碳水化合物
碳水化合物的0界限值
碳水化合物的0界限值
摘要：
一、碳水化合物介绍
1.碳水化合物定义
2.碳水化合物在人体中的作用
二、碳水化合物的0 界限值定义
1.0 界限值的含义
2.制定0 界限值的原因
三、碳水化合物0 界限值的应用
1.对糖尿病患者的指导意义
2.对健康饮食的启示
四、碳水化合物0 界限值的未来研究方向
1.针对不同人群的个性化指导
2.深入研究碳水化合物与健康的关系
正文：
碳水化合物是人体获取能量的主要来源，对人体健康至关重要。
碳水化合物0 界限值是指摄入碳水化合物后，血糖浓度不再升高的最低摄入量。
了解碳水化合物0 界限值有助于我们更好地控制血糖，预防糖尿病等疾病。
碳水化合物0 界限值的定义如下：在摄入一定量的碳水化合物后，血糖浓度不再升高，此时的碳水化合物摄入量即为0 界限值。
这个界限值并非固定不变的，它会受到多种因素的影响，如个体的生理状况、饮食习惯等。
碳水化合物0 界限值的应用对于糖尿病患者尤为重要。
糖尿病患者需要严格控制血糖水平，以降低并发症的风险。
了解自己的碳水化合物0 界限值，可以帮助糖尿病患者合理安排饮食，避免餐后血糖波动过大。
对健康人群来说，了解碳水化合物0 界限值也有助于我们更好地调整饮食结构。
适量的碳水化合物摄入有利于身体健康，但过量摄入会导致能量过剩，增加患慢性病的风险。
因此，在保持饮食均衡的基础上，适当降低碳水化合物的摄入，可能对健康有益。
未来，关于碳水化合物0 界限值的研究还将继续深入。
研究人员将探讨如何为不同人群提供个性化的饮食建议，以及碳水化合物与健康之间的关系，为人们提供更科学的饮食指导。
什么是碳水化合物
什么是碳水化合物碳水化合物，在人体内，它的主要作用是为我们提供能量。
然而，如果我们想要保持健康的体重，则需要在身体里储存足够多的碳水化合物。
你的身体会自动调节碳水化合物和脂肪的比例，以确保摄入更少的碳水化合物和脂肪。
那么什么是碳水化合物呢？它应该从哪些地方摄入呢？一、碳水化合物的来源碳水化合物是一种由葡萄糖和其他营养物质构成的基本能量来源，它是碳水化合物的一个主要来源。
所以，它和脂肪一样，会导致肥胖，因为它们会增加你体内的脂肪。
另外，还有一些其他类型的碳水化合物，例如：蔗糖，麦芽糖，乳糖等等，这些类型碳水化合物通常不会对人体产生很大的影响。
碳水化合物对于你的身体来说很重要。
1、能量碳水化合物也可以被称为“肌肉燃料”。
当你吃了大量碳水化合物后，你仍然会需要有足够的能量来支持你一整天。
大多数人每天消耗的能量都是由碳水化合物提供的。
这意味着你身体每天需要你摄入足够的能量才能维持平衡。
如果你要减肥，那么这些碳水化合物将是你最需要的能量。
2、碳水化合物是组成你身体细胞和肌肉的主要成分碳水化合物可以提供人体细胞所需要的能量。
碳水化合物会促进肌肉细胞对氧气和葡萄糖的利用。
当细胞处于氧气不足时期时，会导致细胞死亡；当细胞缺乏氧气时，也会导致细胞死亡。
这种现象很常见在一些减肥患者身上得到了验证。
如果你使用较少的碳水化合物，例如不饱和脂肪酸，它们会抑制糖化蛋白质的合成。
但是如果长期高碳水化合物并且大量摄入蛋白质（每公斤体重至少需要8克碳水化合物),它会消耗大量营养素来支持身体需要额外能量。
当身体缺乏碳水化合物时，会导致脂肪堆积在身体的脂肪中，它会让你变成一个大胖子。
3、蛋白质和脂肪在这里，你会发现脂肪对你的健康很重要。
但蛋白质和脂肪对你的身体来说是一个更好的选择，因为它们在你身体中充当“燃料”。
这些类型的碳水化合物使你可以产生大量的能量。
由于它们的作用：当你摄入过量时，你会囤积更多的脂肪。
为了更好地控制你的体重和其他健康问题，必须注意脂肪和碳水化合物之间的关系。
什么是碳水化合物？
什么是碳水化合物？碳水化合物是人类日常饮食中占有重要地位的物质，它们可进行合成并被广泛应用于生活各个领域。
本文包括碳水化合物合成概念、碳水化合物合成方式、碳水化合物应用领域以及持久性碳水化合物等内容，旨在为大家解释碳水化合物的合成和应用情况，了解有关的概念以及对其的正确的使用。
一、碳水化合物合成概念碳水化合物是具有一定结构的化合物，其主体由化学式Cx(H2O)y组成，即水中含有某种碳(Cx)含量比较高的物质。
典型碳水化合物如乙醇(CH3CH2OH)，丙醇(CH2OHCH2OH)，三乙醇胺（C2H7NO）和乙酰胆碱（C6H5CH2CONH2）等。
二、碳水化合物合成方式碳水化合物的合成方式相当多，但主要有以下几种：（1）反应分解法：在此种方法中，最常用的碳水化合物是乙酸乙酯，它可以通过酯交换反应获得。
（2）重聚缩合法：该方法利用烷基苯磺酰氯（其也可由烷基氯化镁（MgCl2）与硫代磺酰氯（SOCl2）制得）与甲醇反应，以及碳水化合物乙醇/三乙醇胺浓度丙醇等。
（3）缩合反应：其常用的碳水化合物有抗菌素β-内酰胺（CCl2ONH2），抗生素氮酰胆碱（C6H5CH2CONH2）等，都可以利用该反应制得。
（4）歧化反应：该方法利用某些有机物，如苯甲酸乙酯、丁醇、丙醇和水及微量盐酸等，可以制备许多用于制药的复杂有机碳化合物。
三、碳水化合物应用领域碳水化合物具有十分广泛的应用领域，包括：（1）农业：碳水化合物在农业中有着重要地位，主要包括对植物的生长营养，以及可用于制作肥料进行施肥等。
（2）生活：碳水化合物在我们的日常生活中，体现在烹饪、饮食以及医药等，可为我们提供充足的营养，促进身体健康。
（3）工业：工业用碳水化合物如乙醇、丙醇、乙醚等也极具价值！这些物质可用于制药，制备油漆和溶剂等，并可广泛应用于各种行业。
四、持久性碳水化合物持久性碳水化合物是指具有一定半衰期，耗散慢的碳水化合物。
主要有亚硝酸盐类（亚硝酸钠、亚硝酸钙等）、三氯乙烯、多氯联苯及其他含氯污染物等，它们主要来源于人类的日常生活活动，比如燃烧石油、煤炭等。
碳水化合物百度百科
碳水化合物碳水化合物（carbohydrate）是由碳、氢和氧三种元素组成，由于它所含的氢氧的比例为二比一，和水一样，故称为碳水化合物。
它是为人体提供热能的三种主要的营养素中最廉价的营养素。
食物中的碳水化合物分成两类：人可以吸收利用的有效碳水化合物如单糖、双糖、多糖和人不能消化的无效碳水化合物，如纤维素，是人体必须的物质。
糖类化合物是一切生物体维持生命活动所需能量的主要来源。
它不仅是营养物质，而且有些还具有特殊的生理活性。
例如：肝脏中的肝素有抗凝血作用；血型中的糖与免疫活性有关。
此外，核酸的组成成分中也含有糖类化合物——核糖和脱氧核糖。
因此，糖类化合物对医学来说，具有更重要的意义。
自然界存在最多、具有广谱化学结构和生物功能的有机化合物。
可用通式Cx(H2O)y来表示。
有单糖、寡糖、淀粉、半纤维素、纤维素、复合多糖，以及糖的衍生物。
主要由绿色植物经光合作用而形成，是光合作用的初期产物。
从化学结构特征来说，它是含有多羟基的醛类或酮类的化合物或经水解转化成为多羟基醛类或酮类的化合物。
例如葡萄糖，含有一个醛基、六个碳原子，叫己醛糖。
果糖则含有一个酮基、六个碳原子，叫己酮糖。
它与蛋白质、脂肪同为生物界三大基础物质，为生物的生长、运动、繁殖提供主要能源。
是人类生存发展必不可少的重要物质之一。
发现历史在人们知道碳水化合物的化学性质及其组成以前，碳水化合物已经得到很好的作用，如今含碳水化合物丰富的植物作为食物，利用其制成发酵饮料，作为动物的饲料等。
一直到18世纪一名德国学者从甜菜中分离出纯糖和从葡萄中分离出葡萄糖后，碳水化合物研究才得到迅速发展。
1812年，俄罗斯化学家报告，植物中碳水化合物存在的形式主要是淀粉，在稀酸中加热可水解为葡萄糖。
1884年，另一科学家指出，碳水化合物含有一定比例的C、H、O三种元素，其中H和O的比例恰好与水相同为2：1，好像碳和水的化合物，故称此类化合物为碳水化合物，这一名称，一直沿用至今。
食品化学第三章碳水化合物
分类：
低聚糖中以双糖分布最为普遍，双糖也称为二糖， 是由2分子的单糖失水形成的，其单糖单体可以是 相同的，也可以是不同的，故可分为同聚二糖和杂 聚二糖。同聚二糖：麦芽糖，异麦芽糖，纤维二糖， 海藻二糖；杂聚二糖：蔗糖，乳糖等。
❖二糖：
❖ 还原性二糖：还原性二糖可以看作是一
分子单糖的半缩醛羟基与另一分子单糖的 醇羟基失水而成的。这样形成的二糖分子 中，有一个单糖单位形成苷，而另一个单 位仍然保留有半缩醛基。
碳水化合物的作用：
❖ 是重要的能量来源与营养来源： ❖ 单糖和低聚糖是重要的甜味剂和保藏剂(高
浓度糖渗透压大，微生物不易生长)： ❖ 与食品中其它成分发生反应产生色泽和香
味：焦糖化反应，美拉德反应 ❖ 具有较高黏度、凝胶能力和稳定作用：多
指多糖
碳水化合物在加工贮藏中的变化：
❖ 有利变化：淀粉糊化，纤维素水解， 果胶在水果后熟中的适当降解
(3)分子中碳原子数≥3的单糖含有手型碳原子(即 离羰基最员的不对称碳原字)，手型碳原子上－ OH在右侧的为D型，在左侧的为L型。天然存 在的单糖大多为D型。
➢ 2、单糖的环状结构：
单糖分子的羰基可以与糖分子本身的一个醇羟 基反应，生成分子内的半缩醛或半缩酮，形成 五元呋喃环或更稳定的六元吡喃环。天然的糖 多以六元环形式存在。
3.2 单糖
❖ 单糖的结构：
➢ 1、单糖的化学组成和链状结构：
(1)组成Cn(H2O)n：所有食物中的低聚糖和多糖摄 入人体后，都必须水解成单糖后才能被人体吸收。
(2)自然界中以4，5，6个碳原子的单糖最普遍。6 碳糖：葡萄糖，果糖；5碳糖：核糖等等。按照官 能团又分为醛糖或酮糖。依分子中碳原子的数目， 单糖可分为丙糖，丁糖，戊糖，己糖，庚糖 。
碳水化合物的概念、分类、生理功能、过量和缺乏的危害
碳水化合物的概念、分类、生理功能、过量和缺乏的危害一：碳水化合物的概念：碳水化合物（carbohydrates）是一类由碳、氢、氧三种元素构成的有机物。
其分子中含碳原子，且氢、氧比例为2∶1，与水相同，故称为碳水化合物。
因其大多有甜味，又称为糖类。
但这一名称并不准确，因为有些碳水化合物（如核糖C5H10O4）并不符合这种比例，有些具有这种结构的物质并不是碳水化合物。
其名称仅仅是因为习惯而沿用至今。
糖类是人体的主要能源物质，人体所需要的能量的70%以上由糖类供给。
它也是组织和细胞的重要组成成分，粮谷类和薯类食物是提供糖类的主要营养素。
二、碳水化合物的分类：（一）单糖：是所有碳水化合物的基本结构单位，其碳原子数为3～6个，单糖有甜味，易溶于水。
1、葡萄糖是构成食物中各种糖类的最基本的单位，一般以游离状态存在于葡萄、柿子、香蕉等水果中，是机体吸收利用最好的糖。
2、果糖主要存在于蜂蜜中（37%～40%），人工制作的玉米糖浆中含量可高达40%～90%，葡萄（6%～7%）、苹果（5%～6%）等水果中含量也较丰富，它在天然单糖中最甜，冷时更甜。
由于它口味好，有特殊香味，吸湿性强，是饮料、蜜饯类食品、冷冻食品和一些需保湿的糕点糖果等加工的重要原料。
果糖在体内的代谢过程不受胰岛素控制，故适用于糖尿病病人使用。
果糖一次食用不宜过多，否则容易导致肠内渗透压升高而引起腹泻。
因而有人认为果糖有防治便秘的作用。
轻度便秘者可采用口服蜂蜜法进行食疗。
3、半乳糖是乳糖的重要组成成分，在食品中很少以单糖形式存在，在人体中也是先转化成葡萄糖后才能利用，母乳中的半乳糖是在人体内重新合成的，并非由食物中直接获得。
（二）双糖：双糖是由两分子单糖聚合而成。
天然食物中的双糖主要有蔗糖、麦芽糖和乳糖等。
另外在真菌和细菌中，存在一种双糖称为海藻糖，在食用蕈含量也较多。
1、蔗糖俗称食糖，是一分子的葡萄糖和一分子的果糖以α-1，2糖苷键连接而成，有白糖、红糖和冰糖三种形式，广泛分布于植物界，在蜂蜜甜菜甘蔗中含量丰富。
食品营养学 碳水化合物
第三章 碳水化合物
• 一．单糖 单糖是指分子结构中含有三～六个碳原子的糖,如三碳
糖的甘油醛;四碳糖的赤藓糖;五碳糖的阿拉伯糖、核糖、 木糖、来苏糖;六碳糖的葡萄糖、果糖、半乳糖等,食品中 常见的单糖以六碳糖为主,主要有如下几种,
[一]葡萄糖 植物性食品中含量最丰富,有的高达二0%, 在动物的血液、肝脏、肌肉中也含有少量的葡萄糖,而且是 人体血液中不可缺少的糖类,有些器官甚至完全依靠葡萄糖 提供能量,例如大脑每天约需一00～一二0g葡萄糖,葡萄糖 也是双糖、多糖的组成成分,
原、核糖、乳糖的形式存在,
第三章 碳水化合物
• 第一节 • 第二节 • 第三节 • 第四节 • 第五节 • 第六节
碳水化合物的生理功能 碳水化合物的分类 食品加工对碳水化合物的影响 碳水化合物的供给量及食物来源 膳食纤维 碳水化合物的质量评价
第三章 碳水化合物
• 第一节 碳水化合物的生理功能
• 一、供能和节约蛋白质
糊化淀粉[α-淀粉]缓慢冷却后可生成难以消化的β淀粉,即淀粉的老化或反生,这在以淀粉凝胶为基质的食品 中有可能由凝胶析出液体,称为食品的脱水收缩,此外,当 α-淀粉在高温、快速干燥,并使其水分低于一0%时,可使 α-淀粉长期保存,成为方便食品或即食食品,此时,若将其 加水,无需再加热即可得到完全糊化的淀粉,
[一]山梨糖醇 葡萄糖氢化,使其醛基转化为醇基,代谢 时可转化为果糖,不受胰岛素的控制,食后不影响血糖,
碳水化合物
半乳糖： 半乳糖
在动物界的分布与含量都不多 与葡萄糖结合形成乳糖仅存在于哺乳动物的乳汁中； 与葡萄糖结合形成乳糖仅存在于哺乳动物的乳汁中； 常以D-半乳糖苷的形式存在于大脑和神经组织中。 常以 半乳糖苷的形式存在于大脑和神经组织中。是婴儿 半乳糖苷的形式存在于大脑和神经组织中 大脑发育的必需物质。 大脑发育的必需物质。
甜味剂：阿斯巴甜
分类
根据聚合度，可分为： 根据聚合度，可分为：
糖、寡糖和多糖。 寡糖和多糖。
从营养学的角度， 从营养学的角度，根据碳水化合物能否提供能量 分为： 分为：
可消化和不可消化的碳水化合物。 可消化和不可消化的碳水化合物。
类别（糖分子） 类别（糖分子）
亚组
单糖 双糖 糖醇 异麦芽糖低聚糖 其他寡糖 淀粉 非淀粉类多糖
碳水化合物
李黛淋
定义：碳水化合物是一大类有机化合物， 定义：碳水化合物是一大类有机化合物，其化学本质为
多羟醛或多羟酮及其一些衍生物。 多羟醛或多羟酮及其一些衍生物。 组成元素: 、 、 组成元素 C、H、O 基本结构式： 基本结构式：Cn(H2O)m
理化性质
（1）水溶性和水合性 A、水溶性 单糖、双糖、低聚糖、糊精、果胶都溶于水。 B、水合性 大多数不溶于水的糖类都具有与水结合的能 力。 如：膳食纤维、部分寡糖和淀粉。
3、根据淀粉酶水解时间长短（消化速率）分类： 根据淀粉酶水解时间长短（消化速率）分类： 类型
快消化淀粉 慢消化淀粉 抗性淀粉 RS1 RS2 RS3
食物形式
新鲜煮熟的食物 生的谷类或高温糊化干燥淀粉
小肠中消化情况
迅速完全吸收 缓慢但完全吸收 部分消化 部分消化 部分消化
完整或部分研磨的谷类和豆类 未煮的土豆和青香蕉 放冷的熟土豆谷类和食物
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葡萄糖的差向异构体
需要熟悉的结构
• 葡萄糖： 是一种标准的六碳糖 • 半乳糖： 是葡萄糖的差向异构体 • 甘露糖： 是葡萄糖的差向异构体 • 核糖： 是一种标准的五碳糖 • 阿拉伯糖：是核糖的差向异构体 • 木糖： 是核糖的差向异构体 • 果糖： 是葡萄糖的酮糖形式
单糖的环状结构与异头体
• 醇羟基很容易与醛或酮形成半缩醛（或半缩酮）。
来苏糖
Lyxose
Lyx
甘露糖
Mannose
Man
核糖
Ribose
Rib
葡萄糖酸
Gluconic acid
GlcA
葡萄糖醛酸
Glucuronic acid
GlcUA
半乳糖胺
Galactosamine
GalN
葡萄糖胺
Glucosamine
GlcN
N-乙酰半乳糖胺
N-Acetylgalatosamine
• 根据各单糖的化学结构，丙糖以外的单糖可 看成是由丙糖衍生而来的，其中醛糖衍生于 甘油醛，酮糖衍生于二羟丙酮
常见的单糖或衍生物的名称和缩写
单糖或衍生物
英文全称
缩写
阿拉伯糖
Arabinose
Ara
果糖
Fructose
Fru
岩藻糖
Fucose
Fuc
半乳糖
Galactose
Gal
葡萄糖
Glucose
Glc
• 在书写寡糖的序列时，非还原端写在左 边，还原端写在右边，需要标明各单糖 单位的名称、构型、相互间的连接方式 和异头体的构型。
常见二糖的名称、结构、来源和生理功能
二糖
蔗糖 （sucrose）
乳糖 (lactose)
α,α-海藻糖 (trehalose)
性质 (非还原糖)
(还原糖) (非还原糖)
结构 Glcα (1→2)Fruβ
GalNAc
N-乙酰葡萄糖胺
N-Acetylglucosamine
GlcNAc或NAG
胞壁酸
Muramic acid
N-乙酰胞壁酸
N-Acetylmuramic acid
MurNAc或NAM
N-神经氨酸（唾液酸）N-Acetylneuramic acid（Sialic acid）NeuNAc或Sia
单糖的立体化学
• 最简单的单糖是丙糖，包括甘油醛和二羟丙酮。其中 甘油醛含有1个手性C原子，因此具有对映异构体。在 甘油醛的Fischer投影结构式中，醛基画在最上方，羟 基位于左侧的甘油醛定为L-型，羟基位于右侧的甘油 醛定为D-型。
• 在各单糖的Fischer投影结构式之中，将编号最高的手 性C原子（距离羰基最远的手性C原子）与甘油醛上 的手性C原子进行比较，与D-型甘油醛一致的单糖就 是D-型单糖，反之就是L-单糖。D型和L型并不能告 诉我们一种单糖本身的旋光方向。
+52.7
36
β-D-葡萄糖
+18.7
+52.7
64
α-D-半乳糖
+150.7
+80.2
28
β-D-半乳糖
+52.8
+80.2
72
碱性条件的弱氧化
寡糖
• 也称为低聚糖，由2个～10个单糖分子缩 合并以糖苷键相连。在寡糖分子之中， 含有自由的异头体C的一端称为还原端， 异头体C参与形成糖苷键的一端称为非还 原端。
• 直链的单糖分子在分子内也能够发生类似的反应，形成 环状结构，其中醛糖环化形成环式半缩醛，酮糖环化形 成环式半缩酮。
• 在单糖由直链结构变成环状结构以后，原来的羰基C原 子便成为一个新的手性中心，从而产生α和β两种差向异 构体。这种在半缩醛C上形成的差向异构体称为异头体 ，新出现的手性C称为异头体C。半缩醛羟基与编号最 高的手性C原子上的羟基具有相同取向的异头体称为α异 头体，反之就称为β异头体。由于β异头体比α异头体稳 定，因此在葡萄糖溶液之中，β-D-葡萄糖要比α-D-葡萄 糖多。
二羟丙酮和甘油醛的Fischer投影结构式
果糖的对应异构体
更多的立体化学
知道以下定义
• 在各种旋光异构体之中，互为镜像的一对异构体 称为对映异构体；
• 一个或一个以上的手性C原子构型相反，但并不 呈镜像关系的一对异构体称为非对映异构体；
• 只有一个手性C原子的构型不同的一对异构体称 为差向异构体，如D-葡萄糖与D-甘露糖，D-葡 萄糖与D-半乳糖就互为差向异构体。
葡萄糖的椅式构象和船式构象
单糖的衍生物
• 在特定的酶催化下，单糖在体内可进行 各种修饰反应而形成一系列衍生物。常 见的衍生物包括：氨基糖；氧化糖；脱 氧糖；糖醇；糖苷。
单糖的反应性质
D-葡萄糖和D-半乳糖的变旋
单糖
α-异头体的旋光度 变旋后的旋光度 平衡时所占比例(%)
α-D-葡萄糖
+112.0
缩醛和缩酮反应
吡喃葡萄糖和呋喃果糖
Harworth式环状单糖结构的写法
D-葡萄糖的异头体结构
脱氧）核糖的环化
单糖的构象
• 以葡萄糖为例，其半缩醛环上的C-O-C 键角为111º，与环己烷的键角（109º） 相近，故葡萄糖的吡喃环和环己烷环相 似，也有椅式构象和船式构象，其中椅 式构象使各单键的扭张强度降低到最小 因而较稳定。在两种椅式结构之中，I 型上的-OH和-CH2OH这两种较大的基 团均为平伏键，所以在热力学上I型比II 型稳定。
(还原糖) (还原糖) (还原糖)
Glcα(1→6)Glc Glcβ (1→4)Glc Glcβ (1→6)Glc
淀粉和糖原
支链淀粉和糖原 植物
某些植物
淀粉和糖原 中的二糖 单位
淀粉和糖原 分支
纤维素中的 二糖单位
植物的糖苷 组分
常见二糖的名称和结构
多糖
• 由多个单糖分子缩合而成的糖称为，其中由相同的单糖分子 组成的多糖称为同多糖，含有不同种单糖单位的多糖称为杂 多糖。多糖中最常见的单糖是D-葡萄糖，某些单糖的衍生 物也出现在某些多糖分子之中。
碳水化合物
纲要
• 碳水化合物的命名 • 单糖 • 寡糖 • 多糖
命名
• 糖是指多羟基醛或多羟基酮以及它们的 缩合物和某些衍生物。含有醛基的糖称 为醛糖，含有酮基的糖称为酮糖。根据 聚合度的不同，糖可以分为单糖、寡糖成更简单的糖单位。根据 碳原子的数目，可将单糖分为丙糖、丁糖、 戊糖、己糖和庚糖等。
Galβ (1→4)Glc Glcα(1→1)Glcα
来源
生理功能
水果、种子、根和蜂 光合作用
蜜
的终产物
动物乳汁、某些植物 动物的能源
藻类、真菌和昆虫血 昆虫血糖
麦芽糖 (maltose)
(还原糖)
Glcα(1→4)Glc
异麦芽糖 (isomaltose)
纤维二糖 (cellobiose)
龙胆二糖 (gentiobiose)