营养物质的相互关系

第一讲 营养物质的相互关系,邓泽元 南昌大学生命科学与食品工程学院,营养素之间的相互关系可以归纳为：,1.营养物质相互转化。 2.一些营养素是另外一些营养素的前体。 3.一些营养素参与或影响另外一些营养素代谢酶系统。 4.营养素相互间的直接作用。 5.一种营养素包含了另一种营养素。 6.相互对吸收和排泄的影响。 7.通过激素的作用间接影响其它营养素的代谢。,一、产热营养素之间的相互作用,1. 蛋白质、脂肪和碳水化合物的相互转变。 1）Pro和CHO的相互转变。 在有氨基酸来源的情况下，糖可以转化为合成蛋白质的非必需氨基酸。 主要是通过-酮酸的氨基化、和氨基转移作用转变。,2) 糖和脂类之间的转变,糖分解代谢的中间产物 磷酸二羟丙酮磷酸甘油 脂肪 乙酰辅酶A 长链脂肪酸辅酶A 由于乙酰辅酶A不能转变为丙酮酸,因此脂类中脂肪酸不能转化为糖。,3）蛋白质与脂类间的相互转变,组成蛋白质的所有氨基酸（生酮和生糖）均能转变成脂肪。 脂肪中的甘油可以转变为丙酮酸和其它酮酸，因而它可以转变为非必需氨基酸。 但脂肪中的脂肪酸通过-氧化，生成乙酰CoA，它需要草酰乙酸才能缩合进入三羧循环（循环产生一分子的草酰乙酸），因此它不能单独转变为氨基酸。,脂肪酸-氧化反应步骤,脂肪酸,CoA-SH,脂酰-CoA,反式2烯脂酰-CoA,L-3-羟脂酰-CoA,-酮脂酰-CoA,乙酰-CoA,脂酰-CoA,硫激酶,ATP,AMP,PPi,脂肪酸活化,脂酰-CoA脱氢酶,FADH2,烯脂酰-CoA水合酶,H2O,羟脂酰-CoA脱氢酶,NADH,硫解酶,（脱下了两个碳原子）,脂肪酸合成的反应步骤,乙酰-CoA,乙酰-ACP,乙酰-合酶,启动,乙酰-CoA：ACP 转酰酶,ACP,脂肪酸合酶,丙二酸单酰-CoA,丙二酸单酰-ACP,丙二酸单酰CoA:ACP转酰酶,装 载,缩合,乙酰乙酰-ACP,-羟丁酰-ACP,-烯丁酰-ACP,+,丁酰-ACP,-酮酰-ACP 合成酶,-酮酰-ACP 还原酶,-羟酰-ACP 脱水酶,烯酰-ACP 还原酶,NADPH,NADPH,H2O,C2O,还原,还原,脱水,软脂酸,软脂酰-ACP,硫脂酶,释放,2. 相互影响,三大产热营养素之间的相互影响，最突出的是碳水化合物和脂肪对蛋白质的节约作用。但这种节约作用必须在蛋白质供给量达到最低需要量时，才有作用。 Pro、Fat、CHO供能存在一定的比例：Pro为10-20%，脂肪为20-30%，CHO为60-70%,3、相互结合的特殊作用,Fat+Pro合成磷脂、脂蛋白。（膜结构成分） CHO+Pro合成糖蛋白（酶、激素、软组织成分） CHO+Fat合成糖脂（神经组织的成分）,二、产热营养素与Vit之间的关系,1.Vit与能量代谢的关系 VitB1、B2、B5通过辅酶或辅基的形式参与生物氧化过程。,维生素PP,菸酸和菸酰胺，在体内转变为辅酶I和辅酶II。 能维持神经组织的健康。缺乏时表现出神经营养障碍，出现皮炎。,维生素PP和NAD+和NADP+,NAD+ (烟酰胺-腺嘌呤二核苷酸，又称为辅酶I) 和NADP+(烟酰胺-腺嘌呤磷酸二核苷酸,又称为辅酶II )是维生素烟酰胺的衍生物，,功能：是多种重要脱氢酶的辅酶。,核黄素（VB2),核黄素(维生素B2)由核糖醇和6，7-二甲基异咯嗪两部分组成。 缺乏时组织呼吸减弱，代谢强度降低。主要症状为口腔发炎，舌炎、角膜炎、皮炎等。,核黄素和 FAD和FMN,FAD(黄素-腺嘌呤二核苷酸)和FMN(黄素单核苷酸)是核黄素(维生素B2)的衍生物，,功能：在脱氢酶催化的氧化-还原反应中，起着电子和质子的传递体作用。,硫胺素,硫胺素(维生素B1)在体内以焦磷酸硫胺素(TPP)形式存在。缺乏时表现出多发性神经炎、皮肤麻木、心力衰竭、四肢无力、下肢水肿。,硫胺素和焦磷酸硫胺素(TPP),焦磷酸硫胺素是脱羧酶的辅酶，它的前体是硫胺素(维生素B1)。,功能：是催化酮酸的脱羧反应,细胞色素还原酶,细胞色素c,细胞色素氧化酶,O2,NADH-Q 还原酶,FADH2,琥珀酸-Q 还原酶,NADH,辅酶Q,FMN、Fe-S,FAD、Fe-S,血红素b-562,血红素b-566,血红素c1,血红素a,血红素a3,CuA和 CuB,Fe-S,B5,B2,因此，Vit B1、Vit B2、Vit B5的需要量直接与能量浓度有关，正常情况下，1000千卡能量需要Vit B1 0.50.6mg、Vit B2 0.50.6mg 、Vit B5 5 6mg， 即其比例为1:1:10,2.Vit与蛋白质的关系,Vit B6以磷酸吡哆素为转氨酶的辅酶，转氨酶通过磷酸吡多醛和磷酸吡多胺的相互转换，起转移氨基的作用。直接参与蛋白质代谢。 1g Pro需要0.02g 的Vit B6。 Pro的有效利用需要一定量的维生素A，而维生素A的利用和储备也需要足够的Pro 某些AA是Vit的前体。色AA合成尼克酸,吡哆素,吡多素(维生素B6，包括吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺)。,吡哆素和磷酸吡哆素,磷酸吡哆素主要包括磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺。它的,磷酸吡哆素是转氨酶的辅酶，转氨酶通过磷酸吡多醛和磷酸吡多胺的相互转换，起转移氨基的作用。,3.维生素与脂肪的关系,Vit B1、Vit B2、Vit B5影响能量代谢，必然影响脂肪代谢。 脂肪摄入量影响维生素E的需要量，因维生素E是体内强抗氧化剂。 脂溶性维生素的吸收需要脂肪来帮助。,三、氨基酸之间的相互关系,1.协同作用: 1)首选表现在某些氨基酸在机体内形成另一些种类氨基酸。 鸟AA、瓜AA精AA 甘AA 丝AA 羟脯AA 脯AA、谷AA 2）有些AA的作用可以取代另一些AA的作用。如半胱AA可以缓和蛋AA缺乏造成的生长停滞。酪AA可节约部分苯丙AA,3）AA协同作用还表现在AA的平衡性 AA合成组织时，是多种AA按一定的比例、平衡关系进行的，这就需要AA有一定的比例。 因此，氨基酸存在限制性氨基酸、也有评价蛋白质营养价值的氨基酸分、还有氨基酸的互补作用。 木桶学说。,2.氨基酸的拮抗作用,1）AA在肠道吸收和从细胞外进入细胞内的过程中，它们存在竞争性地与载体结合所引起。 已确认的AA拮抗有： 异亮AA与缬AA、亮AA、苯丙AA之间 苯丙AA与缬AA、苏AA之间 赖AA与精AA之间 蛋AA与甘AA之间 苏AA与色AA之间 2) AA在竞争过程中，可能使过量的AA取代不足的AA，或不足的AA被吸引参与过量AA所特有的代谢中，从而破坏物质代谢。,四、维生素间的相互关系,1、一些维生素保护另一些维生素 Vit E对Vit A、胡萝卜素、Vit C的保护作用。 2、一些维生素影响另一些维生素在体内的代谢。 3、一些维生素促进另一些维生素的合成。 4、Vit共同参与同一代谢过程。,五、矿物元素间的相互关系,“复杂、相互协同、相互拮抗”的依存关系 体现在吸收、代谢和功能作用时 如：Ca与Mg，K与Na在维持神经、肌肉的功能方面 Ca与P、Ca与F在骨骼、牙齿的形成和维持上 Zn/Cu的比例（10：1） Cu、Fe、Co等的平衡性对造血和血红蛋白功能稳定方面。,六、矿物元素与其它营养素之间的关系,1. 矿物元素与Pro、Fat和CHO间的关系 1）矿物元素是Pro、Fat和CHO代谢的许多酶系统的辅酶或辅基。 2）微量元素可通过构成激素成分，间接影响其它营养素代谢。 3）矿物质与Pro、Fat和CHO间也有相互促进和拮抗作用。 乳糖可促进矿物质的吸收 Fat抑制矿物质的吸收代谢 某些AA与微量元素络合，促进或抑制这些元素的吸收。,2.矿物质与Vit之间的关系,1）协同参与同一代谢 Vit E与Se（谷胱甘肽过氧化物酶）联合抗氧化机理。 Fe与Vit B2一起参与呼吸氧化过程，参与电子传递。 Ca与Vit K共同参与凝血过程等。 2）Vit促进某些元素的吸收 如Vit D促进Ca、P、Pb、Cr、Zn、Co等的吸收 Vit C促进Fe、Zn、Mn 等元素的吸收，抑制Cu的吸收 3) 矿物元素参与Vit的构成。VitB12 含4.5%的Co