营养素与能量ppt课件

第二章营养素与能量,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。,1,营养素的功能：1.作为人体结构的基本物质，参与组织细胞的构成、更新与修复，如蛋白质、脂肪。2.作为人体代谢的物质基础，提供人体从事劳动所需的能量，如糖类、脂肪。3.作为调节生理功能的物质基础，维持人体正常的生理功能，如维生素、无机盐和微量元素。,2,人体所需六大类营素：蛋白质脂肪碳水化合物维生素无机盐（及微量元素）水,3,第一节蛋白质,4,一、蛋白质的主要生理功能,蛋白质约占人体重量的16-19%，是人体组织的构成成分；提供身体新陈代谢所需的氨基酸；制造身体新组织，促进身体生长；制造酶及激素，促进身体各种机能；制造抗体，加强免疫力，抵抗细菌和病毒感染；提供能量。,5,二、氨基酸和必需氨基酸,1、氨基酸：氨基酸是构成蛋白质的基本组成单位。2、必需氨基酸（81种）：在人体内不能自行合成，或合成的速度不能满足机体需要，必须由食物供给的氨基酸。包括：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（组氨酸是婴幼儿必需氨基酸，婴儿缺乏时易患湿疹）。,6,3、氨基酸模式：是指某种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1.00，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。,7,几种蛋白质的必需氨基酸模式：,8,限制氨基酸(1imitingaminoacid)：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(complementaryaction)：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。,9,三、蛋白质的分类,完全蛋白质：所含的必需氨基酸种类齐全、数量充足、比例恰当的蛋白质，也称优质蛋白质。肉类，家禽，奶类，蛋类等动物性蛋白，能提供大部份的必需氨基酸需要，但完全蛋白往往会有较高的胆固醇及脂肪有碍身体健康。半完全蛋白质：所含的必需氨基酸种类齐全，但其中一种或几种数量不足，比例不适，如蔬菜，谷物，碗豆，扁豆等植物蛋白。不完全蛋白质：所含的必需氨基酸种类不全，不能够保证机体需要，如肉皮、鱼翅等，只含部份必需氨基酸。,10,四、蛋白质的消化吸收和排泄,蛋白质消化的主要场所在小肠消化：外源性蛋白质：食物内源性蛋白质：肠道脱落细胞、消化酶吸收：被吸收的氨基酸称为氨基酸池（存在于人体各组织、器官和体液中的游离氨基酸）利用：1、合成组织蛋白2、供给能量（变成糖和脂类）3、变成新的含氮物质：嘌呤、尿酸、肌酐、肌酸-合成核酸及非必需氨基酸,11,氮平衡(nitrogenbalance)：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摄入氮多于排出氮为正氮平衡摄入氮少于排出氮为负氮平衡,12,13,五、食物蛋白质的营养评价,三个方面：1、食物中蛋白质的含量2、被消化吸收的程度：消化率3、被人体利用的程度：利用率（蛋白质的含氮量较为稳定，多数蛋白质平均含氮量为16%）,14,1、蛋白质的消化率：食物中蛋白质被消化吸收的程度。消化率=摄入氮-（粪氮-粪内源氮）/摄入氮100%动物蛋白质消化率植物蛋白质消化率,15,几种食物蛋白质的消化率(%),摘自WHOTechnicalReportSeries724,第119页，1985年。,16,2、蛋白质利用率生物价(biologicalvalue，BV)蛋白质净利用率(netproteinutilization，NPU)蛋白质功效比值(proteineffciencyratio，PER)氨基酸评分(aminoacidscore，AAS),17,生物价(biologicalvalue，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),18,蛋白质净利用率(netproteinutilization，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,19,蛋白质功效比值(proteineffciencyratio，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。,20,氨基酸评分(aminoacidscore，AAS)：是用被测食物蛋白质的必需氨基酸评分模式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。,21,几种食物和不同人群需要的氨基酸评分模式,22,人体蛋白质的营养需要量：,人体每日需要量：1-1.2g/kg.d儿童：6岁男：55克女：55克12岁男：75克女：75克成人：18岁男：85克女：80克45岁男：80克女：75克孕妇：需加量怀孕1-3月+5克怀孕4-6月+15克怀孕7-9月+25克授乳期：+25克,23,常见食物蛋白质含量：,1两主食：3g1袋牛奶（250ml）：8g1个鸡蛋（50g）：6g1两瘦肉：10g1两豆制品(豆腐干、豆腐丝)：10g100ml豆浆：1.8g,含钙25mg蔬菜含1%左右：5g/500g鱼的蛋白质含量低12-20%，但纤维短，吸收率高,24,第二节脂类,25,一、脂类的分类,脂类包括：脂肪和类脂脂肪又称中性脂肪或甘油三酯，由1分子甘油+3分子脂肪酸构成。类脂：包括磷脂、糖脂和胆固醇及其酯三大类。,26,二、人体脂类的分布,体脂占体重的14-19%，男性最好不要超过20%，女性最好不要超过30%，超过就是肥胖。体脂约有95%左右以甘油三酯的形式存在，5%为固醇类。主要分布于腹腔、皮下、肝脏等处，称为储脂。,27,28,三、脂类的生理功能,结构功能：构成生物膜，主要是磷脂和固醇类的作用提供和储存能量：吸收无上限，储存无上限供给必需脂肪酸维持体温和保护支持身体组织携带并促进脂溶性维生素的吸收增进食物美味与饱腹感，刺激消化液的分泌。内分泌作用：雌激素、白细胞介素（参与炎症反应）,29,四、甘油三酯甘油三酯也称脂肪或中性脂肪。每个脂肪分子是由一个甘油分子和三个脂肪酸化合而成。脂肪酸因其所含的脂肪酸的链的长短、饱和程度和空间结构不同，而呈现不同的特性和功能。,30,必需脂肪酸(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。,31,必需脂肪酸的功能：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。,32,五、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。功能：提供能量细胞膜的构成成分磷脂的缺乏：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。,33,六、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。,34,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。,35,第三节碳水化合物,36,一、碳水化合物的分类,单糖：葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖等双糖：由2个单糖分子缩合而成蔗糖、乳糖、麦芽糖、海藻糖寡糖（低聚糖）：由3-10个单糖分子构成棉籽糖、水苏糖多糖：由10个以上单糖组成的大分子糖糖原、淀粉、纤维,37,1、单糖,葡萄糖：是构成食物中各种化合物的基本组成成分，不吃饭是血液内唯一游离的单糖类，是唯一能被直接利用的糖。果糖：存在于水果、蜂蜜中，除甜味剂以外最甜的天然糖，果糖能被直接吸收，但不能被直接利用，需在肝脏中转成葡萄糖后利用。,38,半乳糖：很少以单糖形式存在与天然食物中，是构成乳糖的一部分，也不能被直接利用，在食物中仅存在于发酵乳如酸乳中。其他单糖：木糖醇代谢不需要胰岛素，因吸收速度较慢，用量太多易致腹泻。,39,2、双糖,蔗糖：1葡萄糖+1果糖构成主要从甘蔗中制取，故名蔗糖。从甜菜中提取的绵白糖也是蔗糖。其粗制品叫红糖或黄糖，仍保留甘蔗、甜菜榨汁中的其它成分，如维生素、矿物质及糖蜜。由于存在叶绿素、叶黄素、胡萝卜素等，所以具有红、黄的颜色。其营养价值高于精制的白糖。例如1千克的红糖含钙900毫克，为白糖的3倍；含铁40毫克，为白糖的2倍。,40,乳糖：1葡萄糖+1半乳糖构成，只存在于奶和奶制品中。麦芽糖：2分子葡萄糖形成海藻糖：2葡萄糖，存在于真菌、细菌中，蘑菇中含量较多。,41,3、多糖,（1）淀粉：直链淀粉：线性结构，难消化。支链淀粉：树杈状结构，易消化。,42,（2）糖原：也称动物淀粉，由肝脏和肌肉合成和贮存，分为肝糖原和肌糖原。肝糖原可维持正常的血糖浓度，提供机体尤其是红细胞、脑和神经组织的能量来源。,43,（3）膳食纤维：指存在于植物体中不能被消化吸收的多糖。是一种复杂的化合物，也称非淀粉多糖，是由许许多多的葡萄糖以键（淀粉是以糖苷键）连接而成，而人的消化酶是不能分解键的，但草食动物就能。,44,膳食纤维的分类,不溶性：纤维素、半纤维素、木质素可溶性：果胶、树胶和粘胶,45,膳食纤维的生理功能,1、增强肠蠕动，利于粪便排除。2、具有吸水膨胀功能，增加粪便体积，从而稀释肠道内有害物质的浓度及降低其吸收。3、维持肠道正常菌群，有利于益生菌的生长，不利于厌氧菌的生长。4、控制体重及降低血糖、血胆固醇等保健功能。5、预防结肠碍癌发生的作用。,46,膳食纤维的种类、食物来源和主要功能,译自：PerspectiveinNutrition，第三版，第82页，1996年。,47,二、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。抗生酮作用保护肝脏的作用,48,碳水化合物的供给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。,49,第四节维生素,50,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。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。,51,维生素命名1、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；2、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；3、按其化学结构命名，如视黄醇、硫胺素和核黄素等。,52,一、维生素A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(preformedvitaminA)，指在动物体内具有视黄醇生物活性功能的类维生素A。维生素A原(provitaminA)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(beta-carotene),53,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,54,视黄醇参与视觉形成中的循环过程,55,视黄醇调节核受体作用的模式,56,生化指标血清维生素A水平，正常1.53mol/L。视觉暗适应功能测定眼部症状检查,57,维生素A缺乏症暗适应时间延长、夜盲症。干眼病。上皮干燥、增生及角化。儿童生长发育迟缓。维生素A过量引起急性、慢性及制畸毒性。多发生在一次或连续多次摄入成人摄入量100倍以上。,58,维生素A缺乏：毛囊周围角化过度，丘疹，皮肤干而粗糙。,59,维生素A缺乏：大而致密的Bitot斑，慢性，疗效较差。,60,维生素A的供给我国成人维生素ARNI，男性为每天800g视黄醇当量，女性为每天700g视黄醇当量。食物来源动物性食物：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,61,二、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(麦角钙化醇)及维生素D3(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。,62,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,63,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。,64,VD供给量儿童、少年、孕妇、乳母、老人RNI为10g/d16岁以上成人RNI为5g/dUL为20g/d食物来源日光浴海水鱼（如沙丁鱼）、肝、蛋黄等动物性食品及鱼肝油制剂,65,三、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。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,66,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,67,四、硫胺素(thiamine)B1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，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,68,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(dryberiberi)湿性脚气病(wetberiberi)急性暴发性脚气病(acuteberiberi)婴儿脚气病硫胺素过量中毒头痛、惊厥、心律失常等。,69,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,70,五、核黄素(riboflavin)B2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。,71,口角炎，慢性糜烂与疤痕形成。,72,品红舌，浅紫红。舌痛。,73,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,74,六、烟酸生理功能以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。,75,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,76,烟酸供给量我国营养学会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。,77,七、维生素B6吡哆醇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,78,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),79,八、叶酸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)。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。,80,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,81,叶酸参考摄入量中国营养学会推荐我国成人叶酸的RNI值为400gDFE/d成人叶酸的UL为1000gDFE/d食物来源肝、肾、鸡蛋、豆类、绿叶蔬菜、水果及坚果等。,82,九、抗坏血酸(ascorbicacid)Vc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,83,Vc的供给量中国营养学会推荐Vc成人的RNI为100mg/dUL为1000mg/d食物来源:新鲜的蔬菜和水果深色蔬菜：豌豆苗、韭菜、辣椒、花菜、苦瓜等水果：柑、桔、橙、柚、柿、枣、草莓,84,脂溶性维生素的功能、缺乏症状和食物来源,85,水溶性维生素的功能、缺乏症状和食物来源,86,第五节矿物质常量元素：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,87,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。,88,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,89,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,90,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,91,钙的供给量成人适宜摄入量(adequateintake,AI)为1000mg/d。,92,表不同人群钙的适宜摄入量(AI)mg/d,93,含钙丰富的食物mg/100g,94,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(irondeficiencystore,ID)红细胞生成缺铁期(irondeficiencyerythropoiesis,IDE)缺铁性贫血期（irondeficiencyanemia,IDA）,95,不同人群铁的适宜摄入量(AI)mg/d,成人铁的UL为50mg/d,96,含铁较高的食物mg/100g,97,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,98,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