเลกุลเดี่ยวที่มารวมกันจะเปนโมเลกุลชนิดเดียวกัน หรือ

ตางชนดิก็ได ชนดิโอลโิกแซ็กคาไรด ที่สําคัญไดแก ซูโครส (sucrose) แลคโตส (lactose) มอล

โตส (maltose) และเซลโลไบโอส

1. ซูโครส (sucrose) หรือน้ําตาลทราย เปนน้ําตาลที่พบอยูในออย ในหัวผักกาด

น้ําตาลที่ใชในครัวเรอืนเปนน้ําตาลชนดินี้ นอกจากนี้ยังพบซูโครสในผลไมสุก น้ําตาลซูโครสเม่ือ

ถูกยอยดวยน้ํายอยซูเครส (sucrase) จะไดน้ําตาลกลูโคส และฟรุกโตส เนื่องจากพบน้ําตาล

ซูโครสมีมากในออยและหัวผักกาด บางทจีงึเรยีกช่ือน้ําตาลชนิดนี้วาน้ําตาลออย (cane sugar)

หรอื น้ําตาลหัวบที (beet sugar) ซ่ึงถอืวาเปนน้ําตาลชนดิที่หวานที่สุดเม่ือเปรยีบเทยีบกับ แลค

โตส (lactose) มอลโตส (maltose) หรือเซลโลไบโอส จากภาพที่ 2.3 แสดงโครงสรางของ

น้ําตาลซูโคส

ภาพท่ี 2.3 โครงสรางของน้ําตาลซูโคส




2. มอลโตส (maltose) เปนน้ําตาลที่ไดจากการยอยสลายแปงจากพืช ความหวาน

ของ มอลโตสจะหวานเพียง 1 ใน 4 ของความหวานของซูโครส น้ําตาลมอลโตสเม่ือถูกยอย

สลายดวยน้ํายอย มอลเตส (maltase) จะไดน้ําตาลกลูโคส 2 โมเลกุล โครงสรางมอลโตส

แสดงดังภาพที่ 2.4

ภาพท่ี 2.4 โครงสรางของน้ําตาลมอลโตส


3. แลคโตส (lactose หรือ milk sugar) เปนน้ําตาลที่พบอยูในน้ํานมของสัตวที่เลี้ยง

ลูกดวยน้ํานม มีโครงสรางโมลุกุลดังภาพที่ 2.5 มีความหวาน 1 ใน 6 ของความหวานของ

ซูโครส

ภาพท่ี 2.5 โครงสรางของน้ําตาลแลคโตส


ฉะนัน้เวลาดื่มนมจึงไมรูสึกหวาน แลคโตสเม่ือถูกยอยสลายดวยเอนไซมแลคเตส

(lactase) จะไดกลูโคสกับกาแลคโตสอยางละ 1 โมเลกุล สําหรับการดื่มนมแลวทําใหเกิดการ

ทองเสยีนัน้ เนื่องมาจากสาเหตุของการขาดเอนไซมแลคเตส ดังนัน้แลคโตสจงึไมถูกยอยและไม



มีการดูดซึม และกอใหเกิดแรงดันออสโมซีส ทําใหถูกนําเขาสูลําไสเล็กมากข้ึน ในบรรดา

น้ําตาลดวยกันแลคโตสจัดเปนน้ําตาลที่ถูกดูดซึมไดชา แลคโตสมีความสําคัญในอุตสาหกรรม

ทํานมเปรี้ยว เนื่องจาก แลคโตสถูกทําใหสลายตัวไดโดย แบคทเีรยีทําใหเกดิกรดแลคตกิ ซ่ึงทํา

ใหนมมีรสเปรี้ยว

4. เซลโลไบโอส (cellobiose) เปนน้ําตาลโมเลกุลที่ไมมีรูปอิสระในธรรมชาติ มี

โครงสรางดังภาพที ่2.6 และไมเปนประโยชนตอคน ไดจากกการยอยสลายเซลยโูลส

ภาพท่ี 2.6 โครงสรางของน้ําตาลเซลโลไบโอส


โพลี่แซ็กคาไรด (polysaccharide)

คารโบไฮเดรตที่มีโครงสรางสลับซับซอน และพบตามธรรมชาติมากที่สุด โครงสราง

ประกอบดวยอณูของน้ําตาลโมเลกุลเดี่ยวเปนจํานวนมาก รวมกันตั้งแต 11 จนถึง 1,000

โมเลกุล ตอกันเปนสายยาวๆ บางชนดิเปนสายโซยาวตรง บางชนดิมีกิ่งกานแยกออกไป จึงทํา

ใหมีขนาดของโมเลกุลใหญและมีน้ําหนักมาก โพลี่แซ็กคาไรดแตกตางกันจะแตกตางกันที่ชนิด

และจํานวนของน้ําตาลโมเลกุลเดี่ยวที่เปนองคประกอบ และมีคุณสมบัติแตกตางจากน้ําตาล

คอืไมมีรสหวาน และไมเปนผลกึ ละลายน้ําอยูในรูปคอลลอยดเปนสวนมาก เม่ือถูกแปรสภาพ

ดวยกรดหรือน้ํายอย จะไดผลิตภัณฑตัวกลาง (intermediate products) ตาง ๆ แตผลผลิตข้ัน

สุดทายจะไดน้ําตาลโมเลกุลเดี่ยว สําหรับโพลี่แซกคาไรดพบมาก ไดแก แปง (starch) ไกลโค

เจน (glycogen ) เด็กซแตรน (dextran) เซลยูโลส (cellulose) เฮมิเซลยูโลส (hemicellulose)

ลกินนิ (lignin) เพกทนิ (pectin) ไคตนิ (citin) และ เฮปารนิ (heparin) เปนตน

แปง (starch) เปนพอลแิซ็กคาไรดที่พชืสามารถสังเคราะหได และสะสมในสวนตางๆ

ของพชืช้ันสูง เชน เมล็ด ราก ผล เปนตนโมเลกุลของแปงแตละโมเลกุลประกอบข้ึนดวยโมเลกุล



ของกลูโคสตอกันเปนสายยาว บางสวนแตกกิ่งกานสาขา ตามสูตรโครงสรางของแปง จะ

ประกอบข้ึนดวย 2 สวน คอื สวนของ อะไมโลส (amylose) เปนสายกลูโคสที่ตอกันดวยพันธะ

14 อยางเดยีว (แสดงดังภาพที่ 2.7) สวนที่สองคือ อะไมโลเพกติน (amylopectin) ซ่ึงเปน

โครงสรางที่มีแขนง เนื่องจากมีพันธะแบบ 16 เพ่ิมข้ึนมา เม่ือสังเกตการณรับประทานขาว

แปงในขาวจะถูกยอยอยางรวดเร็วโดยเอนไซม -อะไมเลส จากตอมน้ําลายและตับออน เม่ือ

แปงเม่ือถูกยอย ข้ันแรกจะแปรสภาพเปนเด็กซตริน ตอมาจะเปนมอลโตส และผลสุดทายให

กลูโคส นอกจากนี้แปงจากพืชแตละชนิดมีลักษณะของเมล็ดแปงแตกตางกัน จึงงายตอการ

พิสูจนวาเปนแปงของพชืชนดิใดแปงจากพชื โดยปกตไิมไดเปนคารโบไฮเดรตที่บรสิุทธิ์ มักมีสาร

อ่ืน ๆ รวมอยู เชน มี โปรตีน กรดไขมัน (fatty acids ) และฟอสฟอรัส แปงจากพืชเวลาทํา

ปฏิกริยิากับไอโอดนีจะไดสนี้ําเงนิ

ภาพท่ี 2.7 โครงสรางของอะไมโลสที่เช่ือตอกนัดวยพันธะ 14


ไกลโคเจน (glycogen ) โมเลกุลของไกลโคเจนประกอบดวย หนวยยอยที่เปนกลูโคส

เรียงตัวเปนสายยาว มีโครงสรางคลายกับอะไมโลเพกติน แตมีแขนงมากกวา เนื่องจากมี

16 มากกวา ทําหนาที่เปนแหลงพลังงานสะสมของสัตวเพื่อใชในเวลาที่รางกายขาดแคลน

กลูโคส มีบทบาทที่สําคัญในการรักษาระดับน้ําตาลในเลอืด ในรางกายถาหากมีกลูโคสเหลอืใช

รางกายจะเปลี่ยนไปเปนไกลโคเจน แลวเก็บสะสมไวที่ตับกับกลามเนื้อ แตถาพลังงานงานไม

พอไกลโคเจน จะถูกเปลี่ยนเปน กลูโคสจากนัน้ กลูโคสถงึจะถูกนําไปใชในรูปของพลังงาน ไกล

โคเจน ที่บริสุทธิ์มีลักษณะเปนผงสีขาว ละลายน้ําไดงาย เม่ือละลายน้ําจะอยูในรูปของ

คอลลอยด ไกลโคเจน ทําปฏิกริยิากับไอโอดนี จะใหสนี้ําตาลจนถงึสแีดง ( brown to red color)



เด็กซแตรน (dextran) เปนคารโบไฮเดรตที่พบในเซลลยสีตและแบคทเีรยี โครงสราง

ของโพลแีซ็กคาไรดประกอบดวย 16 เปนสวนใหญ นอกจากนี้ยังพบพันธะแบบ 12,

13 หรอื 14 ข้ึนกับชนดิของยสีตและแบคทเีรยี

เซลยูโลส (cellulose) พบอยูตามสวนที่เปนเยื่อใยของพืช โครงสรางของเซลยูโลส

ประกอบไปดวย กลูโคส ตอกันเปนลูกโซ ดวยพันธะ 14 และมีการจัดเรียงตัวกันของ

กลูโคสแบบกลับไปกลับมาหมุน 180 องศา (แสดงดังภาพที่ 2.8) เกิดเปนโครงสรางลักษณะ

เสนใย (fiber) ที่ทนตอการเปลี่ยนแปลงโดยสารเคมีมากกวาแปง เชน ทนตอกรดและดางที่เจือ

จางแตจะสลายตัวไดโดยกรดอยางแรง เซลยูโลสไมถูกยอยดวยน้ํายอยที่สรางจากทางเดิน

อาหารหรอือวัยวะที่อยูนอกทางเดนิอาหาร เซลยโูลสจงึจัดเปนคารโบไฮเดรตที่ยอยยาก ยกเวน

สัตวเค้ียวเอ้ืองและสัตวพวกมา ลา สามารถยอยไดโดยอาศัยการกระทําของจุลินทรียใน

กระเพาะผาข้ีริ้ว (rumen) ของสัตวเค้ียวเอ้ือง หรอืจุลินทรียในไสติ่ง (ceacum) และปลายลําไส

ใหญ (colon) ของมา จุลนิทรยีจะทําการหมัก (fermentation) เซลยโูลส ใหเปนกรดไขมันระเหย

งาย (volatile fatty acids, VFA ) เชน กรดอะซิตกิ (acetic) กรดโพรพิโอนิค (propionic) และ บิว

ทรีคิ (butyric) ซ่ึงรางกายสัตวจะนํากรดเหลานี้ไปใชประโยชนตอไป (Wanapat et al., 2012)

ภาพท่ี 2.8 โครงสรางของเซลยโูลส


เฮไมเซลยูโลส (hemicellulose) เปนคารโบไฮเดรตที่รวมอยูกับเซลยูโลสในใบและ

สวนออนของพชื นอกจากนี้ยังมีอยูในเมล็ดของพชื เฮมิเซลยโูลสนอกจากจะเปนสวนประกอบ

ของผนังเซลลของพชืแลว บางครัง้บางคราว ยังเปนแหลงเก็บอาหารสํารองของพชื เชน ในราก

ของพชืจะมี เฮมิเซลยโูลสอยูเปนจํานวนมาก คารโบไฮเดรตชนิดนี้มีความตานทานสารเคมีได



นอยกวา เซลยูโลส ฉะนั้น เฮมิเซลยูโลสจึงสลายตัวไดโดยกรดเจือจาง หรือดางเจือจาง ซ่ึง

ปกตจิะให ไซโลส, กลูโคส, กาแลคโตส, อะราบโินส (arabinose) และ uronic acid ดังนัน้ จงึจัด

เฮไมเซลยโูลส เปนคารโบไฮเดรตที่สัตวยอยไดและเปนคารโบไฮเดรตที่มีมากในพชืออน และจะ

ลดนอยลงเม่ือพชืแกข้ึน

ลกินนิ (lignin) พบเปนสวนประกอบอยูตามสวนแข็งๆ ของพืช เปนสารที่ไมมีน้ํายอย

ชนดิใดสามารถยอยได จงึไมมีประโยชนในทางอาหาร โครงสรางทางเคมีของลิกนิน แสดงดัง

ภาพที่ 2.9 ยังไมทราบแนนอน ลิกนินประกอบดวยธาตุ C, H, และ O แตสัดสวนของ H ใน

ลิกนิน สูงกวาคารโบไฮเดรต นอกจากนี้ลิกนินมี N อยูตั้งแต 1-5 % ถามีลิกนินอยูในอาหาร

ชนิดใดก็ตามจะทําใหการยอยไดของโภชนะตางๆ ในอาหารนั้นลดลงนอกจากนี้คุณคาทาง

อาหารของลกินนิยังไมทราบแนชัด ทราบแตเพียงวาลกินนิมีคุณสมบัตเิปน bulk factor

ภาพท่ี 2.9 โครงสรางของลกินนิ


เพกทิน (pectin) เปนโพลี่แซกคาไรดที่พบในผลไมมีลักษณะคลายวุน ประกอบดวย

โมเลกุลของกาแลคโตสหลายๆโมเลกุลมารวมกัน พบในผนังเซลลพืช เปลือกผลไมตางๆ เชน

สม มะนาว และยังพบในสวนของรากและใบที่เปนสเีขียวของพชืดวย

ไคตนิ (citin) เปนโพลี่แซกคาไรดที่พบในสวนโครงสรางแข็งภายนอกของ แมลง กุง ปู

หอย ซ่ึงทําหนาที่เชนเดียวกันกับเซลยูโลส ประกอบดวยโพลิเมอรของ N-acetylglucosamine

(GluNAc) ที่มีพันธะแบบ 14 ตอกันเปนสายตรง

เฮปาริน (heparin) เปนโพลี่แซกคาไรดที่พบในปอด ตับ มาม ผนังเสนเลือด เฮปาริน

เปนสารที่ทาใหเลอืดไมแข็งตัว



การจําแนกโครงสรางของคารโบไฮเดรตทางดานอาหารสัตว

เม่ือพิจารณาถึงลักษณะโครงสรางของคารโบไฮเดรตแลว ในดานโภชนศาสตร

อาหารสัตว สามารถจัดจําแนกคารโบไฮเดรตออกเปน 2 กลุม (บุญลอม, 2546) ดังนี้

1. คารโบไฮเดรตที่เปนโครงสราง (structural carbohydrate) เปนสวนที่ทําความ

แข็งแรงใหกับพชืและอยูในช้ันของผนังเซลล โดยปกติแลวสัตวไมสามารถหลั่งเอนไซมออกมา

ยอยสลายได แตในกลุมของสัตวเค้ียวเอ้ืองจะมีจุลินทรียที่อาศัยอยูในกระเพาะรูเมน เชน

แบคทเีรยีกลุมเซลยูโลไลตกิ สามารถหลั่งเอนไซมออกมายอยสลาย และไดผลผลติสุดทายเปน

กรดไขมันที่ระเหยไดงาย และตัวสัตวจะนําไปใชประโยชนใหตอไป ตัวอยาง ชนิดของ

คารโบไฮเดรต เชน เซลยูโลส และเฮไมเซลยูโลส เปนตน

2. คารโบไฮเดรตที่ เปนโครงสราง (structural carbohydrate) เปนสวนของ

คารโบไฮเดรตที่ยอยสลายไดงายโดยเอนไซมจากตัวสัตว ตัวอยางเชน แปง และน้ําตาล

(Wanapat et al., 2012)

หนาท่ีของคารโบไฮเดรต

1. เปนแหลงพลังงานสะสมที่อยูในรูปของโพลี่แซคคาไรด ไดแก แปงและไกลโคเจน

ซ่ึงเม่ือรางกายตองการใชพลังงาน ก็จะถูกยอยสลายใหเปนกลูโคสเพื่อ เผาผลาญใหได

พลังงานในรูปของ ATP

2. ทําหนาที่สวนประกอบของโครงสราง DNA หรอื RNA โดยจะอยูในรูปของน้ําตาลไร

โบส และดอีอกซ่ีไรโบส

3. เปนโครงสรางของผนังเซลลในแบคทเีรยี เซลลพชืและสัตว เชน เซลยูโลสในพืช ไค

ตนิในกระดองปู และทําหนาที่ทางชีวภาพอ่ืน ๆ เชน เฮปารนิ ชวยปองกันการแข็งตัวของเลอืด

4. เปนสวนประกอบของสารที่ทําหนาที่สําคัญในรางกายหลายชนิด ที่มีบทบาททาง

ระบบสรรีะวทิยา เชน สารพวกไกลโคโปรตนี ไกลโคไลปด

5. เปนสารตัวกลาง (intermediate) ที่สําคัญในวถิเีมแทบอลซึิมตางๆ

6. คารโบไฮเดรตที่เหลอืใชจากการเปลี่ยนไปเปนพลังงานและสรางไกลโคเจน รางกาย

จะนําไปใชในสารสังเคราะหไขมันและกรดอะมิโน

สรุป

คารโบไฮเดรต มีสูตรทั่วไป คอื (CH2O)n โดยสามารถจําแนกตามจํานวนของน้ําตาลที่

เปนองคประกอบ ได 3 ชนิด คือ โมโนแซ็กคาไรด (monosaccharide) โอลิโกแซ็กคาไรด



(oligosaccharide) และ โพลี่แซ็กคาไรด (polysaccharide) นอกจากนี้ ในดานโภชนศาสตรอาหาร

สัตว ยังสามารถจัดจําแนกคารโบไฮเดรตออกเปน 2 กลุม คือ คารโบไฮเดรตที่เปนโครงสราง

และคารโบไฮเดรตที่เปนโครงสราง สวนบทบาทหนาที่ของคารโบไฮเดรต จะเกี่ยวของกับการ

เปนแหลงพลังงานสะสมเพื่อใชเม่ือรางกายตองการใชพลังงาน การทําหนาที่สวนประกอบของ

โครงสรางสารพันธุกรรม เปนองคประกอบโครงสรางของสิ่งมีชีวติทัง้พชืและสัตว ตลอดทัง้เปน

สารที่ทําหนาที่สําคัญในรางกายหลาย เปนตน

คําถามทายบท

1. จงอธบิายถงึลักษณะโครงสรางทางเคมีของคารโบไฮเดรตโดยทั่วไปมาพอเขาใจ

2. จงอธบิายคุณสมบัตขิองคารโบไฮเดรตมาโดยสังเขป

3. จงจําแนกชนดิของคารโบไฮเดรตแตละประเภทพรอมทัง้ยกตัวอยางประกอบ

4. จงบอกหนาที่ของคารโบไฮเดรตมาอยางนอย 10 ขอ

เอกสารอางอิง

นัยนา บุญทวยีุวัฒน. 2553. ชีวเคมีทางโภชนาการ. พิมพครั้งที่ 2. โรงพิมพ เจริญดีม่ันคงการ

พิมพ. กรุงเทพฯ. จํานวน 424 หนา.

บุญลอม ชีวะอิสระกุล. 2546. ชีวเคมีทางสัตวศาสตร. ปรับปรุงครัง้ที่ 2. หางหุนสวนจํากัด ธน

บรรณการพิมพ, เชียงใหม. จํานวน 202 หนา.

McDonald, P., R. A. Edwards, J. F. D. Greenhalgh, C. A. Morgan, L. A. Sinclair, R. G.

Wilkinson. 2011. Animal Nutrition (7th ed). Pearson, Harlow, England. 692 pp

Nafikov, R.A. and D. C. Beitz. 2007. Carbohydrate and Lipid Metabolism in Farm Animals.

J. Nutr. 137: 702-705

Riis, P.M. 1983. Dynamic biochemistry of animal production. Elsevier Science Publisher

B.V., The Netherlands. 501 pp.

Klaus, U. 1994. Comparative Animal Biochemistry. Springer- Verlag, Berlin Heidelberg,

Germany. 782 pp.

Wanapat, M., S. Foiklang , P. Rowlinson and R. Pilajun. 2012. Effect of carbohydrate

sources and cotton seed meal in the concentrate: II. Feed intake, nutrient

digestibility, rumen fermentation and microbial protein synthesis in beef cattle. Trop.

Anim. Health Prod. 44:35–42.

บทท่ คาร โบไฮเดรต Carbohydrate 2... · 2017-05-02 · บทท่ 2 | คาร โบไฮเดรต ดร.อนุสรณ เชดทอง

Documents