资源简介 (共268张PPT)第二章 营养与营养素营养学概述营养学主要研究内容包括人体对营养的需要,即营养学基础各类食物的营养价值、不同人群的营养、营养与疾病、公共营养等。营养学的形成和发展与国民经济和科学技术水平紧密相连。早在两千多年前,我国《黄帝内经.素问》中即提出了“五谷为养、五果为助、五畜为益、五菜为充”的膳食模式,这是根据人们的多年实践经验加以总结而形成的古代朴素的营养学说。孙思邈:用之充饥则谓之为食,以其疗病则谓之为药。食经千经食治18世纪中叶,“营养学之父”法国化学家Lavoisier阐明了生命过程是一呼吸过程,并提出呼吸是氧化燃烧的理论德国化学家Liebig进行动物生理学研究,并将食物的功能进行分类Volt创建了氮平衡学说Ruberner确定了碳水化合物、脂肪、蛋白质的能量系数Lusk研究了基础代谢和食物的热效应,并撰写了经典著作“The Science of Nutrition”把营养学研究引入现代科学发展轨道19世纪初到20世纪中叶,是发现和研究各种营养素的鼎盛时期20世纪30年代,研究微量元素1943年美国首次提出RDA推荐营养素供给量的概念和一系列的数量建议二战后各国逐渐完善了膳食调查、人体测量、临床检查等营养调查方案,为社会各人群的膳食营养提供建议1990,确定8种人体必需的微量元素20世纪70年代,研究膳食纤维和其它植物化学物的特殊生理作用我国历史1952——第一版《食物成分表》1956——创刊《营养学报》1959——第一次全国膳食调查1962——第一个营养素供给量建议1982至2002——每隔10年进行一次全国性营养调查1997——修订膳食指南,发布《中国居民平衡膳食宝塔》2000——第一部《膳食营养素参考摄入量(DRIS)》2008——《中国居民膳食指南(2007)》现代营养学起源于上世纪末叶,整个19世纪到本世纪初时发现和研究各种营养素的鼎盛时期。经过漫长时间人们逐渐认识到蛋白质、脂肪、碳水化物及其以外的营养素,无机盐、维生素、微量元素的生理作用。近年来对基础营养的研究又有许多新的进展,例如膳食纤维的生理作用及其与疾病防治的关系、多不饱和脂肪酸特别是n-3系列的α-亚麻酸被认为是人体必需的营养素、膳食、营养是一些重要慢性病的重要病因或预防和治疗的重要手段、营养因素与遗传基因的相互作用以及食物中的非营养素生物活性对健康的促进作用或对某些慢性病的保护作用等已成为现代营养学研究的新领域。注:生物活性物质是指对人类高级生命活动具有调节功能的生理活性成分。如小麦胚芽作为小麦生长发育的基础,素有生命之源的美称,不但营养价值极高,而且富含多种生物活性物质。有关麦胚生物活性物质的研究正引起人们越来越浓厚的兴趣 。今后一个阶段营养工作者面临的营养问题,一方面是营养不良和营养缺乏的问题还没有得到根本解决微量营养素以及钙的缺乏也还普遍存在。另一方面已经出现了由于营养不平衡和体力活动不足所致的肥胖和一些主要慢性病的上升,在城市和富裕的农村尤其明显。这是我国现阶段在营养工作中面临着的双重挑战。第一节 基础概念营养(nutrition)机体从外界摄取食物,经过体内的消化、吸收和/或代谢后,或参与构建组织器官,或满足生理功能和体力活动需要的必要的生物学过程营养学就是研究机体营养规律以及改善措施的科学合理营养是指通过合理的膳食和科学的烹调加工,向机体提供足够的能量和各种营养素,并保持各营养素之间的平衡,以满足人体的正常生理需要、维持人体健康的营养。一、 食物成分(一)营养素种类及其分类营养素(nutrient)是为维持机体繁殖、生长发育和生存等一切生命活动和过程,需要从外界环境中摄取的物质。食物中可给人体提供能量、机体构成成分和组织修复以及生理调节功能的化学成分。(一)营养素种类及其分类营养素(nutrient)是指食物中可给人体提供能量、机体构成成分和组织修复以及生理调节功能的化学成分,约40多种。1、宏量营养素(macronutrient)2、微量营养素(micronutrient)常量元素(macroelement或major element)微量元素(microelement或trace element)(一)营养素种类及其分类蛋白质脂肪六分法 五分法 碳水化合物矿物质 七分法维生素膳食纤维水(二)水及其他膳食成分水(Water)是人类机体赖以维持最基本生命活动的物质,是一种重要的宏量营养素。因为水相对容易获得,人们忽略它的重要性。水是生命的必要组成物质,约占人体组成的50 %~80 %。水不仅可作为各种物质的溶媒,而且参与细胞代谢,构成细胞生存的外环境。*表1 人体中水分含量年 龄 水分含量占体重的比例(%)0~1岁 751~6岁 586~7岁 6216~30岁(男性) 58.931~60岁(男性) 54.761~90岁(男性) 51.616~30岁(女性) 50.931~91岁(女性) 45.2如果没有水供给,人体只能存活几天的时间,其他营养素缺乏的情况下,存活时间可达数周到数年,甚至更长,因此说水是生命之源。一旦机体水分丢失达20 %以上,生命活动就无法维持。成年人体内每日约有4%~6%的水进行更新,婴幼儿体内水分每日更新量可达15 %左右。(三)合理膳食合理膳食就是平衡,即膳食营养供给与机体生理需要之间建立平衡关系,只有这样才有利于营养素的吸收和利用,如果平衡关系失调,会引起营养不良(缺少和过剩),对健康造成不良影响。平衡膳食,主要指在四个方面同时与机体建立平衡的关系,即氨基酸平衡、热能营养素平衡、酸碱平衡和各种营养素之间的平衡。1.氨基酸平衡食物蛋白质营养价值的高低,很大程度上取决于食物中所含的八种必需氨基酸的数量及比例,只有数量与比例同人体的需要接近时,才能合成人体的蛋白质。2.热能营养素构成平衡食物中的碳水化合物、脂肪和蛋白质均能给机体提供能量,称之为热能营养素。当从食物中摄入的这三种营养索比例平衡时,它们各自的特殊作用和相互促进作用才有可能发挥。通过动物试验和对人体的观察认为:碳水化合物、蛋白质和脂肪三种营养素的摄入量为6.5:1.0:0.7时,能达到营养素构成平衡.这三类营养素在体内经过完全燃烧后,提供给机体的热能分别为:碳水化合物60%-70%、蛋白质10%-15%、脂肪20%-25%。三者摄入不平衡时,往往会影响身体健康。目前往往脂肪热量摄入较多,破坏了平衡,易引起肥胖、高血压、糖尿病及心血管疾病。3.各种营养素构成平衡4.酸碱平衡正常情况下,人的体液是由自身的缓冲作用,使pH保持在7.3 -7.4.人们食用适量的酸性食品,也将会维持体液的酸碱平衡的。但如果搭配不当,则会引起生理上的酸碱失调。二、人体营养需要(一)营养素的代谢及生理功能口腔: 磨碎、湿润、溶解食物。唾液腺(腮腺、下颌腺、舌下腺)分泌唾液淀粉酶、溶菌酶等。食管:机械蠕动,运送食物。胃:分泌盐酸、胃蛋白酶、黏液等,贮存、搅拌、粉碎食物。胰:分泌消化酶(胰淀粉酶、胰脂肪酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶等)。肝脏和胆囊:分泌胆汁,促脂肪吸收。十二指肠和小肠:分泌消化酶(淀粉酶、酞酶、脂肪酶、蔗糖酶、麦芽糖酶、乳糖酶等),是蛋白质、脂肪、碳水化合物、矿物质、维生素和水消化吸收的主要部位。大肠:分泌黏液,贮存粪便。直肠和肛门:排出粪便。食物残渣通过消化道的时间约为24小时。二、人体营养需要(一)营养素的代谢及生理功能①提供热能 蛋白质脂肪②构成机体 碳水化合物水③生理调节矿物质维生素膳食纤维系统器官、组织细胞与亚细胞分子组成元素组成二、人体营养需要(三)营养对人体构成的影响人体构成及其意义人体含有60多种元素氧、氢、碳、氮约占人体总重量的96%。70公斤的正常成人体内蛋白质、脂肪和水的含量大约分别是12kg、12kg和42kg。细胞的化学组成四、膳食营养素参考摄取量人群的营养需要1.合理营养2.营养失衡造成的危害:营养缺乏和营养过剩3.关于RDAs与DRIsRDAs(recommended dietary allowances):膳食营养素推荐供给量。DRIs(dietary reference intakes):膳食营养素参考摄入量。为一组每日平均膳食营养素摄入量的参考值。包括EAR、RNI、AI、UL。制定DRIs主要目的 是为了满足不断发展的应用需要。以往只有RDAs,各种用途如制定人群食物供应计划,评价个体和群体的食物消费资料,确定食品援助计划目标,制订营养教育计划,以及指导食品加工和营养标签等都参考同一套推荐值。这样针对性不强,特别是评估过量摄入的危险性很不理想。DRIs包含多项内容,可以针对个体或群体不同的应用目的提供更适宜的参考数据。DRIs的主要用途可以总结如成下。 DRIs在健康个体及群体中的应用 用途 针对个体 针对群体 计划 RNI-摄入的目标AI-作为限制过多摄入的标准,长期摄入超过此限可能产生不利的影响。EAR-结合摄入量变异值应用,确定一个特定群体的平均摄入量。 评价* EAR-用以检查摄入不足的可能性 UL-用以检查过量摄入的可能性。(评估真实情况需要临床,生化和/或人体测量的资料)。 EAR-用以评估一个群体中摄入不足的发生率。 * 需要统计学上可靠的日常摄入量估算值。DRIs 与RDA 的概念不同1、制订DRIs不仅考虑到消除营养缺乏病的需要而且对某些营养素还考虑到降低慢性退行性疾病的风险的需要 。2、有资料表明过多摄入营养素有危害健康的风险时则制订了最高可耐受摄入量。3、有些食物成分可能不符合传统的营养素的概念,但如有充分资料说明对健康有益也将制订其推荐摄入量。每日膳食营养供给量( RDA),又称营养素供给量标准。它是由各国行政当局或营养权威团体根据营养科学的发展,结合各自具体情况,提出的对社会各人群一日膳食中应含有的能量和各种营养素种类、数量的建议。膳食营养供给量制定时既要保证人体得到能量和各种营养素的生理需要量,又要保持它们之间的平衡。虽然RDA是以每天为基础表达的,但实际上它代表一个时期的平均摄入量。平均时间的长短根据营养素、人体储存量的多少和营养转换率来决定。膳食营养素参考摄入量(DRIs)的制定基础是营养生理需要量,后者系指能维持正常生理功能和机体健康的热能和各种营养素的需要量。生理需要量受年龄、性别、生理特点、劳动状况等多种因素的影响FAO/WHO联合专家委员会提出三个不同水平的需要量基本需要量储备需要量预防明显的临床缺乏症的需要量例:正常成人每日分解蛋白质20g,因此每日最低需蛋白质30-50g,我国营养学会推荐蛋白质需要量为80g。1)EAR:(估计的)平均需要量。即满足群体50%个体需要量的摄入水平,为制订RNI的基础。2)RNI:营养参考摄入量。相当于RDAs,涵盖了97-98%以上的人群。其主要用途是作为群体每日摄入某种营养素的目标值。与EAR的关系为RNI= EAR±2SD.DRIs3)AI:适宜摄入量。为通过观察和实验获得的健康人群的某种营养素的摄入量(即当无法获得人群EAR时,则用AI代替RNI),主要用途是作为个体营养素摄入量的目标值。为预防营养素缺乏和减少疾病风险,制订时AI一般都高于EAR,甚至高于RNI。DRIs4)UL:可耐受最高摄入量,为平均每日可以摄入某种营养素的最高限量。它本身并不是一个建议的摄入水平(可以耐受,但并不表示是有益的),超过它时则危险随之增大。如维生素A、D等营养素.。DRIsDRIs 与RDA 的概念不同1、制订DRIs不仅考虑到消除营养缺乏病的需要而且对某些营养素还考虑到降低慢性退行性疾病的风险的需要。 2、有资料表明过多摄入营养素有危害健康的风险时则制订了最高可耐受摄入量。 3、有些食物成分可能不符合传统的营养素的概念,但如有充分资料说明对健康有益也将制订其推荐摄入量。(2)膳食营养素参考摄入量(DRIs)DRIs是在RDA基础上发展起来的一组每日平均膳食营养素摄入量的参考值,由4项指标组成:平均需要量(EAR)推荐摄入量(RNI)适宜摄入量(AI)可耐受最高摄入量(UL)① 平均需要量( EAR):是根据个体需要量的研究资料制定的,是根据某些指标判断可以满足某一特定性别、年龄及生理状况群体中50%个体需要量的摄入水平。这一摄入水平不能满足群体中另外50%个体对该营养素的需要。EAR是制定RNI的基础。② 推荐摄入量( RNI):是可以满足某一特定性别、年龄及生理状况群体中绝大多数(97%~98%)个体需要量的摄入水平。长期摄入RNI水平,可以满足身体对该营养素的需要,保持健康和维持组织中有适当的储备。RNI的主要用途是作为个体每日摄入该营养素的目标值。RNI是以EAR为基础制定的如果已知EAR的标准差(SD),则:RNI=EAR+2SD如果资料不足,不能计算SD时,一般可设EAR的变异系数为10%,则:RNI=1.2×EAR③ 适宜摄入量(adequate intake, AI):是通过观察或实验获得的健康人群某种营养素的摄入量。在个体需要量的研究资料不足而不能计算EAR,因而不能求得RNI时,可设定AI来代替RNI。AI的主要用途是作为个体营养素摄入量的目标。④ 可耐受最高摄入量(tolerable upper intake level, UL):是平均每日摄入营养素的最高限量。这个量对一般人群中的几乎所有个体不致于引起不利健康的作用。当摄入量超过UL进一步增加时,损害健康的危险性随之增大。UL并不是一个建议的摄入水平。主要用途是针对营养素强化食品和膳食补充剂的日渐发展,指导安全消费。第二节 能量及营养素卡(Calorie):指1毫升水从15℃升高到16℃所需要的能量。由于卡的单位很小,通常用千卡为其常用单位,目前,国际通用的剂量单位为焦耳(Joule),或千焦、兆焦。两种计量单位的换算关系为:1 cal=4.184 J 1KJ=0.239 kcal1MJ =1000 KJ= 239 kcal一、能量(一)能量单位所谓能量是指一个系统的作功能力,热能属于能量的一种,人体维持心跳、血液循环、呼吸、腺体分泌及体力活动都需要消耗能量,在一般情况下,人体摄入和消耗的热能保持一个动态平衡,当这一平衡被打破,就会引起肥胖与消瘦。能量代谢(二)产能营养素及其能量系数碳水化合物:16.81kJ/g(4kcal/g),占55%~65%蛋白质: 16.74kJ/g(4kcal/g),占10%~15%脂肪:37.56kJ/g(9kcal/g),占20%~30%每克产能营养素在体内氧化所产生的能量值称为能量系数(食物的热价/食物的卡价)。食物中产能物质的能量系数成分 kJ / g (*kcal/g) 成分 kJ / g (kcal/g)蛋白质 23.65(5.65 ) 乙醇(酒精) 29 (7)脂肪 37.50(9.0 ) 有机酸 13(3)碳水化合物 16.80 (4) 膳食纤维 8 (2)一般混合性食物中碳水化合物的吸收率为98%,脂肪为95%,蛋白质为92%。碳水化合物的物理热价为17.15 kJ/g (4.1 kcal/g),生理热价为16.80 kJ/g (4.0 kcal/g);脂肪的物理热价为39.5 kJ/g (9.45 kcal/g),生理热价为37.5 KJ/g (9.0 kcal/g),碳水化合物和脂肪生理热价略低于物理热价。二、人体的能量消耗人体通过摄入食物而获得能量,同时通过代谢产热而消耗能量。人体能量消耗包括以下4个方面。(一)基础代谢(二)体力活动(三)食物的热效应(四)生长发育(五)其它基础代谢能量消耗(BEE)是用于维持机体最基本的生命活动所需要的能量消耗,指处于清醒、空腹、安静的状态维持体温和脏器活动等基本的生命活动所需要的最低能量。室温20~25℃,餐后12~14小时,无体力和脑力劳动,此时的代谢基本维持循环、呼吸及体温等最基本的能量需要。大约占能量消耗的60~70%。维持最基本的生命活动(呼吸、心跳)所需要的能量。(一)基础代谢基础代谢率(BMR):其以每小时每平方米人体表面积来表示能量的消耗比率(焦耳),这就是基础代谢率。已经测得正常值为43.85J/m2/S(焦耳/平方米/小时),一般在此基础上上下波动±15%以内都是正常的。1.体表面积计算法体表面积(m2)=0.00659×身高(cm)+0.0126×体重(kg)-0.1603基础代谢率能量消耗=体表面积(m2)×基础代谢率(kJ/m2/h) ×24h人体基础代谢率表见P712.直接计算法基础代谢率耗氧量计算方法,举一例说明。 某男人,体表面积是1.5241平方米,基础情况下测得他6分钟耗氧量为1.2L,则每小时耗氧为12L,乘以氧的热价20.19千焦耳,再除以人体表面积为:12×20.19/1.5241=158.97千焦/平方米/小时 这就是此人的基础代谢率。另外,对于脉搏与血压波动不大的病人(如除心脏病、高血压患者等),我们可以采用简单的方法计算基础代谢率:基础代谢率=〔脉搏(次/分)+脉压(毫米汞柱)-111〕×100%这种算法尽管是比较粗略的,但简便、实用。HB公式见教材p71影响基础代谢的因素体表面积与体型年龄与性别环境温度甲状腺功能其它因素:药物、食物。是指任何有骨骼肌收缩引起的导致能量消耗的身体运动。是人体消耗能量最主要的因素,主要体现为:克服自身重力的负荷;作功(各种活动);机体合成分解等。它与劳动强度、持续作业时间以及熟练程度、作业姿势等有关。大约占能量消耗的15~30%体力活动影响体力活动能量消耗的因素肌肉越发达,消耗能量越多体重越重者,能量消耗越多劳动强度越大/持续时间越长,能量消耗越多多工作越熟练,能量消耗越少是指由于进食而引起能量消耗增大的现象。大约占能量消耗的6%。也称食物的热效应(TEF)其他因素:生长发育、怀孕,脑力劳动耗能较少,不超过基础代谢的10%,主要由葡萄糖分解供能。(三)食物特殊动力作用( 食物热效应 SDA )三种营养素的热效蛋白质﹥碳水化合物﹥脂肪吃多﹥能量消耗多吃快﹥能量消耗多从事重体力活动的某工人一天需要摄入的能量为3200kcal,问各需要摄入多少碳水化合物、脂肪以及蛋白质,才能满足其能量消耗的需要?碳水化合物、脂肪以及蛋白质在总能量供给中所占的适宜比例分别为60~65%、20~25%、10~12%,因此,需要摄入的碳水化合物、脂肪以及蛋白质的量应分别为:三、人体一日能量需要量的确定计算题碳水化合物:3200×65%÷4=520 克脂肪:3200×25%÷9=89 克蛋白质:3200×10%÷4=80 克计算结果? 当摄入能量=消耗能量,体重增长=0,见于正常成人。? 当摄入能量>消耗能量,体重增长>0,多见于处于生长发育期的婴幼儿、青少年、孕妇以及哺乳期的乳母等。异常者可出现肥胖。? 当摄入能量<消耗能量,体重增长<0,老年及消耗性疾病的患者等能量的消耗摄入能量<消耗能量体重<10%,轻度能量缺乏体重<10~20%,中度缺乏,可能影响身体功能体重<30%,严重缺乏体重<40%,危及生命。(1)体力活动时间×能量消耗率(2)体表面积×能量消耗量(3)食物热效应(1+6%)关于能量消耗的计算氧 气氧气、蛋白质、水是人体生命活动的三大要素。空气中氧为21%,低于18%为缺氧。人体缺氧首先表现在大脑,大脑是氧代谢量旺盛的器官,耗氧量占全身23%,心脏耗氧占全身的12%。300kcal运动量所需时间表接投球 50分自行车运动 60分对墙网球 30分登山 60分乒乓球 45分跳绳 20分步行(50~90m/分) 90分 9000步快走(90~110m/分) 60分 7200步慢跑(120~140m/分) 40分 5800步跑步(180~220m/分) 30分 5000步蛋白质主 要 内 容一、氨基酸二、蛋白质的功能三、蛋白质的消化、吸收和代谢四、食物蛋白质营养学评价五、蛋白质营养不良六、高蛋白质膳食过多的危害七、蛋白质供给量和食物来源从生物学的角度看:蛋白质是组成生物体一切细胞、组织最重要的成分。没有蛋白质就没有生命。从食品科学的角度看:蛋白质除了保证食品的营养价值外,在决定食品的色、香、味及质构等特征上也起着重要的作用150年前,荷兰化学家马尔德首先提出蛋白质一词,原意为“名列第一”,认为蛋白质是生命的基本单位,其重要性在各种营养素中自然名列第一,是生命之本,健康之基,力量之源。蛋白质(protein)是机体细胞、组织和器官的重要组成结构,是功能因子和调控因子的重要组成成分,是一切生命的物质基础。基本构成单位是氨基酸,由肽键(酰胺键)连接。一、氨基酸(一)氨基酸及其分类氨基酸 英文 氨基酸 英文必需氨基酸异亮氨酸亮氨酸赖氨酸蛋氨酸苯丙氨酸苏氨酸色氨酸缬氨酸组氨酸*非必需氨基酸丙氨酸精氨酸 Isoleucine(Ile)Leucine(Leu)Lysine(Lys)Methionine(Met)Phenylalanine(Phe)Threonine(Thr)Tryptophan(Trp)Valine(Val)Histidine(His) Alanine(Ala)Arginine(Arg) 天门冬氨酸天门冬酰胺谷氨酸谷氨酰胺甘氨酸脯氨酸丝氨酸条件必需氨基酸半胱氨酸酪氨酸Aspartic acid(Asp)Asparagine(Asn)Glutamic acid(Glu)Glutamine(Gln)Glycine(Gly)Proline(Pro)Serine(Ser) Cysteine(Cys)Tyrosine(Tyr)*组氨酸为婴儿必需氨基酸,成人需要量可能较少。构成人体蛋白质的氨基酸1、必需氨基酸(essential amino acid)是指人体不能合成或合成速度不能满足机体需要,必须从食物中直接获得的氨基酸。构成人体蛋白质的氨基酸有20种必需氨基酸:异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸、缬氨酸和组氨酸。2、条件必需氨基酸(conditionally essential amino acid):半胱氨酸和酪氨酸3、非必需氨基酸(nonessential amino acid)。赖氨酸:脑发育,是肝及胆的组成成分,促进脂肪代谢,调节松果腺、乳腺、黄体及卵巢,防止细胞退化;色氨酸:促进胃液及胰液的产生;苯丙氨酸:参与消除肾及膀胱功能的损耗;蛋氨酸(甲硫):参与组成血红蛋白、组织与血清,有促进脾脏、胰脏及淋巴的功能;苏氨酸:有转变某些氨基酸达到平衡的功能;异亮氨酸:参与胸腺、脾脏及脑下腺的调节以及代谢;脑下腺属总司令部作用于甲状腺、性腺;亮氨酸:平衡异亮氨酸;缬氨酸:作用于黄体、乳腺及卵巢。(二)氨基酸模式和限制氨基酸氨基酸模式(amino acid pattern) :是蛋白质中各种必需氨基酸的构成比例。计算方法是将该种蛋白质中的色氨酸含量定为l,分别计算出其它必需氨基酸的相应比值,这一系列的比值就是该种蛋白质氨基酸模式。氨基酸 人体 全鸡蛋 鸡蛋白 牛奶 猪瘦肉 牛肉 大豆 面粉 大米异亮氨酸亮氨酸赖氨酸蛋氨酸+半胱氨酸苯丙氨酸+酪氨酸苏氨酸缬氨酸色氨酸 4.07.05.53.56.04.05.01.0 2.54.03.12.33.62.12.51.0 3.35.64.33.96.32.74.01.0 3.06.45.42.46.12.73.51.0 3.46.35.72.56.03.53.91.0 3.25.65.82.84.93.03.21.0 3.05.14.41.76.42.73.51.0 2.34.41.52.75.11.82.71.0 2.55.12.32.45.82.33.41.0几种中国食物和人体蛋白质氨基酸模式根据《食物成分表》(王光亚主编,人民卫生出版社,1991年)计算。大豆、全鸡蛋(红皮)来自上海;鸡蛋白来自河北;牛奶产自甘肃;猪瘦弱、牛肉(里脊)、小麦标准粉来自北京;大米为浙江早籼标二米。参考蛋白(reference protein):是指可用来测定其它蛋白质质量的标准蛋白。鸡蛋蛋白质与人体蛋白质氨基酸模式接近。限制氨基酸(1imiting amino acid):是指食物蛋白质中一种或几种必需氨基酸相对含量较低,导致其它的必需氨基酸在体内不能被充分利用而浪费,造成其蛋白质营养价值降低,这些含量相对较低的必需氨基酸,称为限制氨基酸。蛋白质互补作用(complementary action):为了提高植物性蛋白质的营养价值,往往将两种或两种以上的食物混合食用,而达到以多补少的目的,提高膳食蛋白质的营养价值,不同食物间相互补充其必需氨基酸不足的作用,称为蛋白质互补作用。蛋白质的营养价值①必需氨基酸: 指体内需要而又不能自身合成,必须由食物供给的氨基酸。包括赖、色、苯丙、蛋、苏、亮、异亮及缬氨酸组氨酸是婴儿的必需氨基酸其余12种氨基酸体内可以合成,称非必需氨基酸。假 设 来 写 一 两 本 书甲硫(蛋) 色 赖 缬 异亮 亮 苯丙 苏②蛋白质的营养价值蛋白质的营养价值取决于必需氨基酸的数量、种类、量质比。③蛋白质的互补作用指营养价值较低的蛋白质混合食用,其必需氨基酸可以互相补充而提高营养价值。如:谷类:色氨酸多,赖氨酸少豆类:色氨酸少,赖氨酸多蛋白质的分类完全蛋白质:所含的必须氨基酸种类齐全、数量充足、比例恰当,人体利用率高。蛋、奶、肉、鱼、大豆蛋白半完全蛋白质:虽然所含的必须氨基酸种类齐全、但其中某一种或几种必须氨基酸的含量相对较低,人体利用率低。含量低的氨基酸称为限制氨基酸。不完全蛋白质:蛋白质中所含必须氨基酸的种类不全,不能促进人体生长发育,也不能维持生命氮平衡的三种形式1、零平衡(B=0) :在特定的时间内,机体摄入氮与排出的氮相等。2、正平衡(B>0):机体内进入氮大于排出氮。3、负平衡(B<0):机体内进入氮小于排出氮。氮平衡的影响因素(1)食物中的含氮量及其在膳食中的变化。(2)膳食中的热能含量(3)机体处于疾病、应急状态、精神紧张过度等。长期负氮平衡对机体的影响最常见症状:疲乏、体重减轻、机体抵抗力下降、伴有血浆蛋白下降,白/球比下降。幼儿对蛋白质的缺乏更为敏感,特别表现为生长发育停滞、贫血、智力发育受影响,严重时可出现干瘦型或水肿型缺乏症。二、蛋白质的功能1.是人体组织的构成成分2.构成体内各种重要的生理活性物质3.供给能量4.肽类的特殊生理功能参与机体免疫调节;促进矿物质吸收;降血压;清除自由基。三、蛋白质在机体内的消化、吸收和代谢(一)蛋白质消化的生理意义由大分子转变为小分子,便于吸收。消除种属特异性和抗原性,防止过敏、毒性反应。消化过程胃中的消化作用胃蛋白酶的最适pH为1.5~2.5,对蛋白质肽键作用特异性差,产物主要为多肽及少量氨基酸。胃蛋白酶原胃蛋白酶 + 多肽碎片胃酸、胃蛋白酶(二)小肠中的消化——小肠是蛋白质消化的主要部位。1. 胰酶及其作用胰酶是消化蛋白质的主要酶,最适pH为7.0左右,包括内肽酶和外肽酶。内肽酶水解蛋白质肽链内部的一些肽键,如胰蛋白酶、糜蛋白酶、弹性蛋白酶。外肽酶自肽链的末段开始每次水解一个氨基酸残基,如羧基肽酶(A、B)、氨基肽酶。肠液中酶原的激活胰蛋白酶原 糜蛋白酶原 羧基肽酶原 弹性蛋白酶原肠激酶胰蛋白酶 糜蛋白酶 羧基肽酶 弹性蛋白酶可保护胰组织免受蛋白酶的自身消化作用。保证酶在其特定的部位和环境发挥催化作用。酶原还可视为酶的贮存形式。酶原激活的意义氨基肽酶内肽酶羧基肽酶氨基酸 +氨基酸二肽酶蛋白水解酶作用示意图2. 小肠粘膜细胞对蛋白质的消化作用主要是寡肽酶的作用,例如氨基肽酶及二肽酶等。氨基酸的吸收吸收部位:主要在小肠吸收形式:氨基酸、寡肽、二肽吸收机制:耗能的主动吸收过程(一)氨基酸吸收载体载体蛋白与氨基酸、 Na+组成三联体,由ATP供能将氨基酸、 Na+转入细胞内, Na+再由钠泵排出细胞。载 体类型中性氨基酸载体碱性氨基酸载体酸性氨基酸载体亚氨基酸与甘氨酸载体(二)γ-谷氨酰基循环对氨基酸的转运作用γ-谷氨酰基循环过程:谷胱甘肽对氨基酸的转运谷胱甘肽再合成利用肠粘膜细胞上的二肽或三肽的转运体系此种转运也是耗能的主动吸收过程吸收作用在小肠近端较强(三)肽的吸收(二)蛋白质代谢及氮平衡氨基酸池(amino acid pool):存在于人体各组织、器官和体液中的游离氨基酸,统称为氨基酸池。必要的氮损失(obligatory nitrogen losses):机体每天由于皮肤、毛发和粘膜的脱落,妇女月经期的失血及肠道菌体死亡排出等损失约20g以上的蛋白质,这种氮排出是机体不可避免的氮消耗,称为必要的氮损失。消化道摄入蛋白质90g (14.4gN)粪便10g(1.6gN)尿75g(12gN)其它5g (0.8gN)机体合成蛋白质300g氨基酸池消化、吸收蛋白质15g肠道内源性蛋白质70g肌肉(30%)器官 体液(50%)其它(20%)图 一个体重70kg的正常成人蛋白质代谢及氮平衡返回消化返回N平衡四、营养学评价四、食物蛋白质营养学评价**(一)含量(content)Pro数量≠质量,但如没有一定数量,再好的Pro其营养价值也有限含量*是营养价值的基础*一般以微量凯氏(Kjeldahl)定氮法测定食物粗蛋白含量=食物含氮量×6.25食物的粗蛋白含量大豆30-40%为最高 畜禽鱼蛋类10-20% 粮谷类8-10% 鲜奶类1.5-3.8%(二)消化吸收率(digestibility)反映Pro在消化道内被分解、吸收程度分为真消化吸收率(true/net digestibility)和表观消化吸收率(apparent digestibility)真消化吸收率 > 表观消化吸收率在实际应用中往往用表观消化吸收率,以简化实验,并使所得消化吸收率具有一定的安全性真消化吸收率 = 吸收氮 × 100 %食物氮= 食物氮-(粪氮-粪代谢氮) ×100%食物氮表观消化吸收率 = 食物氮-粪氮 × 100%食物氮表 几种食物的蛋白质真消化吸收率(%)食物 真消化吸收率 食物 真消化吸收率鸡 蛋 97±3 燕 麦 86±7牛 肉 95±3 小 米 79肉 鱼 94±3 大 豆 粉 86±7面粉 (精) 96±4 菜 豆 78大 米 88±4 花 生 酱 88玉 米 85±6 中国混合膳 96吴坤主编.营养与食品卫生学[M]. 第5版,北京:人民卫生出版社,2003,8,p15返回生大豆60%熟豆浆85% / 豆腐90-96%由于动物性食物中的Pro消化吸收影响因素较植物性的要少动物性Pro消化吸收率一般高于植物性ProBV = 储留氮 ×100 = 吸收氮- ( 尿氮-尿代谢氮 ) ×100吸收氮 食物氮- ( 粪氮-粪代谢氮 )(三)利用率(utilization)1.蛋白质生物学价值(biological value,BV)Pro经消化吸收后,进入机体可以储留利用的部分BV值越高,表明其利用率也越高几种食物混合后蛋白质的BV食物 BV 混 合 比 例小米 67 37 --- 31大米 57 32 40 46大豆 64 16 20 8豌豆 48 15 --- ---玉米 60 --- 40 ---牛肉(干) 76 --- --- 15混合后生物价 --- 74 73 89AAS = 被测Pro每g氮 (或Pro) 中氨基酸量 (mg)理想模式或参考Pro中每g氮 (或Pro) 中氨基酸量 (mg)2.氨基酸评分(amino acid score,AAS / 化学分,chemical score,CS)AAS因其简便易行而被广泛采用不同年龄的人群,其氨基酸评分模式不同;不同的食物其氨基酸评分模式也不相同表 几种食物和不同人群需要的氨基酸评分模式氨基酸 人群 (mg/kg蛋白质) 食物(mg/g蛋白质)≤1yr 2-5yr 10-12yr 成人 鸡蛋 牛奶 牛肉组氨酸 26 19 19 16 22 27 34异亮氨酸 46 28 28 13 54 47 48亮氨酸 93 66 44 19 86 95 81赖氨酸 66 58 44 16 70 78 89蛋氨酸+半胱氨酸 42 25 22 17 57 33 40苯丙氨酸+酪氨酸 72 63 22 19 93 102 80苏氨酸 43 34 28 9 47 44 46缬氨酸 55 35 25 13 66 64 50色氨酸 17 11 9 5 17 14 12总计 460 339 241 127 512 504 479摘自WHO Technical Report Series 724,p12,1985返回确定某一食物中ProAAS分两步1.计算被测Pro每种必需氨基酸的评分值2.在上述计算结果中,找出最低的EAA(即第一LAA)评分值,即为该Pro的氨基酸评分其他既包含消化吸收率也包含利用率的指标1 .氮平衡(nitrogen balance )氮平衡=摄入氮-(尿氮+粪氮+皮肤等氮损失)氮平衡既可衡量机体Pro代谢及营养状况也可用于食物Pro营养价值评价的指标例如A食物的Pro纠正负氮平衡用时比B食物用时短 则A食物的Pro质量优于B食物NPU(%) = 消化吸收率TD×生物价BV = 储留率 ×100食物氮2.净蛋白质利用率 (net protein utilization,NPU)较BV更为全面该实验以10%的被测Pro作为膳食Pro来源PER(%) = 动物体重增加(g)摄入食物Pro(g)3.蛋白质功效比值(protein efficiency ratio,PER)用处于生长阶段的幼年动物(一般用刚断奶雄性大白鼠),实验期内,其体重增加和摄入Pro量的比值因所测Pro主要被用于生长之需,PER常用作婴幼儿食品中Pro营养价值评价被测蛋白质PER = 实验组PER × 2.5对照组PER同一种食物,在不同的实验条件下,所测得的PER往往有明显差异为使实验结果具有一致性和可比性实验时,用标化酪蛋白为参考蛋白设对照组,无论酪蛋白质组PER为多少,均应换算为2.5然后按下式计算被测Pro的PER1常见几种食物蛋白质质量食物 BV NPU (%) PER AAS全鸡蛋 94 84 3.92 1.06全牛奶 87 82 3.09 0.98鱼 83 81 4.55 1.00牛肉 74 73 2.30 1.00大豆 73 66 2.32 0.63精制面粉 52 51 0.60 0.34大米 63 63 2.16 0.59土豆 67 60 -- 0.484.经消化率修正的氨基酸评分(protein digestibility corrected amino acid score,PDCAAS)PDCAAS = 氨基酸评分×真消化吸收率这种方法可替代PER对除孕妇和1岁以下婴儿以外的所有人群进行食物Pro评价几种食物Pro的PDCAAS见p50表1-5表 几种食物蛋白质的PDCAAS食物蛋白 PDCAAS 食物蛋白 PDCAAS酪蛋白 1.00 斑豆 0.63鸡蛋 1.00 燕麦粉 0.57大豆分离蛋白 0.99 花生粉 0.52牛肉 0.92 小扁豆 0.52豌豆粉 0.69 全麦 0.40菜豆 0.68吴坤主编.营养与食品卫生学[M]. 第5版,北京:人民卫生出版社,2003,8,p17表 几种常见食物蛋白质的质量食物 BV NPU(%) PER AAS全鸡蛋 94 84 3.92 1.06全牛奶 87 82 3.09 0.98鱼 83 81 4.55 1.00牛 肉 74 73 2.30 1.00大 豆 73 66 2.32 0.63精制面粉 52 51 0.60 0.34大 米 63 63 2.16 0.59土 豆 67 60 — 0.48吴坤主编.营养与食品卫生学[M]. 第5版,北京:人民卫生出版社,2003,8,p17五、蛋白质-热能营养不良( protein-energy malnutrition,PEM )五、PEM好发人群继发性消耗 排泄↑病因原发性摄入不足Pro E不足3.临床表现混合型消瘦型(Marasmus)E-Pro均不足E基本满足Pro严重不足浮肿型(Kwashiorkor)又称为恶性营养不良F3-PEMF8-PEMF11-PEM4.综合治疗药物及其它治疗积极治疗原发疾病 并发症加强护理全面补充营养素增加营养12345.预防12345注意住院病人的营养和膳食预防疾病合理生活制度 + 加强锻炼母乳喂养 + 正确喂养方式各种人群尤其是婴幼儿的合理营养六、食物来源及供给量良好来源六、来源/RNI主要来源粮谷类食品(米、面)优质Pro七、Pro推荐摄入量(recommended nutrient intake,RNI)理论上,成人摄入 < 30g/d Pro就可达零氮平衡。但从安全性考虑,成人摄入Pro按每天0.8g/kg体重较好。我国以植物性食物为主,RNI在1.0-1.2g/kg·bwPro摄入占膳食总热能百分比成人10-12%,儿童青少年10-14%为宜课后习题1.必需氨基酸、条件必需氨基酸;2.蛋白质的功能;3.真消化吸收率和表观消化吸收率;4.氮平衡、BV及AAS;5. PDCAAS ;6. NPU、PER ;脂 类(lipids)脂类是脂肪和类脂的总称。共同特点:难溶于水,易溶于有机溶剂脂肪 (甘油三酯) (triglycerides)脂类分类类脂 磷脂 (phospholipids)固醇类 (sterols)一、脂肪及其功能(一)体内脂肪的生理功能甘油三酯功能1.体内贮存和提供能量脂类是人体的重要组成部分,成年人体内脂肪占体重的10-20%,肥胖者可达30-60%;脂类主要存在于人体皮下结缔组织,腹腔大网膜等处。1g脂肪,38kj能量2.维持体温正常及保护作用-----防冻3.帮助机体更有效地利用碳水化合物和节约蛋白质作用一、脂肪及其功能(一)体内脂肪的生理功能甘油三酯功能4.机体重要的构成成分脂类是多种组织和细胞的组成成分如:细胞膜,磷脂、糖脂、胆固醇等;脑髓和神经组织含有:磷脂、糖脂5.内分泌作用现已发现脂肪组织分泌的因子:瘦素、肿瘤坏死因子、雌激素等一、脂肪及其功能(二)甘油三酯在营养学上的功能1.增加饱腹感和改善食品外观;脂肪在人体胃内停留的时间长当一次进食50克以上脂肪的高脂膳食时,需要4-6小时才能从胃中排空,因为过多的油脂能抑制胃酸的分泌和胃肠的蠕动。因此,摄入脂肪高的食物,可使人体有增加饱腹感,不易饥饿;一、脂肪及其功能(二)甘油三酯在营养学上的功能2.改善食物的感官性状;油脂烹调食物可以改变食物的感官性质,增加食物的香味。如炸油条,炸油饼。3.提供脂溶性维生素 。为什么生吃胡萝卜营养差?为什么生吃胡萝卜营养差?炒胡萝卜如何能够使机体获得胡萝卜素?用猪油(多一点油)促进脂溶性维生素的吸收与利用二、脂肪酸的分类及功能(一)脂肪酸的分类1.脂肪酸(fatty acid)按其碳链长短分类长链脂肪酸(14 ~24碳以上.LCFA)中链脂肪酸(含8~12碳.MCFA)短链脂肪酸(6碳以下.SCFA)2.按其饱和程度分类饱和脂肪酸(saturated fatty acid.USFA)单不饱和脂肪酸(monounsaturated fatty acid,PUFA)多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acid)3.按其空间结构不同分类顺式脂肪酸(cis-fatty acid)反式脂肪酸(trans-fatty acid)反式脂肪酸充斥超市食品可引发动脉阻塞反式脂肪酸可增加人体不良胆固醇,增加患心脏病的风险。反式脂肪酸:2006年12月5日,美国纽约市颁布法律,禁止市内所有餐馆使用反式脂肪酸。一般的商场、超市中出售的食品在包装上直接出现“反式脂肪酸”字样的几乎没有,但事实上,标注着人工黄油(奶油)、转化脂肪、人造植物黄油(奶油)、人造脂肪、氢化油、氢化棕榈油、起酥油、植物酥油、精练等不同名称的,其实都是一回事——含有反式脂肪酸。4.营养学上最具价值的脂肪酸有两类n-3(或ω-3)系列不饱和脂肪酸,即从甲基端数,第一个不饱和键在第三和第四碳原子之间的各种不饱和脂肪酸;n-6(或ω-6)系列不饱和脂肪酸,从甲基端数,第一个双键在第六和第七碳之间。CH3-(CH2)n-CH2-COOH甲基端 羧基端常见的脂肪酸名 称 代 号丁酸(butyric acid)己酸(caproic acid)辛酸(caprylic acid)癸酸(capric acid)月桂酸(1auric acid)肉豆蔻酸(myristic acid)棕榈酸(palmitic acid)棕榈油酸(palmitoleic acid)硬脂酸(stearic acid)油酸(oleic acid)反油酸(elaidic acid)亚油酸(1inoleic acid)α-亚麻酸(α-1inolenic acid)γ-亚麻酸(γ-1inolenic acid)花生酸(arachidic acid)花生四烯酸(arachidonic acid)二十碳五烯酸(timnodonic acid,EPA )芥子酸(erucic acid)二十二碳五烯酸(鰶鱼酸)(clupanodonic acid)二十二碳六烯酸(docosahexenoic acid,DHA)二十四碳单烯酸(神经酸)(nervonic acid)C 4:0C 6:0C 8:0C10:0C12:0C14:0C16:0C16:1,n-7 cisC18:0C18:1,n-9 cisC18:1,n-9 transC18:2,n-6,9,all cisC18:3,n-3,6,9,all cisC18:3,n-6,9,12 all cisC20:0C20:4,n-6,9,12,15 all cisC20:5,n-3,6,9,12,15 all cisC22:1,n-9 cisC22:5,n-3,6,9,12,15 all cisC22:6,n-3,6,9,12,15,18 all cisC24:1,n-9 cis摘自Modern Nutrition in Health and Disease,第9版, 第68页,1999年。(二)必需脂肪酸(essential fatty acid,EFA):是指人体不可缺少而自身又不能合成,必须通过食物供给的脂肪酸。n-6系列中的亚油酸和n-3系列中的α-亚麻酸是人体必需的两种脂肪酸。体内多不饱和脂肪酸(n-3,n-6类)合成途径必需脂肪酸功能● 是磷脂的重要组成成分●有利于组织修复●是合成前列腺素的前体 ●与胆固醇的代谢有关必需脂肪酸缺乏生长迟缓,生殖障碍,皮肤损伤(出现皮疹等)以及肾脏、肝脏、神经和视觉方面的多种疾病。此外对心血管疾病、炎症、肿瘤等多方面也有影响。多不饱和脂肪酸摄入过多使体内有害的氧化物、过氧化物等增加,产生多种慢性危害。三、类脂及其功能(一)磷脂:指甘油三酯中一个或两个脂肪酸被含磷酸的其它基团所取代的一类脂类物质。其中最重要的磷脂是卵磷脂(1ecithin),它是由一个含磷酸胆碱基团取代甘油三酯中一个脂肪酸而形成的。卵磷脂:是生物体分布最广的一类磷脂,卵黄、脑、肾上腺含量最高。它有控制动物代谢、防止脂肪肝的形成的作用。脑磷脂:要存在于脑组织、神经组织,心脏、肝脏。脑磷脂与凝血有关,血小板中的凝血酶致活素即有脑磷脂和蛋白质组成。存在部位脑(脑磷脂)神经肝卵黄中(卵磷脂),大豆卵磷脂脑磷脂从动物脑组织和神经组织中提取的磷脂,在心、肝及其它组织中也有,常与卵磷脂共存,以动物脑组织中的含量最对高,是与血液凝固有关的物质,可能是凝血酶致活酶的辅基。三、类脂及其功能磷脂功能:提供能量细胞膜的构成成分促进细胞内外的物质交流作为乳化剂有利于脂肪的吸收、转运和代谢等。神经髓鞘的主要组成部分,与神经纤维传递兴奋有关。磷脂的缺乏:造成细胞膜结构受损,毛细血管的脆性和通透性增加,引起水代谢紊乱,产生皮疹。植物固醇—好东西是植物细胞的主要组成成分,如:大豆中的豆固醇,麦芽中的谷固醇,这些物质不能被人体吸收,但能够阻碍胆固醇的吸收,临床上用于降血脂剂。酵母固醇——好东西主要存在于覃类、酵母和麦角中;紫外线照,变成VD ,供人体吸收。植物油比动物油的营养价值好,为什么?植物油比动物油的营养价值好A、植物油中必需脂肪酸多。植物油是必需脂肪酸的最好来源;B、动物油中有胆固醇。饱和脂肪酸和胆固醇形成酯,易在动物内膜沉积,发生动脉粥样硬化。植物油不含有胆固醇,而是含有植物固醇(谷固醇、豆固醇),可以阻止胆固醇在肠道被吸收,从而预防血管硬化。为何最好动物油和植物油搭配着吃植物油:必需脂肪酸多动物油:香,味道不同于植物油;怎么用?植物油炒荤菜,动物油炒素菜。四、脂类的消化、吸收及转运1. 脂肪小肠:胆汁乳化脂肪,脂肪酶(胰腺)将甘油三酯水解生成游离脂肪酸和甘油单脂。小肠粘膜细胞:甘油、短链和中链脂肪酸直接入血。甘油单脂和长链脂肪酸被重新合成甘油三酯,和磷脂、胆固醇、蛋白质形成乳糜微粒,由淋巴系统进入血循环。2. 磷脂同甘油三酯。3. 胆固醇可直接被吸收进入淋巴系统。四、脂类的消化、吸收及转运主要消化场所是小肠,在脂肪酶作用下水解生成游离脂肪酸和甘油单酯。甘油、短链和中链脂肪酸由小肠细胞吸收直接入血,甘油单酯和长链脂肪酸吸收后在小肠细胞中重新合成甘油三酯,并和磷脂、胆固醇和蛋白质形成乳糜微粒(chylomicron,CM),由淋巴系统进入血循环。血中的乳糜微粒是食物脂肪的主要运输形式,最终被肝脏吸收。肝脏将来自食物中的脂肪和内源性脂肪及蛋白质等合成极低密度脂蛋白(very-low-density lipoprotein,VLDL),并随血流供应机体对甘油三酯的需要。四、脂类的消化、吸收及转运随着血中甘油三酯的减少,又不断地集聚血中胆固醇,最终形成了LDL。血流中的LDL一方面满足机体对各种脂类的需要,另一方面可被细胞中的LDL受体结合进入细胞,适当调节血中胆固醇的浓度。体内还可合成HDL,可将体内的胆固醇、磷脂运回肝脏进行代谢,起到有益的保护作用。胆固醇可直接被吸收,如果食物中的胆固醇和其它脂类呈结合状态,则先被酶水解成游离的胆固醇,再被吸收。胆固醇是胆汁酸的主要成分,胆汁酸在乳化脂肪后一部分被小肠吸收,由血液到肝脏和胆囊被重新利用;另一部分和食物中未被吸收的胆固醇一道被膳食纤维吸附,由粪便排出体外。五、膳食脂肪的营养学评价1.脂肪消化率与其熔点密切相关2.必需脂肪酸含量主要有五个:亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸 (AA或ARA)、DHA(22:6)、EPA(20:5)六、脂类的食物来源及供给量膳食脂肪主要来源于动物的脂肪组织和肉类以及植物的种子。亚油酸普遍存在于植物油中亚麻酸存在于豆油、紫苏籽油中EPA、DHA主要存在于鱼贝类食物中磷脂较多的食物为蛋黄、肝脏、大豆、麦胚和花生等。胆固醇丰富的食物是动物脑、肝、肾等内脏和蛋类,肉类和奶类。1:1:1饱和脂肪酸:单不饱和脂肪酸:多不饱和脂肪酸六、脂类的食物来源及供给量我国营养学会推荐,成人脂肪摄入量控制在20%~30%的总能量摄入范围之内。一般认为必需脂肪酸的摄入量应不少于总能量的3%。建议n-3与n-6脂肪酸摄入比为1:4~6较适宜。总的来说,脂肪不宜多吃为什么?脂肪多吃有下列危害:(1)使血管硬化,引起高血压、冠心病等。(与心脑血管疾病)(2)容易引起肿瘤发生,即易于癌变。其中,结肠癌和乳腺癌最易于发生;(3)与肥胖;(4)与免疫应答:多摄入,导致免疫应答下降。课后习题1.植物油为什么比动物油的营养价值好?2.膳食脂肪的营养学评价。碳水化合物(Carbohydrate,CHO)碳水化合物(carbohydrate)分类:单糖(monosaccharide)双糖(disaccharide)寡糖(oligosaccharide)多糖(polysaccharide)单糖葡萄糖(glucose)果糖(fructose)半乳糖(galactose)其它单糖核糖(ribose)脱氧核糖(deoxyribose)阿拉伯糖(arabinose)木糖(xylose)糖醇山梨醇(sorbitol)甘露醇(mannitol)木糖醇(xylitol)麦芽糖醇(maltitol)肌醇(inositol)双糖:两个分子单糖缩合而成的糖。蔗糖(sucrose)乳糖(1actose)麦芽糖(maltose)海藻糖(trehalose)寡糖:是指由3~10个单糖构成的一类小分子多糖。棉子糖(raffinose)水苏糖(stachyose)(四)多糖植物多糖淀粉 (starch )纤维素 ( fiber )动物多糖糖原 ( glycogen )多糖: (polysaccharide) 由10个以上单糖组成的大分子糖重要的有糖原、淀粉、纤维素,均由葡萄糖分子构成膳食纤维(dietary fiber)根据其水溶性不同,一般分为:可溶性纤维(soluble fiber)不溶性纤维(insoluble fiber)不溶性纤维:纤维素(cellulose)某些半纤维素(hemicellulose)木质素(1ignin)可溶性纤维:果胶(pectin)树胶(gum)粘胶(mucilage)少数半纤维素膳食纤维的种类、食物来源和主要功能种类 主要食物来源 主要功能不溶性纤维木 质 素纤 维 素半纤维素 所有植物所有植物(如小麦制品)小麦、黑麦、大米、蔬菜 正在研究之中增加粪便体积促进胃肠蠕动可溶性纤维果胶、树胶、粘胶少数半纤维素 柑橘类、燕麦制品和豆类 延缓胃排空时间、减缓葡萄糖吸收、降低血胆固醇译自:Perspective in Nutrition,第三版,第82页,1996年。食物血糖指数(GI)概念:指摄入含50克碳水化合物食物的餐后2小时血糖应答面积与参考食物(葡萄糖或白面包)餐后2小时血糖应答面积比值,它是反映食物引起血糖应答特性的生理学指标:1981年Jenkins等[1]首次提出GI概念血糖指数概念(P65)单个食物血糖指数(GI)--举例扁豆的血糖指数标准物(葡萄糖) 测试食物(小扁豆)GI=100 GI=40食物GI的划分:低GI食物: GI<55(水果、蔬菜、奶制品)中等GI食物: 介于55~75间(豆类、粗粮)高GI食物: GI>75 (精白米面)血糖指数越低的食物对血糖的升高反应越小GI≤20 GI(20~30) GI(31~40) GI(41~55)精制糖 果糖 乳糖主食及薯类 大麦(整粒) 小麦(整粒)、面条(全麦)、面条(白、细)、玉米粥 通心面、面条(硬质麦粉)黑米粥、玉米、荞麦、燕麦麸、达能闲趣饼干干豆类 黄豆(煮)、蚕豆(五香) 豆腐干、绿豆、四季豆、赤豆 豆腐(炖)、绿豆挂面、扁豆蔬菜类 魔芋、绿色蔬菜 山药、芋头水果类 青苹果 桃、李子、柚子、香蕉(生) 苹果、梨苹果汁、干杏 葡萄、猕猴桃、柑、香蕉坚果类 花生乳及乳制品 低脂奶粉 牛奶、全脂牛奶巧克力牛奶 脱脂牛奶巧克力甜牛奶 酸奶混合食物类 饺子(三鲜)米饭+鱼 包子(芹菜猪肉)、咖喱饭、牛奶+麦片赤豆米仁花生汤、红枣莲子桂圆银耳羹 高粱饭、苦荞年糕、苦瓜饭、海带饭、玉米馒头、荞麦水饺、鲜肉月饼、绿豆米仁百合汤低GI食物一览表血糖负荷(GL)概念单个食物血糖负荷(GL)概念:指食物GI和碳水化合物含量的乘积。作用:用以评价某种食物摄入量对人体血糖影响的幅度。公式:GL/100g食物= 该食物GI×可利用碳水化物%GL/每份食物= 食物GI×交换份重(g)×CHO%二、碳水化合物的消化吸收1. 小肠消化吸收① 淀粉:经胰淀粉酶分解为双糖。② 双糖:经小肠粘膜细胞麦芽糖酶、蔗糖酶、乳糖酶分解为单糖。③ 单糖:直接吸收入血。2. 结肠发酵吸收部分膳食纤维被结肠细菌分解,产生水分、气体、短链脂肪酸短链脂肪酸可吸收。二、碳水化合物的功能(一)体内CHO功能● 贮存和提供能量● 是机体的构成成分粘蛋白 结缔组织糖脂 神经组织糖蛋白 细胞膜表面 信息传递糖蛋白核糖 DNA、RNA中大量含有二、碳水化合物的功能● 血糖调节提高胰岛素的敏感性、改善葡萄糖耐量、肌肉活动的燃料●节约蛋白质作用 (sparing protein action)当摄入足够的碳水化合物时,可以防止体内和膳食中的蛋白质转变为葡萄糖,这就是所谓的节约蛋白质作用。CHO充足 可预防Pro通过糖异生作用浪费二、碳水化合物的功能●抗生酮作用(antiketogenesis)碳水化合物可提供充足的草酰乙酸,同脂肪分解产生的乙酰基结合,进入三羧酸循环被彻底氧化。从而,避免了由于脂肪酸氧化不全而产生过量的酮体(乙酰乙酸、 -羟丁酸、丙酮)所导致的酮血症。a.体内Fat的彻底分解需葡萄糖协同b.充足CHO(至少50-100g)可防止酮血症●保护肝脏的作用解毒作用:肝脏中的葡萄糖醛酸能结合某些外来化学物,将其排出体外。二、碳水化合物的功能(二)食物CHO生理功能●主要的能量营养素--神经系统和心肌的能源●改变食物的色、香、味、型●提供膳食纤维增加饱腹感,控制体重和减肥增强肠道功能、有利粪便排出可降低血糖和血胆固醇改变肠道菌群(预防结肠癌的作用--争论)图 几种食用糖及糖醇的相对甜度糖类名称 相对甜度 糖类名称 相对甜度乳 糖 20 果葡糖浆 100-150[注]麦芽糖 40 山梨醇 60葡萄糖 70 甘露醇 60蔗 糖 100 木糖醇 90果 糖 120-180 麦芽醇 90[注] 取决于果糖的浓度吴坤主编.营养与食品卫生学[M]. 第5版,北京:人民卫生出版社,2003,8,p28T-糖/糖醇相对甜度三、碳水化合物的参考摄入量及食物来源总能量包括碳水化物的摄入不能过多。防止碳水化合物占总能量摄入的比例较低、脂肪占总能量比例较高。中国营养学会推荐我国居民的碳水化物的膳食供给量占总能量的55%~65%较为适宜,其中精制糖占总能量10%以下。美国FDA提倡每人每天摄入纤维25-40g,或每天按11.5g/Kcal摄入较为合适。ADA2006对CHO的一些建议:1)胰岛素抵抗患者,降低其能量摄入和适当的减轻其体重可以在短期内改善胰岛素抵抗和高糖血症;2)碳水化合物和单不饱和脂肪酸两者之和应该提供总能量的60%-70%。但是,在决定饮食中单不饱和脂肪酸含量的时候,应该考虑到减重的代谢和需要;3)跟淀粉相比,相同热量的蔗糖不会引起血糖的更大程度升高,所以对于糖尿病患者来讲,含蔗糖食物不需要受到限制。而且,健康的饮食结构应该包括蔗糖和含蔗糖食物的摄入;4)尽管食用低糖食物可能会减少餐后高血糖,但是推荐在饮食计划中把低糖饮食作为饮食控制的初步策略,尚缺乏充分的远期效果证据。三、碳水化合物的参考摄入量及食物来源1. 碳水化合物:谷类 65%(麦子)~80%(大米)薯类 15%(马铃薯) ~35%(木薯)豆类 20%(黄豆) ~60%(红豆)根茎类蔬菜坚果类水果类食糖三、碳水化合物的参考摄入量及食物来源1. 碳水化合物:A.2岁以上人群的摄入量:碳水化合物应该提供总能量的55%-65%。B.糖尿病患者的摄入量:营养治疗开始时,应严格限制在200g/d (相当于主食250g) ;经一段治疗后,可增至300g/d(相当于主食400g) ,约占总能量的50~60%为宜三、碳水化合物的参考摄入量及食物来源2. 膳食纤维*谷类 4.5淀粉类 22.2干豆类 20.2鲜豆类 4.3瓜果类 2.7叶菜类 2.7*单位:g/100g可食部三、碳水化合物的参考摄入量及食物来源2. 膳食纤维*膳食纤维有许多健康效应,应当提倡,没有理由推荐糖尿病患者应该比正常人群摄取更多。(ADA)英国NAC建议健康者膳食纤维的摄入量为25g-30g/d美国提出健康者的膳食纤维量为20-35g/d澳大利亚人每日平均摄入膳食纤维25g加拿大调查结果示膳食纤维的摄入量为22-24g/d我国营养学会2000年提出:成年人膳食纤维适宜摄入量为30g/天适当选用粗杂粮(如荞麦、燕麦片、玉米等),多食绿叶蔬菜及一定量的水果。三、碳水化合物的参考摄入量及食物来源2. 膳食纤维*膳食纤维的分类:可溶性纤维: 豆胶、果胶、树胶和藻胶等,在豆类、 水果、海带、紫菜中含量较多非可溶性纤维: 纤维素、半纤维素和木质素等,存在于谷类、豆类的外皮及植物的茎、叶部对碳水化合物的建议(ADA-2006)鼓励来源于水果蔬菜全谷低脂奶的碳水化合物膳食模式。不主张低碳水化合物饮食(总量小于130g/日)。用计算法、食物交换份法等监测碳水化合物摄入量,控制碳水化合物总量基础上,应用GI和GL概念,蔗糖可替代其他碳水化合物,但注意避免额外能量的摄入多摄入富含膳食纤维的食物在FDA的推荐摄入范围内使用甜味剂是安全的。课后习题1.碳水化合物的功能;2.GI的定义,举例高GI及低GI食物各五种;3.膳食纤维的种类、食物来源和主要功能。能量体内的能量,一方面不断地释放出热量,维持体温的恒定并不断地向环境中散发,另一方面作为能源可维持各种生命活动的正常进行。除碳水化合物、脂肪和蛋白质是三大能量营养素外,酒中的乙醇也能提供较高的能量。能量的单位焦耳(joule,J),千焦耳(kilojoule,kJ)卡(calorie,cal)千卡(kilocalorie,kcalorie,kcal)1cal=4.184J1J=0.239cal。生热营养素产生能量1g碳水化合物产生能量为16.7kJ(4.0kcal)1g脂肪产生能量为36.7kJ (9.0kcal)1g蛋白质产生能量为16.7kJ(4.0kcal)1g乙醇产生能量为29.3kJ (7.0kcal)人体的能量消耗包括基础代谢、体力活动和食物的热效应三个方面。基础代谢(basal metabolism,BM)是指维持生命的最低能量消耗,即人体在安静和恒温条件下(一般18~25℃),禁食12小时后,静卧、放松而又清醒时的能量消耗。确定基础代谢的能量消耗(basic energy expenditure,BEE),必须首先测定基础代谢率(basal metabolic rate,BMR)。基础代谢率就是指人体处于基础代谢状态下,每小时每平方米体表面积(或每公斤体重)的能量消耗。计算基础代谢的能量消耗●用体表面积进行计算体表面积(m2)=0.00659×身高(cm)+0.0126×体重(kg)-0.1603然后再按年龄、性别查表,计算BMR。人体基础代谢率引自《营养与食品卫生学》,第三版,第21页年龄(岁) 男 女KJ/m2 Kcal/m2 KJ/m2 Kcal/m21357911131517192025 221.8214.6206.3197.7189.9179.9177.0174.9170.7164.0161.5156.9 53.051.349.347.345.243.042.341.840.839.238.637.5 221.8214.2202.5200.0179.1175.7168.6158.8151.91485147.7147.3 53.051.248.445.442.842.040.337.936.335.535.335.2年龄(岁) 男 女KJ/m2 Kcal/m2 KJ/m2 Kcal/m23035404550556065707580154.0152.7151.9151.5149.8148.1146.0143.9141.4138.9138.136.836.536.336.235.835.434.934.433.833.2.33.0 146.9146.4146.0144.3139.7139.3136.8134.7132.6131.0129.335.135.034.934.533.933.332.732.231.731.330.9WHO于1985年提出用静息代谢率(resting metabolic rate,RMR)代替BMR。人体24小时静息代谢参考值(kcal)摘自Nutrition Science and Applications,第二版,第190页,1997年。年龄(y) 体 重(kg)40 50 57 64 70 77 84 91 100男性10~1818~3030~60>60135112911343102715261444145911621648155115401256177116581621135118761750169114231998185717721526212119641853162122432071193517162401220920391837女性10~1818~3030~60>60123410841177101613561231126411211441133413251195152714371386126816001525143813311685162814991404177117311560147818561833162115521966196616991646●直接用公式计算男BEE=66+13.7×体重(kg)+5.0×身长(cm)-6.8×年龄(y)女BEE=65.5+9.5×体重(kg)+1.8×身长(cm)-4.7×年龄(y)简单的方法成人男性按每公斤体重每小时1kcal(4.18kJ)女性按0.95kcal(3.97kJ),和体重相乘直接计算● WHO于1985年推荐使用Schofield公式(表),计算一天的基础代谢能量消耗。WHO建议的计算基础代谢公式注:w为体重(kg)。摘自Technical Report Serie 724,Geneva,WHO,1985。我国营养学会推荐,我国儿童、青少年该公式适用,18岁以上人群按公式计算结果减5%。年龄(y) 公式(男) 公式(女)0~33~1010~1818~3030~60>60 (60.9×w)-54(22.7×w)+495(17.5×w)+651(15.3×w)+679(11.6×w)+879(13.5×w) +487 (61.0×w)-51(22.5×w)+499(12.2×w)+746(14.7×w)+496(8.7×w)+829(10.5×w)+596影响人体基础代谢有以下一些因素●体格的影响同等体重,瘦高者>矮胖者,男性高于女性5%-10%。●不同生理、病理状况的影响儿童、孕妇高,30岁以上每10年降2%。● 环境条件的影响炎热、寒冷、过多摄食、精神紧张升高;禁食、少食、饥饿降低。●尼古丁和咖啡因可以刺激基础代谢水平升高体力活动极轻的体力活动:以坐姿或站立为主的活动,如开会、开车、打字、缝纫、烹调、打牌、听音乐、油漆、绘画及实验室工作等。轻体力活动:指在水平面上走动,扫卫生、看护小孩、打高尔夫球、饭店服务等。中等体力活动:这类活动包括行走、除草、负重行走、打网球、跳舞、滑雪、骑自行车等。重体力活动:负重爬山、伐木、手工挖掘、打篮球、登山、踢足球等。极重体力活动:运动员高强度的职业训练或世界级比赛等。活动水平 工作内容举 例 PAL系数男 女轻中重 办公室工作、修理电器钟表、售货员、酒店服务员、化学实验操作、讲课等学生日常活动、机动车驾驶、电工安装、车床操作、金工切割等非机械化农业劳动、炼钢、舞蹈、体育运动、装卸、采矿等 1.551.782.10 1.561.641.82中国营养学会建议的我国成人活动水平分级(2001年)食物热效应(thermic effect of food,TEF),即食物特殊动力作用(specific dynamic action,SDA):指人体在摄食过程中,由于要对食物中营养素进行消化、吸收、代谢转化等,需要额外消耗能量,同时引起体温升高和散发能量。不同的产能营养素其食物热效应不等脂肪:消耗本身产生能量的4%~5%碳水化物: 消耗本身产生能量的5%~6%,蛋白质: 消耗本身产生能量的30%。人体一日能量需要的确定●计算法计算能量消耗确定能量需要:包括基础代谢、体力活动和食物热效应三方面。膳食调查●测量法直接测热法间接测热法各种强度的体力活动及能量消耗译自Understanding Nutrition 第八版,第240页,1999年。活动强度 能量消耗极轻 BMR×1.3轻 BMR×1.6(男)BMR×1.5(女)中重 BMR×1.7(男)BMR×1.6(女)重 BMR×2.1(男)BMR×1.9(女)极重 BMR×2.4(男)BMR×2.2(女)测量法直接测热法(direct calorimetry)的原理是人体释放热量的多少可反映机体能量代谢情况,进而可求出机体的能量需要。间接测热法(indirect calorimetry)的原理是产热营养素在体内氧化产生CO2和H2O,并释放能量满足机体需要,因此只需测出氧气消耗量或产生水量的多少,就可以计算能量的消耗,进而确定能量的需要量。能量和蛋白质的RNIs及脂肪供能比续上表矿物质一、概述常量元素:钙、磷、钠、钾、氯、镁、硫等。微量元素:★必需微量元素铜、钴、铬、铁、氟、碘、锰、钼、硒、锌★可能必需微量元素硅、镍、硼、钒★有潜在毒性,但低剂量可能有功能作用的微量元素铅、镉、汞、砷、铝、锡、锂(一)矿物质的特点矿物质在体内不能合成,必须从食物和饮水中摄取矿物质在体内分布极不均匀矿物质相互之间存在协同或拮抗作用某些微量元素在体内虽需要量很少,但因其生理剂量与中毒剂量范围较窄,摄入过多易产生毒性作用。(二)矿物质的生理功能构成人体组织的重要成分调节细胞膜的通透性维持神经和肌肉的兴奋性组成激素、维生素、蛋白质和多种酶类的成分(三)矿物质缺乏的主要因素地球环境中各种元素的分布不平衡食物中含有天然存在的矿物质拮抗物食物加工过程中造成矿物质的损失摄入量不足或不良饮食习惯生理上有特殊营养需求的人群二、钙(calcium)(一)钙的生理功能构成骨骼和牙齿的成分促进体内酶的活动维持神经和肌肉的活动其他功能参与血液凝固激素分泌维持体液体酸碱平衡调节细胞正常生理功能(二)钙的吸收与代谢钙的吸收主要在小肠上端主动转运吸收为主影响肠内钙吸收的主要因素草酸、植酸、磷酸、膳食纤维、脂肪酸、碱性药物促进肠内钙吸收的因素维生素D、某些氨基酸、乳糖、一些抗生素钙的排进与储存蛋白质、磷、高温作业、乳汁、酸中毒、甲状腺素、肾上腺皮质激素等均有影响。钙的代谢钙的供给量成人适宜摄入量(adequate in take,AI)为1000mg/d,无明显损害水平(non-observed adverse effect level, NOAEL)为1500mg/d。可耐受最高摄入量(tolerable upper intake level,UL)为2000mg/d。表 不同人群钙的适宜摄入量(AI) mg/d年龄 钙 年龄 钙0~0.5~1~4~7~11~14~ 30040060080080010001000 18~50~孕妇早期中期晚期乳母 8001000 800100012001200含钙丰富的食物 mg/100g食物 含量 食物 含量 食物 含量虾皮虾米河虾泥鳅红螺河蚌鲜海参 991555325299539306285 苜蓿荠菜雪里蕻苋菜乌塌菜油菜苔黑芝麻 713294230187186156780 酸枣棘花生仁紫菜海带(湿)黑木耳全脂牛乳粉酸奶 435284264241247676118磷的生理功能构成骨骼和牙齿的重要成分参与能量代谢构成生命物质成分酶的重要成分调节酸碱平衡磷的供给量成人磷的AI为700mg/d钙磷比例维持在1:1~1.5之间比较好磷的NOAEL为1500mg/dUL为3500mg/d磷的食物来源瘦肉、禽、蛋、鱼、坚果、海带、紫菜、油料种子、豆类等铁的生理功能参与体内氧的运送和组织呼吸过程维持正常的造血功能参与其他重要功能铁的缺乏铁减少期(iron deficiency store,ID)红细胞生成缺铁期(iron deficiency erythropoiesis, IDE)缺铁性贫血期(iron deficiency anemia, IDA)不同人群铁的适宜摄入量(AI) mg/d年龄 性别 铁 年龄 性别 铁0~0.5~1~4~7~11~ 14~—————男女男女 0.31012121216182018~ 50~孕妇早期中期晚期乳母男女— ————152015 15253525成人铁的UL为50mg/d含铁较高的食物 mg/100g食物 含量 食物 含量 食物 含量鸭血 30.5鸡血 25.0沙鸡 24.8鸭肝 23.1猪肝 22.6蚌肉 50.0 蛏子 33.6蛤蜊 22.0刺蛄 14.5发菜 99.3红蘑 235.1冬菇 10.5 藕粉 41.8黑芝麻 22.7鸡蛋黄粉 10.6地衣(水浸) 21.1冬菜 11.4苜蓿 9.7碘的生理功能 (甲状腺素的生理作用)★促进生物氧化,参与磷酸化过程,调节能量转换★促进蛋白质的合成和神经系统发育,这对胚胎发育期和出生后早期生长发育,特别是智力发育尤为重要★促进糖和脂肪代谢★激活体内许多重要的酶★调节组织中的水盐代谢★促进维生素的吸收和利用不同人群碘的推荐摄入量(RNI) μg/d年龄 碘 年龄 碘0~0.5~1~4~7~11~14~ 5050509090120150 18~50~孕妇早期中期晚期乳母 150150 200200200碘的UL为1000 μg/d碘的食物来源海带、紫菜、蛤干、蚶干、干贝、淡菜、海参、海蜇等。锌的生理功能金属酶的组成成分或酶的激活剂促进生长发育促进机体免疫功能维持细胞膜结构合成味觉素对皮肤和视力有保护作用不同人群锌的推荐摄入量(RNI) mg/d年龄 性别 锌 年龄 性别 锌0~0.5~1~4~7~11~ 14~—————男女男女 1.58.09.012.013.518.015.019.015.5 18~ 50~孕妇早期中期晚期乳母男女— ————15.011.511.5 11.516.516.521.5锌的RNI成人男15mg/d、女性11.5mg/d,NOAEL为30mg/d;UL成人男为45mg/d,女性37mg/。含锌较高的食物 mg/100g食物 含量 食物 含量 食物 含量小麦胚粉花 生 油黑 芝 麻口蘑白菇鸡蛋黄粉 23.48.486.139.046.66 山羊肉猪 肝海蛎肉蛏 干鲜扇贝 10.425.7847.0513.6311.69 鲜赤贝红 螺牡 蛎蚌 肉章 鱼 11.5810.279.398.505.18硒的生理功能作为谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-Px)的组成成分保护心血管和心肌的健康有毒重金属的解毒作用其他促进生长保护视觉抗肿瘤等不同人群硒的推荐摄入量(RNI) μg/d年龄 硒 年龄 硒0~0.5~1~4~7~11~14~ 15202025354550 18~50~孕妇早期中期晚期乳母 5050 50505065成年人硒的UL为400μg/d。含硒较高的食物 μg/100g食物 含量 食物 含量 食物 含量鱼子酱海参牡蛎蛤蜊鲜淡菜鲜赤贝蛏子章鱼 203.09150.0086.6477.1057.7757.3555.1441.68 青鱼泥鳅黄鳝鳕鱼猪肾猪肝(卤煮)羊肉猪肉 37.6935.3034.5624.8111.7728.7032.2011.97 瘦牛肉干蘑菇小麦胚粉花豆(紫)白果豌豆扁豆甘肃软梨 10.5539.1865.2074.0614.5041.8032.008.43铜的生理功能维持正常的造血功能维护中枢神经系统的完整性促进骨骼、血管和皮肤健康抗氧化作用与胆固醇代谢、心脏功能、免疫功能、激素分泌等有关。2000年中国营养学会提出成人铜AI为2.0mg/dUL为8mg/d铜食物来源牡蛎、贝类、动物肝、肾及坚果类、谷类胚芽、豆类等。锰的生理功能酶的组成成分或激活剂维持骨骼正常发育促进糖和脂肪代谢及抗氧化功能与生殖功能有关与神经功能有关中国营养学会制订每日锰的AI成人为3.5mg/d,UL为10mg/d。食物来源糙米、米糠、麦芽、麦麸、核桃、海参、鱿鱼、茶叶、花生、干豆、莴苣、土豆、甘蓝。铬的生理功能★铬是体内葡萄糖耐量因子(glucose tolerance facto,GTF)的重要组成成分,能增强胰岛素的作用。★有提高高密度脂蛋白和载脂蛋白A的浓度及降低血清胆固醇的作用。★三价铬与DNA结合,可增加其启动位点的数目,增强RNA和DNA的合成。成人AI为50μg/d,UL为500μg/d铬的食物来源肉类、海产品、谷物、豆类、坚果类、黑木耳、紫菜维生素维生素(vitamin)是维持机体生命活动过程所必需的一类微量的低分子有机化合物。维生素的种类很多,化学结构各不相同,在生理上既不是构成各种组织的主要原料,也不是体内的能量来源,然而它在能量产生的反应中以及调节机体物质代谢过程中起着十分重要的作用。命名一是按发现的历史顺序,以英文字母顺序命名,如维生素A、B、C、D、E等;二是按其生理功能命名,如抗坏血酸、抗干眼病维生素和抗凝血维生素等;三是按其化学结构命名,如视黄醇、硫胺素和核黄素等。脂溶性维生素的功能、缺乏症状和食物来源维生素 生理功能 缺乏症状 良好食物来源A 视紫红质合成,上皮,神经,骨骼生长,发育,免疫功能 儿童:暗适应能力下降干眼病,角膜软化成人:夜盲症,干皮病 动物肝脏,红心甜薯,菠菜,胡萝卜,胡桃蒲公英,南瓜,绿色菜类B 调节骨代谢主要调节钙代谢 儿童:佝偻病成人:骨软化症 在皮肤经紫外线照射合成,强化奶E 抗氧化婴儿:贫血儿童和成人:神经病变,肌病 在食物中分布广泛,菜籽油是主要来源K 通过γ羧基谷氨酸残基激活凝血因子Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ 儿童:新生儿出血性疾病成人:凝血障碍 肠道细菌合成,绿叶蔬菜,大豆,动物肝脏维生素 生理功能 缺乏症状 良好食物来源B1(硫胺素) 参与α-酮酸和2-酮糖氧化脱羧 脚气病,肌肉无力,厌食,心悸,心脏变大,水肿 酵母,猪肉豆类,葵花籽油B2(核黄素) 电子(氢)传递 唇干裂,口角炎,畏光,舌炎,口咽部粘膜充血水肿 动物肝脏,香肠,瘦肉,蘑菇奶酪,奶油,无脂牛奶,牡蛎B3(尼克酸) 电子(氢)传递癞皮病:腹泻,皮炎,痴呆或精神压抑 金枪鱼,动物肝脏,鸡胸脯肉,牛肉,比目鱼,蘑菇泛酸 酰基转移反应 缺乏很少见:呕吐,疲乏,手脚麻木、刺痛 在食物中广泛分布,尤其在蛋黄、肝脏、肾脏、酵母含量高生物素 CO2转移反应羧化反应 缺乏很少见:常由于摄入含大量抗生物素蛋白的生鸡蛋所致,厌食,恶心 消化道微生物合成;酵母,肝脏,肾脏B6(吡哆醇吡哆醛,吡哆胺 氨基转移反应脱羧反应 皮炎,舌炎,抽搐 牛排,豆类,土豆,鲑鱼,香蕉叶酸 一碳单位转移 巨幼红细胞性贫血,腹泻,疲乏,抑郁,抽搐 布鲁氏酵母,菠菜,龙须菜萝卜,大头菜,绿叶菜类,豆类动物肝脏B12(钴胺素) 甲基化高半胱氨酸为蛋氨酸转化甲基丙二酰-CoA为琥珀酰-CoA 巨幼红细胞性贫血,外周神经退化,皮肤过敏,舌炎 肉类,鱼类,贝壳家禽,奶类Vc(抗坏血酸) 抗氧化,胶原合成中羟化酶的辅因子坏血病,胃口差,疲乏无力,伤口愈合延迟,牙龈出血,毛细血管自发破裂木瓜,橙汁,甜瓜,草莓花椰菜,辣椒,柚子汁水溶性维生素的功能、缺乏症状和食物来源维生素A(vitamin A)类是指含有视黄醇(retinal)结构,并具有其生物活性的一大类物质◆已形成的维生素A(preformed vitamin A),指在动物体内具有视黄醇生物活性功能的类维生素A。视黄醇(retinal)视黄醛(retinal)视黄酸(retinoic acid)视黄基酯(retinyleasters)◆维生素A原(provitamin A)复合物,某些有色植物含有类胡萝卜素,其中一小部分可在小肠和肝细胞内转变成视黄醇和视黄醛,这些类胡萝卜素统称为维生素A原。α-胡萝卜素(alpha-carotene)β-胡萝卜素(beta-carotene)β-隐黄素(beta-cryptoxanthin)γ-胡萝卜素(gamma-carotene)CRBPII:细胞视黄醛结合蛋白II;CRBPII-retinyl-palmitate: 细胞视黄醛结合蛋白II-棕榈酸视黄酯类胡萝卜素和维生素A在小肠的吸收过程维生素A在肝脏的代谢、血浆的转运和靶组织的摄取维生素A的功能维生素A构成视觉细胞内感光物质的成分细胞生长和分化免疫功能细胞膜表面糖蛋白合成抗氧化作用抑制肿瘤生长视黄醇参与视觉形成中的循环过程视黄醇调节核受体作用的模式维生素A营养状况可分为五类:缺乏、较少(边缘状态)、充足、过多和中毒。生化指标血清维生素A水平,正常1.5~3μmol/L。相对剂量反应试验(relative dose response test,RDR)改进的相对剂量反应试验(modified relative dose response test,MRDR)视觉暗适应功能测定血浆视黄醇结合蛋白稳定同位素测定眼结膜印迹细胞学法(conjunctival impression cytology,CIC)眼部症状检查1μg视黄醇=0.0035 mol视黄醇=1μg视黄醇当量(RE)1μgβ-胡萝卜素=0.167μg视黄醇当量(RE)1μg其它维生素A原=0.084μg视黄醇当量(RE)1IU维生素A=0.3μg视黄醇=0.344μg醋酸维生素A酯=0.55μg棕榈酸维生素A酯膳食或食物中总视黄醇当量(μgRE)=视黄醇(μg)+β-胡萝卜素(μg)×0.167+其它维生素A原(μg)×0.084。维生素A的供给我国成人维生素A RNI,男性为每天800μg视黄醇当量,女性为每天700μg视黄醇当量。UL值:成年人为3000μg/d,孕妇2400μg/d,儿童2000μg/d。食物来源动物肝脏、鱼肝油、鱼卵、全奶、奶油、禽蛋等植物性食物:深绿色或红黄色的蔬菜和水果维生素A补充剂维生素D类是指含环戊氢烯菲环结构、并具有钙化醇生物活性的一大类物质,以维生素D2(ergocalciferol,麦角钙化醇)及维生素D3(cholecalciferol,胆钙化醇)最为常见。维生素D2是由酵母菌或麦角中的麦角固醇(ergosterol)经日光或紫外光照射后的产物,并且能被人体吸收。维生素D3是由储存于皮下的胆固醇的衍生物(7-脱氢胆固醇),在紫外光照射下转变而成的。VD的生理功能促进小肠钙吸收转运促进肾小管对钙、磷的重吸收对骨细胞呈现多种作用通过维生素D内分泌系统调节血钙平衡调节细胞的分化、增殖和生长VD缺乏症佝偻病(rickets)骨质软化症(osteomalacia)骨质疏松症(osteoprosis)手足痉挛症过多症中毒症状包括食欲不振、体重减轻、恶心、呕吐、腹泻等。血清钙磷升高,发展成动脉、心肌、肺、肾、气管等软组织转移性钙化和肾结石。严重的维生素D中毒可导致死亡VD机体营养状况评定血清25-(OH)-D3 <25mg/ml为缺乏血清1,25-(OH)2-D3 正常值为16~60pg/ml血清钙磷乘积、血清碱性磷酸酶活性供给量儿童、少年、孕妇、乳母、老人RNI为10μg/d16岁以上成人RNI为5μg/dUL为20μg/d1IU维生素D3=0.025μg维生素D31μg维生素D3=40IU维生素D3食物来源晒太阳、紫外线灯预防性照射海水鱼(如沙丁鱼)、肝、蛋黄等动物性食品及鱼肝油制剂维生素E类是指含苯并二氢吡喃结构、具有α-生育酚生物活性的一类物质。它包括8种化合物:四种生育酚(tocopherols,即α-T,β-T,γ-T,δ-T)四种生育三烯酚(tocotrienols,即α-TT,β-TT,γ-TT,δ-TT)VE的生理功能抗氧化作用预防衰老与动物的生殖功能和精子生成有关调节血小板的粘附力和聚集作用其它降低血浆胆固醇水平抑制肿瘤细胞的生长和增殖维生素E营养状况的评价状况 血清维生素E( mol/L) 红细胞H2O2溶血试验(%)缺乏偏低正常 <1212 17>17 >2010 20<10四种生育酚中以α-生育酚含量最多,活性最高,其来源有2种,即:天然的生育酚(d-α-生育酚)人工合成生育酚(dl-α-生育酚)维生素E活性表示α-生育酚当量(α-tocopheral equivalence, α-TE)国际单位(IU)1IU维生素E=0.67mg d-α-生育酚1mg dl-α-生育酚=1.1IU维生素E维生素E的供给量成人的维生素E推荐摄入量是10mg总生育酚维生素E的食品来源植物油、麦胚、硬果、种子类、豆类及其它谷类硫胺素(thiamine),也称维生素B1,其分子是由一个嘧啶结构,通过一个亚甲基连接在一个噻唑环上所组成。生理功能※辅酶功能焦磷酸硫胺素(TPP)是碳水化合物代谢中氧化脱羧酶的辅酶,参与三大营养素的分解代谢和产生能量。作为转酮醇酶的辅酶参与转酮醇作用(transketolation),在核酸合成和脂肪酸合成中起重要作用。※非辅酶功能参与某些神经递质的合成和代谢调控某些离子通道功能硫胺素缺乏的原因摄入不足、需要量增加、机体吸收或利用障碍。硫胺素缺乏症干性脚气病(dry beriberi)湿性脚气病(wet beriberi)急性暴发性脚气病(acute beriberi)婴儿脚气病硫胺素过量中毒头痛、惊厥、心律失常等。硫胺素机体营养状况评价☆尿硫胺素负荷试验4小时尿中排出的硫胺素≥200μg为正常,100~199μg为不足,<100μg为缺乏。24小时尿硫胺素含量,40~150μg/d为临界缺乏,<40μg/d为缺乏。☆硫胺素和肌酐含量比值(μg硫胺素/g肌酐)≥66为正常,27~65为不足,<27为缺乏☆红细胞转酮酶活性系数(erythrocyte transketolase activity coefficient,E-TKAC)或焦磷酸硫胺素效应。15%~25%为不足,>25%为缺乏。硫胺素供给量成人每4.18MJ(1000kcal)能量需要硫胺素0.5mg。老人和儿童每4.18MJ(1000kcal)能量需要硫胺素0.5~0.6mg。中国营养学会2000年推荐RNI成年男性为1.4mg/d,女性为1.3mg/d。硫胺素的UL为50mg/d。食物来源谷物、杂粮、豆类、干酵母、硬果、动物内脏、蛋类、瘦猪肉核黄素(riboflavin)又称维生素B2,由异咯嗪加核糖醇侧链组成。生理功能参与体内生物氧化与能量代谢参与维生素B6和烟酸的代谢参与体内的抗氧化防御系统和药物代谢缺乏与过量核黄素缺乏表现为口角炎、唇炎、舌炎、眼部症状、皮炎。长期缺乏还可导致儿童生长迟缓,轻中度缺铁性贫血。一般来说,核黄素不会引起过量中毒。核黄素机体营养状况评价★红细胞谷胱甘肽还原酶活性系数(erythrocyteglutathione reductase activation coefficient,EGRAC)活性系数(activity coefficient,AC):为加与不加入FAD时谷胱甘肽还原酶活性的比值。AC<1.2为正常,>1.4为缺乏。★尿核黄素排出量:任意一次尿核黄素与肌酐之比值,80~269为正常,27~79为不足,<27为缺乏。★尿负荷试验4小时尿液核黄素排出量≤400μg为核黄素缺乏,400~799μg为不足,800~1300μg为正常。核黄素供给量我国成人膳食核黄素的RNI男性为1.4mg/d,女性1.2mg/d。食物来源动物肝、肾、心、蛋黄、乳类绿色蔬菜、豆类烟酸(niacin)是具有烟酸生物活性的吡啶-3-羧酸衍生物的总称。烟酸的基本结构为吡啶-3-羧酸,其胺基化合物即为烟酰胺。生理功能以NAD和NADP的形式作为辅基参与脱氢酶的组成,在生物氧化还原反应中作为氢的受体和电子的供体。参与蛋白质核糖基化过程,与DNA复制、修复和细胞分化有关。参与脂肪酸、胆固醇以及类固醇激素等的生物合成。具有增强胰岛素效能的作用。降低血脂,改善心血管功能。烟酸缺乏引起癞皮病(pellagra)典型症状为皮炎(dermatitis)、腹泻(diarrhea)和痴呆(dementia),又称“ 三D”症状。初期症状 体重减轻、失眠、头痛等。继而出现 皮肤、消化系统、神经系统症状裸露皮肤及摩擦部位对称性晒斑样损伤慢性皮炎为皮肤变厚、脱屑、色素沉着杨梅舌、口腔粘膜溃疡食欲不振、恶心、呕吐、腹痛、腹泻失眠、乏力、抑郁、痴呆烟酸机体营养状况评价尿负荷试验:测4小时尿中N-甲基烟酰胺,排出量低于2.0mg为缺乏,2.0~2.9mg为不足,3.0~3.9mg为正常。尿中2-吡啶酮/N-甲基烟酰胺比值:1.3~4.0之间为正常,1.3表示有潜在性缺乏。红细胞NAD含量:红细胞NAD/NADP比例小于1.0时表示有烟酸缺乏的危险。烟酸供给量膳食中烟酸的参考摄入量采用烟酸当量(nicotinic gquivalence,NE)为单位,即:NE(mg)=烟酸(mg)+1/60色氨酸(mg)。我国营养学会2000年推荐烟酸的RNI成年男性为14mgNE/d,女性为13mgNE /d,UL为35mgNE/d。食物来源动物性食品:动物内脏植物性食品:全谷、种子、豆类玉米中烟酸为结合型,需加碱处理后,游离烟酸才易被机体吸收。维生素B6称吡哆醇,实际上包括吡哆醇(pyridoxin,PN)、吡哆醛(pyridoxal,PL)、吡哆胺(pyridoxamine,PM)三种衍生物。VB6的生理功能﹡维生素B6主要以磷酸吡哆醛的形式作为辅酶,参与氨基酸的合成与分解代谢。﹡催化血红素合成﹡催化肌肉与肝脏中的糖原转化﹡参与亚油酸合成花生四烯酸以及胆固醇的合成与转运。﹡参与-碳单位代谢,影响核酸和DNA的合成。﹡影响同型半胱氨酸转化为胱氨酸的代谢﹡影响机体免疫功能﹡升高神经递质水平蛋氨酸代谢VB6的机体营养状况评价★色氨酸负荷试验:被测对象口服负荷剂量的色氨酸0.1g/(kg.bw),收集24小时尿测定其中的黄尿酸含量,计算黄尿酸指数(xantharenic acid index,XI)24小时尿中黄尿酸排出量(mg)XI=色氨酸给予量(mg) XI为0~1.5表示维生素B6的营养状况良好,当维生素B6不足时XI可超过12。★尿中4-吡哆酸含量★血浆PLP:血浆含量在14.6~72.9nmol/L(3.6~18ng/ml),若低于下限可考虑维生素B6不足的可能。★其它的指标:还有红细胞转氨酶指数,如谷草转氨酶指数、谷丙转氨酶指数以及血浆同型半胱氨酸含量等。VB6供给量和食物来源中国营养学会2000年提出我国居民膳食维生素B6的AI值,成人为1.2mg/d。食物来源白色肉类(如鸡肉和鱼肉)肝脏、豆类、坚果等水果蔬菜(香蕉)叶酸(folic acid)是含有蝶酰谷氨酸结构的一类化合物的统称。生理功能其活性形式为四氢叶酸(H4PteGlu),其是体内重要生化反应中一碳单位的运载体(是一碳单位转移酶系的辅酶)。叶酸在嘌呤、胸腺嘧啶和肌酐-5磷酸的合成、甘氨酸与丝氨酸相互转化、组氨酸向谷氨酸转化、同型半胱氨酸向蛋氨酸转化过程中充当一碳单位的载体,因此不仅可通过腺嘌呤、胸苷酸影响DNA和RNA的合成,而且还可以通过蛋氨酸的代谢影响磷脂、肌酸、神经介质以及血红蛋白的合成。叶酸缺乏★巨幼红细胞贫血★胎儿神经管畸形★高同型半胱氨酸血症★孕妇先兆子痫、胎盘早剥、胎儿宫内发育迟缓、低出生体重★衰弱、健忘、失眠等叶酸过量★影响锌的吸收★干扰VB12缺乏的诊断与治疗叶酸机体营养状况评价★血清和红细胞叶酸含量★尿嘧啶脱氧核苷抑制试验:测定叶酸在胸腺嘧啶脱氧核苷的合成过程的生物效应。★组氨酸负荷试验:口服负荷2~5g的组氨酸,测定6h尿中亚胺甲基谷氨酸排出量,正常排出量是5~20mg,叶酸缺乏时是正常的5~10倍。叶酸营养状况评价正常 不足 缺乏血清叶酸(ng/mL)红细胞叶酸(ng/mL) >6>160 3~6140~160 <3<140叶酸参考摄入量美国提出(1998年)叶酸的摄入量应以膳食叶酸当量(dietary folate equivalence,DFE)表示。DFE(μg)=膳食叶酸(μg)+1.7 叶酸补充剂(μg)中国营养学会推荐我国成人叶酸的RNI值为400μgDFE/d成人叶酸的UL为1000μgDFE /d食物来源肝、肾、鸡蛋、豆类、绿叶蔬菜、水果及坚果等。抗坏血酸(ascorbic acid)是一个含有六个碳原子的α-酮基内酯的酸性多羟化合物。生理功能★抗氧化作用★作为羟化过程底物和酶的辅因子参与体内许多重要生物合成的羟化反应促进组织中胶原的形成参与神经递质的合成参与类固醇的代谢促进肉碱的合成★其它作用有利于非血红素铁的吸收降低胃癌以及其它癌症的危险性防治心血管疾病Vc的营养状况的评价▲血浆(或全血)维生素C浓度血浆维生素C浓度低于4mg/L时认为缺乏低于2mg/L时可出现坏血病症状▲白细胞维生素C浓度<10μg/108为缺乏11~19μg/108为不足20~30μg/108为正常▲负荷试验4h尿中Vc>10mg为正常,<3mg为缺乏。 展开更多...... 收起↑ 资源预览