《基础营养学》PPT课件.ppt

第一篇 营养学,营养(nutrition)是指人体摄取、消化、吸收和利用食物中营养物质以满足机体生理需要的生物学过程。 营养学就是研究膳食、营养与人体健康关系的科学。 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。,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。 宏量营养素(macronutrient) 微量营养素(micronutrient) 常量元素(macroelement或major element) 微量元素(microelement或trace element),第一章 营养学基础 第一节 蛋白质,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 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。 条件必需氨基酸(conditionally essential amino acid)：半胱氨酸和酪氨酸 非必需氨基酸(nonessential amino acid)。,*组氨酸为婴儿必需氨基酸，成人需要量可能较少。 摘自Modern Nutrition in Health and Disease ，第9版，第14页，1999年。,构成人体蛋白质的氨基酸,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。,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。 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。,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。,蛋白质代谢及氮平衡,氮平衡(nitrogen balance)：是反应机体摄入氮(食物蛋白质含氮量约为16%)和排出氮的关系。 BI-(U+F+S) B：氮平衡；I：摄入氮；U：尿氮；F：粪氮；S：皮肤等氮损失。 摄入氮和排出氮相等为零氮平衡(zero nitrogen balance)； 摄入氮多于排出氮为正氮平衡(positive nitrogen balance)； 摄入氮少于排出氮为负氮平衡(negative nitrogen balance)；,食物蛋白质营养学评价 蛋白质的含量 微量凯氏(Kjeldahl)定氮法：测定食物中的氮含量，再乘以由氮换算成蛋白质的换算系数，就可得到食物蛋白质的含量。 蛋白质消化率(digestibility) 蛋白质利用率（utilization),几种食物蛋白质的消化率(%),摘自 WHO Technical Report Series 724, 第119页，1985年。,真消化率(true digestibility) 食物氮(粪氮粪代谢氮) 蛋白质真消化率(%) 100 食物氮 表观消化率(apparent digestibility) 食物氮粪氮 蛋白质表观消化率(%) 100 食物氮,蛋白质利用率 生物价(biological value，BV) 蛋白质净利用率(net protein utilization，NPU) 蛋白质功效比值(protein effciency ratio，PER) 氨基酸评分(amino acid score，AAS) 相对蛋白质值(relative protein value，RPV) 净蛋白质比值(net protein ratio，NPR) 氮平衡指数(nitrogen balance index，NBI),生物价(biological value，BV)：是反映食物蛋白质消化吸收后被机体利用程度的指标。 储留氮 生物价 100 吸收氮 吸收氮=食物氮(粪氮粪代谢氮) 储留氮=吸收氮(尿氮尿内源性氮),蛋白质净利用率(net protein utilization，NPU)：是反应食物中蛋白质被利用的程度，即机体利用的蛋白质占食物中蛋白质的百分比。 储留氮 蛋白质净利用率消化率生物价 100% 食物氮,蛋白质功效比值(protein effciency ratio，PER) ：是用处于生长阶段中的幼年动物(一般用刚断奶的雄性大白鼠)，在实验期内其体重增加和摄入蛋白质的量的比值来反映蛋白质营养价值的指标。 动物体重增加(g) 蛋白质功效比值 摄入食物蛋白质(g) 实验组功效比值 被测蛋白质功效比值 2.5 对照组功效比值,氨基酸评分(amino acid score，AAS)：是用被测食物蛋白质的必需氨基酸评分模式(amino acid scoring pattern)和推荐的理想的模式或参考蛋白的模式进行比较，因此是反映蛋白质构成和利用的关系。 被测蛋白质每克氮(或蛋白质)中氨基酸量(mg) 氨基酸评分= 理想模式或参考蛋白质中每克氮(或蛋白质)中氨基酸量(mg),确定某一食物蛋白质氨基酸评分步骤 计算被测蛋白质每种必需氨基酸的评分值 在上述计算结果中，找出第一限制氨基酸评分值，即为该蛋白质的氨基酸评分。,几种食物和不同人群需要的氨基酸评分模式,摘自WTO Technical Report Series 724, 第121页, 1985年。,表 常见几种食物蛋白质质量,摘自营养与食品卫生学，第3版，第11页。,经消化率修正的氨基酸评分(protein digestibility corrected amino acid score,PDCAAS)：可替代蛋白质功效比值PER，对除孕妇和l岁以下婴儿以外的所有人群的食物蛋白质进行评价。 经消化率修正的氨基酸评分氨基酸评分真消化率,几种食物蛋白质经消化率修正的氨基酸评分,摘自 Understanding Nutrition, 第8版，Appendix J，1999年。,蛋白质营养不良及营养状况评价 蛋白质能量营养不良(proteinenergy malnutrition，PEM) Kwashiorker 氏征：指能量摄入基本满足而蛋白质严重不足的儿童营养性疾病。 Marasmus 氏征：指蛋白质和能量摄入均严重不足的儿童营养性疾病。 成人蛋白质摄入不足可引起体力下降、浮肿、抗病力减弱等。,蛋白质摄入过多 摄入较多的动物脂肪和胆固醇 加重了肾脏的负荷 造成含硫氨基酸摄入过多,可加速骨骼中钙质的丢失，易产生骨质疏松(osteoporosis)。,蛋白质供给量及食物来源 成人每天摄入约30g蛋白质就可满足零氮平衡，按0.8g/(kgd)摄入蛋白质为宜，我国推荐摄入量为1.16g/ (kgd)。 成人摄入占膳食总能量的10%12%，儿童青少年为12%14%。 反映蛋白质营养水平的指标 血清白蛋白(正常值为3550g/L)， 血清运铁蛋白(正常值为2.24.0g/L) 注意蛋白质互补 大力提倡我国各类人群增加牛奶和大豆及其制品的消费。,第二节 脂 类,脂类(lipids)主要有 甘油三酯(triglycerides) 磷脂(phospholipids) 固醇类(sterols) 甘油三酯功能 体内贮存和提供能量 维持体温正常 保护作用 内分泌作用 帮助机体更有效地利用碳水化合物和节约蛋白质作用 机体重要的构成成分,甘油三酯在营养学上的功能 增加饱腹感 改善食物的感官性状 提供脂溶性维生素 脂肪酸(fatty acid)按其碳链长短分类 长链脂肪酸(14碳以上) 中链脂肪酸(含812碳) 短链脂肪酸(6碳以下),按其饱和程度分类 饱和脂肪酸(saturated fatty acid) 单不饱和脂肪酸(monounsaturated fatty acid,PUFA) 多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acid) 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),营养学上最具价值的脂肪酸有两类 n-3(或-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-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)nCH2COOH 甲基端 羧基端,常见的脂肪酸,摘自Modern Nutrition in Health and Disease，第9版, 第68页，1999年。,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-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 摘自Modern Nutrition in Health and Disease,第9版，第82页，1999年。,必需脂肪酸功能 是磷脂的重要组成成分 与精子形成有关 是合成前列腺素的前体 有利于组织修复 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。,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。 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。 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。,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。,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。,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。 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1:46较适宜。,第三节 碳水化合物,碳水化合物(carbohydrate)酸分类： 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310个单糖构成的一类小分子多糖。 棉子糖(raffinose) 水苏糖(stachyose) 多糖:由10个以上单糖组成的大分子糖。 糖原(glycogen) 淀粉(starch)：直链淀粉(amylose) 支链淀粉(amylopectin) 纤维(fiber),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,译自：Perspective in Nutrition，第三版，第82页，1996年。,体内碳水化合物的功能 贮存和提供能量 是机体的构成成分 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。 抗生酮作用(antiketogenesis) 保护肝脏的作用,食物碳水化合物的功能 主要的能量营养素 改变食物的色、香、味、型 提供膳食纤维 增强肠道功能、有利粪便排出 控制体重和减肥 可降低血糖和血胆固醇 预防结肠癌的作用,碳水化合物的供给 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25g，或每天按11.5g/Kcal摄入较为合适。,第四节 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) 1cal4.184J 1J0.239cal。,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1825)，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,WHO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。,直接用公式计算 男BEE66+13.7体重(kg)+5.0身长(cm)6.8年龄(y) 女BEE65.5+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%。,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。,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。,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,第五节 水和矿物质,水,水,水在人体内的分布 水占体质量的百分比随着年龄的增大而减少,如胚胎约含水98%，婴儿约75%，成人为65%，老年人体内水分含量仅为体重的50%. 血液含水83%，肌肉含水76%，皮肤含水72%，骨骼含水22%，牙齿含水10%，唾液含水99.5%，脂肪组织含水20%左右.,水的生理功能 机体的重要组成成分 参与机体代谢 水具有调节体温的作用 水具有润滑功能,水的平衡 1、水的摄入及来源 饮水和其他饮料 包括饮用水、茶、咖啡和其他饮料，通过这些途径所摄入的水分占人体水分总来源的3040。 食物水 包括固体食物和液体食物。从食物中所摄入的水分约占人体水分总来源的一半以上。 代谢水 由营养素在体内氧化燃烧以后生成的，即食物进入体内后，某些营养成分在代谢过程中会生成一部分水分。,2、水的排出 尿液：正常人摄入一般膳食所排出的尿量为10001500ml/d，约占体内排出总水分的一半左右。 汗液：通过汗液蒸发所排出的水分约为500ml/d。 肺呼吸：呼吸时也会丧失一部分水分，约300ml/d。 粪便：粪便中也含有少量的水分，正常人每日通过粪便排出的水分约为200ml左右。,矿物质,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,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。 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,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,钙(calcium)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,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,含钙丰富的食物 mg/100g,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1:11.5之间比较好 磷的NOAEL为1500mg/d UL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,成人铁的UL为50mg/d,含铁较高的食物 mg/100g,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) g/d,碘的UL为1000 g/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,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,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) g/d,成年人硒的UL为400g/d。,含硒较高的食物 g/100g,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/d UL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50g/d，UL为500g/d 铬的食物来源 肉类、海产品、谷物、豆类、坚果类、黑木耳、紫菜,第六节 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,水溶性维生素的功能、缺乏症状和食物来源,脂溶性维生素 （一）维生素A,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。 -胡萝卜素(alpha-carotene) -胡萝卜素(beta-carotene) -隐黄素(beta-cryptoxanthin) -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1.53mol/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,1g视黄醇=0.0035mol视黄醇=1g视黄醇当量(RE) 1g-胡萝卜素=0.167g视黄醇当量(RE) 1g其它维生素A原=0.084g视黄醇当量(RE) 1IU维生素A=0.3g视黄醇=0.344g醋酸维生素A酯=0.55g棕榈酸维生素A酯 膳食或食物中总视黄醇当量(gRE)=视黄醇(g)+-胡萝卜素(g)0.167+其它维生素A原(g)0.084。,维生素A的供给 我国成人维生素A RNI，男性为每天800g视黄醇当量，女性为每天700g视黄醇当量。 UL值：成年人为3000g/d，孕妇2400g/d，儿童2000g/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,（二）维生素D,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,由于维生素D缺乏，钙吸收 血钙 骨质钙沉积 佝偻病,1.儿童,VD缺乏症,主要表现为精神症状，如多汗，夜间睡眠不安，易激动，惊哭、枕秃，对周围事物不感兴趣，如不治疗，可出现骨骼改变,(1)早期症状,多见于活动期，可出现如下表现,(2)骨骼症状,颅骨软化，以枕骨和顶骨最明显。手指压迫颅骨会出现凹陷，去掉压力即恢复原状，称乒乓球颅,胸骨前突，胸廓两侧内陷形成鸡胸，胸骨下方剑突内陷似漏斗，称为小提琴胸,四肢远端骨样组织增生，腕及踝部膨大似手镯，脚镯,一岁以后小儿开始行走，下肢长骨因负重而弯曲成“O“形或“X“，统称罗圈腿 齿质不坚，排列不整，易患龋齿,胸骨两侧有肋骨串珠畸形，由于膈肌牵拉，其附着处肋骨内陷形成所谓赫氏沟,(3)其它系统症状,可有肌肉无力，关节松懈，腹大(蛙腹)，肠胃扩张等，患儿动作发育迟缓，独立行走开始较晚，血钙降低，出现肌肉神经兴奋性增高，如面部肌肉颤动，手足抽搐，呈内旋外翻状(舞蹈足)，爆发性哭泣，蝉鸣性痉挛，全身性惊厥婴儿手足抽搐症。,2.成人,成人可发生骨质软化症与骨质疏松症,(1)骨质软化症 由于骨骼中矿物质减少，无机物与有机物比例下降，早期腰腿酸疼，以后可延及胸肋及上肢，甚至全身，并出现肋骨等部位压痛，重者疼痛难以忍受，夜间不能自动翻身，走路困难，影响日常生活。多发生在多次生育的妇女,(2)骨质疏松症 骨体积基本正常，骨组织减少，骨骼无机物与有机物比例无明显变化 表现：疼痛，易发生骨折更年期后女性多见,VD过多症,1.急性中毒 成人一次10万IU，儿童4万IU， 主要表现为：恶心（nausea），呕吐（vomiting），厌食，腹泻，兴奋，头疼,思睡，烦渴,2.慢性中毒 长期每日摄入2000IU (1)恶心、食欲下降、多尿、皮肤瘙痒 (2)软组织钙化主要累及心、肾、大动脉等 (3)骨骼反而脱钙，骨质疏松，骨骼畸形 (4)血清钙磷升高，尿中钙磷相应升高,3.预防 (1)婴儿多晒太阳，尽量减少用药物补充维生素D (2)补充维生素D应在医生指导下进行，并定期到儿科保健门诊检查 (3)发展适合婴幼儿的强化食品，如：A、D奶等,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1660pg/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10g/d 16岁以上成人RNI为5g/d UL为20g/d 1IU维生素D3=0.025g维生素D3 1g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,常见富含维生素D的食物U/100g,（三）维生素 E,维生素E类是指含苯并二氢吡喃结构、具有-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-T，-T，-T，-T) 四种生育三烯酚(tocotrienols，即-TT，-TT，-TT，-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 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,VE缺乏症,肌肉萎缩，尿酸排出量 红细胞周期缩短，发生溶血性贫血 脂褐色素在体内堆积，加速衰老过程,VE活性表示 生育酚当量 国际单位(IU) 1IU维生素E=0.67mg d-生育酚 1mg dl-生育酚=1.1IU维生素E VE的供给量 成人的维生素E推荐摄入量是10mg总生育酚 VE的食品来源 植物油、麦胚、硬果、种子类、豆类及其它谷类,各类食物VE含量代表值mg/100g,水溶性维生素 （一）维生素B1,结构与性质,结构 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。,2.性质,硫胺素常以其盐酸盐的形式存在，其盐酸盐为白色结晶，溶于水，微溶于乙醇，对石蕊试纸呈酸性反应 硫胺素气味似酵母，不易被氧化，比较耐热，特别是在酸性条件下极其稳定，在碱性媒介中对热不稳定，PH大于7时煮沸，可使其大部分破坏 碱性条件下高铁氰化钾可将其氧化为具有兰色荧光的硫色素，据此，可用以对硫胺素的定量测定,生理功能,在机体组织中，硫胺素可被硫胺素激酶催化，在ATP及Mg2+的存在下 ，转化成焦磷酸硫胺素TPP，它是硫胺素的活性形式，在体内发挥生理作用,TTp硫胺素焦磷酸,琥珀酸单酰辅酶A,TPP,-酮戊二酸,脱羧酶,丙酮酸 乙酰辅酶A,TPP,体内羧化酶的辅酶，催化-酮酸的氧化脱羧反应，从而参与糖的体内氧化代谢。如,木醇糖-5-磷酸+核酸-5-磷酸,TPP,转酮酶,景天庚酮糖-7-磷酸+甘油酮-3-磷酸,体内转羟乙醛(酮)酶的辅酶参与糖的无氧酵解。如,对生长期间幼年动物的发育十分重要 对神经细胞膜传递高频脉冲起重要作用 对食欲，胃肠道的正常蠕动和消化液的分泌等，有明显作用,VB1缺乏症,维生素B1缺乏可引起脚气病，多发生在我国南方及东南亚一带。由于过多地食用精白米面所致。 成年人 在发病初期，都表现为：食欲不振，精神上的焦虑不安，易激惹和易疲劳，以后可出现以下不同类型的表现,1)干性脚气病 表现为多发性周围神经炎，呈双侧对称，症状一般从远端上行发展。下肢较上肢严重,2)湿性脚气病 病情发展快，有时呈暴发型，最初有心悸，气短，继而心动过速，下肢水肿甚至出现心包，胸腔，腹腔积液 如未及时治疗，常发生右心衰竭至左，右全心衰竭，暴发型因病程短可无或仅有轻度水肿，主要因严重心肌损害而导致急性心源性休克，病情危重，病死率甚高,湿性脚气病,示呼吸困难、全身水肿,示强迫体位,湿性脚气病,3)混合型脚气病 既有神经炎，又有心力衰竭和水肿 4)脑型脚气病 罕见，较多见于酗酒者，表现为呕吐、眼球震颤、单侧或双侧眼外展肌麻痹(出现对眼) 共济失调，发展至精神错乱，昏迷和死亡，治疗后以上症状消失，但常过渡至遗忘综合症，出现逆行性遗忘，学习能力降低等,2.儿童,儿童缺乏病一般比成人来的急与重 1)泌尿系统：少尿和尿量减少 2)消化系统：食欲下降、腹泻与便秘、肠蠕动减弱、腹胀、腹壁柔软无力,3)神经系统：幼儿有烦躁、夜间哭闹、膝腱反射减退或消失，继而发生嗜睡、呆视、睑下垂、声带麻痹而哭声嘶哑变弱，甚至深反射消失及惊厥 4)循环系统：脉搏加快，有气促和青紫，往往同时有肝脾肿大,严重者发生冲心型脚气病，病孩心力衰竭、全身浮肿、皮肤灰暗、体温下降、呼吸不规则,3.孕妇缺乏 可以引起新生儿先天性脚气病。表现为全身性水肿，体温低于正常，无力吮吸、呕吐、嗜睡等,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200g为正常，100199g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0.50.6mg。 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,（二）维生素B2,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。,唇舌损害 1)舌炎 舌面红肿有裂隙，舌乳头肥厚或变平。轻者仅及舌中部，呈深浅不等的红斑，分布对称,整齐而境界明显，称为地图舌 重者全舌均呈紫红色，肿胀明显，患者自觉疼痛，常影响进食,2)唇炎 嘴唇微肿、脱屑、色素沉着，裂隙等 3)口角炎 口角呈乳白色糜烂及裂隙，常有小脓泡及结痂，有痛感,维生素B2缺乏,口角炎，示口角糜烂,2.眼部症状 1)视力模糊，怕光流泪 2)角膜周围小血管增生,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(erythrocyte glutathione 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。AC1.4为缺乏。 尿核黄素排出量：任意一次尿核黄素与肌酐之比值，80269为正常，2779为不足，27为缺乏。 尿负荷试验 4小时尿液核黄素排出量400g为核黄素缺乏， 400799g为不足，8001300g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,部分食物核黄素含量(mg/100g),（三）烟酸（VB5）,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,癞皮病,示色素沉着、脱屑,示色素沉着,癞皮病,癞皮病,示色素沉着、脱屑,癞皮病,示色素沉着、脱屑,癞皮病,示色素沉着、脱屑,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，2.02.9mg为不足，3.03.9mg为正常。 尿中2-吡啶酮/N-甲基烟酰胺比值：1.34.0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。,（四）维生素B6,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