各类营养素的营养价值及其评价.ppt

营养基础知识,武汉大学公共卫生学院罗琼,营养学就是研究膳食、营养与人体健康关系的科学。广义的营养学还包括社会、经济、文化、生活习惯和膳食心理等多种领域和学科。Itisascienceoffoodsandthenutrientsandothersubstancestheycontain,andoftheiractionswithinthebody.Abroaderdefinitionincludesthesocial,economic,cultural,andpsychologicalimplicationoffoodandeating.,一、营养学的几个基本概念营养（nutrition）营养素（nutrients）营养素需要量（nutritionalrequirement）营养素供给量（recommendeddietaryallowance，RDA）需要量与供给量的关系每日膳食营养素参考摄入量(dailydietaryreferenceintakes，DRIs)平均需要量(estimatedaveragerequirement，EAR)推荐摄人量(recommendednutrientintake，RNI)适宜摄人量(adequateintake，AI)可耐受最高摄人量(tolerableupperintakelevel，UL),营养（nutrition）是人体摄取、消化、吸收、转运利用食物中的营养物质以满足机体生理需要并排除废物的过程。Itisbiologicalprocessinwhichnutrientsandfunctionalcompositionsinfoodsareingested,digested,absorbed,transported,utilizedandwastematerialsareexcreted.,消化系统由消化道（口腔、咽、食道、胃、小肠、大肠、肛门）和消化腺组成；消化道消化食物和吸收营养物质等，消化腺分泌各种消化液（酶）；消化腺分为大、小两类：小消化腺位于消化管各段的管壁内，如唇腺、舌腺、食管腺、胃腺和肠腺等；大消化腺位于消化管壁以外，如大唾液腺、胰和肝等，它们以导管通连并开口于消化道；管腔内，其分泌物都进入消化管中，完成化学性消化。,营养素（nutrients）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物质。Nutrientsarechemicalsubstancesobtainedfromfoodandusedinbodytoprovidedenergy,structuralmaterials,andrepairofthebodystissues.Nutrientsmayalsoreducetheriskofsomediseases.,目前已知人体必需营养素,分为5或6大类：蛋白质(protein)脂肪(lipids)碳水化合物(carbohydrate)矿物质()维生素(vitamins)水(water)前三者又称宏量营养素；矿维又称微量营养素。,共42种:蛋白质中的9种氨基酸脂肪中的2种多不饱和脂肪酸1种碳水化合物7种常量元素8种微量元素14种维生素水这42种中的任何一种缺乏，将会出现相关的营养缺乏病。,人体必需营养素（42）,各类营养素的简要功能,碳水化合物构成机体组织脂肪供给能量蛋白质-无机盐维生素调节生理功能膳食纤维代表主要功能代表非主要功能,营养素需要量（nutritionalrequirement）：是指维持正常生理功能所需要的营养素的数量。需要量有两个概念：一是最低需要量，是指仅能维持生理功能和不致发生缺乏病的量；二是适宜需要量，是指能维持健康、促进生长、保证最高劳动能力，使机体协调的发展，并能最大限度利用营养素的量，比最低需要量要高一些。,营养素供给量（recommendeddietaryallowance，RDA）：是在生理需要量的基础上考虑了人群的安全率、饮食习惯、食物生产、社会条件及经济条件等因素而制定的适宜数值。供给量是建立在需要量的基础上，一般是需要量平均值加两个标准差。,每日膳食营养素参考摄入量(dailydietaryreferenceintakes，DRIs)：是在每日膳食中营养素供给量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，其中包括4项内容：平均需要量；推荐摄入量；适宜摄入量和可耐受最高摄入量。,平均需要量(estimatedaveragerequirement，EAR)：平均需要量是制订推荐摄入量的基础；推荐摄入量(recommendednutrientintake，RNI)：相当于传统使用的RDA，主要用途是作为个体每日摄入该营养素的目标值，可以满足某一特定性别、年龄及不同生理状况群体中绝大多数(97-98)个体需要量的摄入水平；适宜摄入量(adequateintake，AI)：适宜摄人量是通过观察或实验获得的健康人群某种营养素的摄人量，主要用途是作为个体营养素摄人量的目标；可耐受最高摄入量(tolerableupperintakelevel，UL)：是平均每日摄人营养素的最高限量。这个量对一般人群中的几乎所有个体似不致引起不利于健康的作用。,合理营养与平衡膳食应包括以下要求,要满足身体对各种营养素的需要要合理搭配各种食物要科学的烹调食物要有合理的膳食制度和良好的饮食卫生习惯食物应对人体无害,二、各类营养素的营养价值及其评价,（一）蛋白质（protein）,蛋白质的分类,营养学上根据食物蛋白质所含氨基酸的种类和数量将食物蛋白质分三类：（1）完全蛋白质这是一类优质蛋白质。它们所含的必需氨基酸种类齐全，数量充足，彼此比例适当。这一类蛋白质不但可以维持人体健康，还可以促进生长发育。,如奶类中的酪蛋白、乳白蛋白、蛋类中的黄磷蛋白、卵白蛋白，肉类中的肌蛋白、白蛋白和大豆中的大豆蛋白等。,(2)半完全蛋白质这类蛋白质所含氨基酸虽然种类齐全，但其中某些氨基酸的数量不能满足人体的需要。它们可以维持生命，但不能促进生长发育。例如，小麦中的麦胶蛋白便是半完全蛋白质，含赖氨酸很少。谷类蛋白质中赖氨酸含量多半较少。,（3）不完全蛋白质：单纯靠它们既不能促进生长发育，也不能维持生命，反而会使机体日渐消瘦。这类蛋白质不能提供人体所需的全部必需氨基酸，例如：玉米中玉米胶蛋白（缺少赖氨酸和色氨酸）；动物结缔组织和动物皮中的胶质蛋白（缺少色氨酸、酪氨酸和胱氨酸）食物蛋白质的营养价值从以下三方面进行综合评价,（1）含量（凯氏定氮法）测定食物中的含氮量乘以6.25即得出食物粗蛋白含量氮平衡测定结果的三种情况,测定结果意义人群正氮平衡摄入氮排出氮婴幼儿、孕妇及疾病初愈的病人负氮平衡摄入氮排出氮5）*氮平衡摄人氮(尿氮+粪氮+经皮肤排出的氮),（2）质量（以所含必需氨基酸含量及其比值衡量）评价方法如下氨基酸模式或化学分（aminoacidmodel，chemicalscore）每克待评蛋白质中某种EAA含量(mg)100每克参考蛋白质中该种EAA含量(mg),必需氨基酸（essentialaminoacid,EAA）:是指人体内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。Essentialaminoacidsareaminoacidsthatthebodycannotsynthesizeinanamountsufficienttomeetphysiologicalneeds.共有8种必需氨基酸：结、亮、异亮、苏、苯丙、色、蛋、赖氨酸，婴幼儿童加组氨酸。,限制氨基酸(1imitingaminoacid,LAA):食物蛋白质中，一种或几种必需氨基酸含量较少，导致其他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之。Limitingaminoacidsaretheessentialaminoacidsfoundintheshortestsupplyrelativetotheamountneededforproteinsynthesisinthebody.若两种以上不足，以含量最低的称为第一限制氨基酸、次低者为第二限制氨基酸。,人体每日必需氨基酸需要量及其比值,不同人群需颉氨酸亮氨酸异亮氨酸苏氨酸苯丙氨酸色氨酸蛋氨酸赖氨酸组氨酸要量及比值+酪氨酸+胱氨酸成人需要量10.014.010.07.014.03.513.012.00.0（mg/kg）比值2.84.02.82.04.01.03.73.4儿童需要量33.045.030.035.027.04.027.060.00.0（mg/kg）(10-12岁)比值8.311.37.58.86.81.06.815.0婴幼儿需要93.0161.087.087.0125.017.058.0103.028.0量（mg/kg）比值5.09.55.15.17.41.03.46.01.6,蛋白质的生物学价值（proteinbiologicalvalue，BV):是反映食物蛋白质消化吸收后机体利用程度的指标。Biologicalvalue(BV)istheamountofproteinnitrogenthatisretainedforgrowthandmaintenance,expressedasapercentageoftheproteinnitrogenthathasdigestedandabsorbed.用被机体利用的蛋白质量与消化吸收的食物蛋白质量的比值的100倍表示。生物价越高，表明其被机体利用的程度越高，最大值为100，计算公式如下蛋白质的生物学价值储留氮/吸收氮100吸收氮摄人氮(粪氮-粪内源氮)储留氮吸收氮(尿氮-尿内源氮),常用食物蛋白质的生物学价值,蛋白质生物价蛋白质生物价蛋白质生物价全鸡蛋94白菜76花生59鸡蛋黄96牛肉76玉米60牛奶90猪肉74绿豆58鸡蛋白83小麦67小米57鱼83豆腐65生黄豆57大米77熟黄豆64高梁5,蛋白质的互补作用(complementaryaction)由于各种蛋白质中必需氨基酸的含量和比值不同，故可将富含某种必需氨基酸的食物与缺乏该种必需氨基酸的食物互相搭配而混合食用，使混合蛋白质的必需氨基酸成分更接近合适比值，从而提高蛋白质的生物学价值。或将几种限制氨基酸不同的食物混合食用，使它们之间相对不足的氨基酸相互补充并使混合后的比值接近人体需要，即为蛋白质的互补作用。Complementaryactionreferstotwoormoreproteinwhoseaminoacidassortmentscomplementeachotherinsuchawaythattheessentialaminoacidsmissingfromonearesuppliedbytheother.,（3）在体内的消化、吸收、利用情况食物蛋白质的消化率（proteindigestibility）真消化率(netdigestibility)真消化率摄人氮(粪氮-粪内源氮)/摄人氮100表观消化率(apparentdigestibility)表观消化率摄人氮粪氮/摄人氮100,蛋白质净利用率（netproteinutilization，NPU）是反映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，它包含了食物蛋白质的消化和利用两方面。蛋白质净利用率消化率储留氮/吸收氮100Netproteinutilization(NPU）istheamountofproteinnitrogenthatisretainedfromagivenamountofproteinnitrogeneaten.Todeterminetheaminoacidcompositionanddigestibilityofatestprotein.,蛋白质功效比值（proteinefficiencyratio，PER）是指在实验期内处于生长阶段的幼年动物(一般用刚断奶的雄性大白鼠)的体重增加的克数和摄入蛋白质的量的比值，此比值是反映蛋白质营养价值的指标。由于所测的蛋白质主要被用于提供生长之需要，该指标被广泛用来作为婴幼儿食品中蛋白质的评价蛋白质功效比值动物体重增加（g）/摄入的食物蛋白质（g）Proteinefficiencyratio（PER）isameasureofproteinqualityassessedbydetermininghowwellagivenproteinsupportsweightgainingrowingrats.Usedtoestablishtheproteinqualityforinfantformulasandbabyfoods.,（4）蛋白质的食物来源：蛋白质广泛存在于动植物性食物中。动物性蛋白质质量好、利用率高，但同时富含饱和脂肪酸和胆固醇；牛奶是富含多种营养素的优质蛋白质的食物来源，我国人均牛奶的年消费量很低。植物性蛋白质利用率较低；但大豆可提供优质蛋白质，其保健功能也越来越被世界所认识。注意蛋白质互补，适当进行搭配非常重要，应大力提倡我国各类人群增加牛奶和大豆及其制品的消费。,中国居民膳食蛋白质推荐摄入量,年龄/岁推荐摄入量（g/d）男女01.53g/(kg.d)135352404034545450505555565555760608656510706511757514858018轻体力劳动7565中体力劳动8070重体力劳动9080孕妇第1孕期+5第2孕期+15第3孕期+20乳母+20607565,（二）脂类（Lipids）,脂类可分为脂肪(fat)及类脂质(lipoid)两大类脂肪是由3分子脂肪酸和1分子甘油组成，化学名为甘油三酯。其主要功能是供能与储能脂肪酸按其分子结构又分：饱和脂肪酸(saturatedfattyacid)单不饱和脂肪酸(monounsaturatedfattyacid)多不饱和脂肪酸(polyunsaturatedfattyacid),膳食脂肪酸,必需脂肪酸（essentialfattyacid,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。Essentialfattyacids(EFA)arefattyacidsfromfoodsneededbythebody,butnotmadebyittomeetphysiologicalneeds.,必需脂肪酸主要有以下一些功能：,是磷脂的重要组成成分是合成前列腺素的前体与胆固醇的代谢有关,脂肪的营养价值主要从三个方面来评价,（1）必需脂肪酸含量（EFA）不饱和脂肪酸中n6系的亚油酸(linoleicacid，)与n3系的亚麻酸(linolenicacid，)是必需脂肪酸,多不饱和脂肪酸二十碳五烯酸（EPA）和二十二碳六烯酸（DHA）等n3系具有很重要的生理作用：构成前列腺素3和血栓素3，有抑制血小板凝集，降低血液黏度，降低血脂作用降低冠心病的发病率,（2）消化率,脂肪在人体的消化吸收率与其熔点有关熔点低于体温（37）者，容易被人体吸收如：花生油、芝麻油、豆油、棉子油、菜油、橄榄油、椰子油等的熔点等，消化率均高达98%以上；而羊油牛油的熔点在50左右，它们在体内的消化率只有81-89%。（3）脂溶性维生素的含量除鱼肝油外动物脂肪中几乎不含维生素，植物油中则含维生素E较多,（4）脂类的食物来源及供给量,人类膳食脂肪主要来源于动物的脂肪组织、肉类及植物的种子；动物脂肪含饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸；植物油主要含不饱和脂肪酸鱼贝类食物含二十碳五烯酸（EPA）和二十二碳六烯酸（DHA）相对较多；含磷脂较多的食物为蛋黄、肝脏、大豆、麦胚和花生等；含胆固醇丰富的食物是动物脑、肝、肾等内脏和蛋类；肉类和奶类也有一定的含量；脂肪摄入过多，可导致心血管疾病、高血压和某些癌症发病率的升高；我国成人脂肪摄入量应控制在2030；必需脂肪酸的摄入量应不少于总能量的3。,（三）碳水合化物(carbonhydrates),1812年，俄罗斯化学家Kirchoff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。1844年，Schmidt指出，碳水化合物含有一定比例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。,（1）碳水合化物的分类（引自FAO/WHO1998）,新成员,抗性淀粉（RS）也可称人类不消化淀粉，属一种食物成分它不能在小肠消化吸收和提供葡萄糖，可100%在结肠被生理性细菌发酵，产生短链脂肪酸后重吸收，可继续给机体提供能量而不增加粪便量。,（2）膳食纤维（dietaryfiber）及其生理作用,膳食纤维纤维是指存在于植物体中不能被人体消化吸收的多糖。但由于其特有的生理作用，营养学上仍将它作为重要的营养素。存在于食物中的各类纤维统称为膳食纤维,一般分为：可溶性纤维（solublefiber）不溶性纤维（insolublefiber）。,膳食纤维的种类、食物来源和主要功能（译自PerspectiveinNutrition,第3版，82页，1996）,生理功能,通便防癌膳食纤维对肠壁有刺激作用，能促进肠蠕动，还具有很强的吸水性以增大粪便体积，因此利于排便；降低血清胆固醇膳食纤维可吸附胆酸，减少胆酸的重吸收，从而促进肝内胆固醇代谢转变为胆酸排出；,降低餐后血糖辅助防治糖尿病膳食纤维增加食糜的粘度使胃排空速度减慢，并使消化酶与食糜的接触减少，使餐后血糖升高较平稳；能吸附某些有害物质食品添加剂农药、洗涤剂等化学物质，对健康有利。,世界各地都有一部分人（70）有不同程度的乳糖不耐受，他们不能或只能少量地分解吸收乳糖，而大量的乳糖因未被吸收而进入大肠，在肠道细菌作用下产酸、产气，引起胃肠不适、胀气、痉挛和腹泻。其原因有三：先天缺少或不能分泌乳糖酶；某些药物或肠道感染而使乳糖酶分泌减少；由于年龄增加，乳糖酶水平不断降低。克服这种乳糖不耐受，可选用经发酵的乳制品,（4）乳糖不耐受(Lactoseintolerance),（5）碳水化物的供给量和来源,供给量应占总热能的5565碳水化物食物选择的原则应由多种食物提供，不要来源于单一或少数几种食物；谷类、根茎类、豆类、水果、蔬菜是全世界健康膳食组成成分；以谷类、根茎类为主食的地方，是碳水化物的主要来源；水果和蔬菜摄入量要高，也是碳水化物一个有价值的来源；鼓励豆类、坚果类的消费，也代表一小部分碳水化物的能量；最佳膳食总能量至少有55%来自多种碳水化物的食物；上述原则适用与2岁以上的所有人群。,（四）热能,（1）单位换算如下1千卡(kcal)=4.184千焦1千焦（kJ）=0.239千卡1兆焦(MJ)=239千卡1000千卡=4.184兆焦（16.8kJ）,（2）产热系数1克碳水化物可产生热能4千卡（16.8kJ）；1克脂肪可产生9千卡（37.8kJ）；1克蛋白质克产生4千卡,（3）影响人体热能需要的因素,基础代谢劳动和各种活动食物特殊动力作用或食物热效应生长发育,基础代谢,基础代谢(basalmetabolic，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12h后，静卧、放松而又清醒时的能量。此时，能量仅用于维持体温、心跳、呼吸等系统的基本活动及保持全身细胞的功能和完整性。MBistheenergyneededtomaintainlifewhenabodyisatcompleterestaftera12hourfast.,为了确定基础代谢的能量消耗（basicenergyexpenditure,BEE），须测定基础代谢率(basalmetabolicrate，BMR)：它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。一般每公斤体重每小时耗能1千卡，计算：1kcal24h体重kgTherateofenergyusedformetabolismunderbasalcondition,usuallyisexpressedaskcalperm2surfaceofbodyperhour(orkcalperkilogrambodyweightperhour),劳动和各种活动,此时的能量消耗在人体热能的总需求中占主要部分，每日从事各种活动消耗的能量，主要取决于体力活动的强度和持续时间。,食物特殊动力作用（specificdynamicaction,SDA）或食物热效应(thermiceffectoffood,TEF),人体在摄食过程中，由于要对食物中的营养素进行消化、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热量。这种因摄食而引起的指由于摄入食物而引起的机体能量的额外消耗称食物热效应。占总热能摄入量的10%。Thermiceffectoffood(TEF)istheamountofextraenergyusedbybodyduringdigestion,absorption,metabolism,andstorageofenergy-yieldingnutrients.,建议中国成人活动水平分级,活动水平职业工作时间分配工作内容举例活动水平（PAL）男女75时间坐或站立办公室、修理电器钟表、1.551.56轻5时间站着活动售货员、酒店服务员、化学实验操作、讲课中25时间坐或站立学生日常活动、机动车1.781.6475时间特殊活动职业驾驶、电工安装、车床操作、金工切割重40时间坐或站立非机械化的农业劳动、2.101.8260时间特殊职业活动炼钢、舞蹈、体育运动装卸、采矿,（4）来源和供给量,来源粮食约占6070，其余来自食用油脂、动物性食品及蔬菜供给量占热能比：碳水化物5565%脂肪2030%蛋白质1015,三餐热能的分配比为：30%、40%、30%,评价：能量摄入达供给量标准的90%以上为足够8090%为不足，长期不足导致消瘦和疾病80%以下为缺乏；105%以上为过多，过剩的能量转变为脂肪，导致超重和肥胖。,3.1.6,无机盐和微量元素,人体是由化学元素组成的，构成地壳的60多种元素在人体内均可找到，但人体必需元素不过25种;除C、H、O、N4种元素主要以有机化合物的形式存在外，其余各种元素统称为无机盐或矿物质，约占体重的2.24.3;机体新陈代谢过程中，随时都有一定量的矿物质从不同途径排除体外必须通过膳食及时补充.,（五）无机盐或矿物质,（1）常量元素在体内含量较多（0.01%或摄入量100mg/d），称为之。Ca、Mg、K、Na、P、Cl、S（2）微量元素体内含量低于0.1克/公斤的称为之Fe、Zn、I、Cu、Se、F、Co、Mo、Cr、Mn、Ni、Sn、V、Si常量元素和微量元素主要来源于食物和水,（3）矿物质的主要生理功能,构成机体组织的重要组分细胞内外液的重要成分保持机体的酸碱平衡维持神经肌肉的兴奋性、细胞膜的通透性、细胞和组织正常的生理功能是酶系统中的催化剂以及辅基、核酸、蛋白质的组成成分,常量元素,（4）钙(calcium),成人体内含钙量约1200克，占体重的1.52.0；99%与磷形成盐类沉积于骨骼和牙齿中；1%（含游离或结合的形式）存在于体液与软组织中；其中0.5的钙以离子状态存在，称混溶钙池；这1%的钙参与调节机体的生理功能；钙在十二指肠和小肠上部被吸收.,1）生理功能,构成骨骼和牙齿；参与神经和肌肉兴奋性的正常传导;血钙降低，则神经肌肉兴奋性增加，引起手足抽搐参与凝血过程；参与维持体内酸碱平衡各种生物膜的组成成分.,2）钙的代谢,钙的吸收在膳食的消化过程中，钙通常由复合物中游离出来，被释放成为一种可溶性的和离子化状态，以便于吸收；影响钙吸收的因素，主要包括机体与膳食两个方面,年龄、性别、生理状况影响钙的吸收,膳食因素,凡在肠道中能与钙形成不可溶性复合物者，干扰钙吸收维生素在体内不足时，不利于钙的吸收蛋白质含量不足亦可妨碍钙的吸收脂肪酸也影响钙的吸收,钙的缺乏症,我国居民钙摄人量普遍偏低，仅达原RDA的50左右；钙缺乏症主要表现为骨骼的病变；儿童长期摄钙不足，常伴随蛋白质和维生素D缺乏，可引起生长迟缓，新骨结构异常，骨钙化不良，骨骼变形，发生佝偻病(rickets)，我国南方地区发病率20左右，北方有些地区更高达50，常多见于两岁以下婴幼儿，特别是早产儿和孪生儿；妇女绝经以后，雌激素分泌减少，骨质丢失速度加快，持续的骨丢失，必然发展为骨质疏松症；对绝经后妇女，进行补钙外加雌激素治疗，可减少骨质丢失，阻止桡骨、脊椎及指骨的矿物质丢失；对青春发育期到40岁前后的妇女，即形成骨密度高峰期的妇女，要摄如足够的钙，达预防目的.,过量危害与毒性,增加肾结石(nephrolithiasis)的危险性奶碱综合征(Milk-AlkailSyndromeMAS)典型症状包括高钙血(hypercalcemia)、碱中毒(alkalosis)和肾功能障碍(renaldysfunction)；钙和其他矿物质的相互干扰作用钙和铁、锌、镁和磷等元素存在着相互作用；高钙摄人能影响这些必需矿物质的生物利用率.毒性有报告发现，钙对由其他元素诱发的肺癌、肾癌、睾丸癌等有促进作用，认为可能是一种潜在辅致癌物(cocarcinogen).,钙的需要量与摄入量,成人每日生理需要量为600mg；推荐摄入量为800mg；孕妇、乳母及儿童根据需要量增加,钙的食物来源,奶和奶制品含钙量丰富，约为1mgg，吸收率也高；虾皮含钙可高达991mg100g左右海带1177mg100g；芝麻酱870mg100g；豆类加工成豆制品绿色蔬菜如雪里蕻、洋白菜、油菜等胡萝卜也是钙的重要来源.,微量元素,微量元素的生理功能构成某些酶和维生素的组成成分或活性因子；作为某些激素的合成成分参与体内物质的输送作用参与核酸代谢与肿瘤的关系,微量元素在人体内的吸收、分布与排泄,（5）铁(iron),1）生理功能是血红蛋白、肌红蛋白、细胞色素A及一些呼吸酶的成分，参与体内氧与二氧化碳的转运、交换和组织呼吸过程；与红细胞形成和成熟有关，铁在骨髓造血组织中，进入幼红细胞内，与卟啉结合形成正铁血红素，后者再与珠蛋白合成血红蛋白；参与许多重要功能，如催化促进胡萝卜素转化为维生素A、嘌呤与胶原的合成、抗体的产生、脂类从血液中转运以及药物在肝脏的解毒等；与免疫有关，许多杀菌的酶成分、淋巴细胞转化率、吞噬细胞移动抑制因子、中性粒细胞吞噬功能等与铁水平有关.,2）吸收与代谢,铁在食物中有两种存在形式血红素铁是与血红蛋白及肌红蛋白中的卟啉结合的铁，以卟啉铁的形式直接被肠黏膜上皮细胞吸收，然后在黏膜细胞内分离出铁并结合成铁蛋白；血红素铁主要来自肉、禽、鱼的血红蛋白和肌红蛋白，吸收受膳食成分和胃肠道分泌物影响很小，它的摄入量仅占膳食铁的5-10，但吸收率可达25；非血红素铁以三价铁的形式与蛋白质、氨基酸和有机酸结合成络合物，主要存在于植物和乳制品中，占铁膳食的绝大部分，发展中国家占膳食铁总量的90以上；这种形式的铁必须在胃酸的作用下先与有机物分开，还原成二价铁后，才能被机体吸收，吸收率低，受膳食因素的影响极大.膳食中的铁吸收率差异从50，与机体铁营养状况、膳食中铁含量及存在形式及影响铁吸收的食物成分及含量有密切关系.,影响非血红素铁吸收的因素,动物组织蛋白的铁吸收率较高，可达1520；但牛奶、乳酪、蛋或蛋清等非组织蛋白质，却明显降低铁的吸收率；，如乳清蛋白、面筋蛋白、大豆分离蛋白等纯蛋白质对铁的吸收还有抑制作用；植酸、草酸、磷酸可与三价铁形成不容性铁盐，抑制吸收；它们主要存在于麦、大米、玉米、核桃、花生的糠皮和植物木质素中。含5lOmg植酸的面包，能使非血红素铁吸收降低50，一杯奶（含钙165mg）可使铁的吸收率降低50，机制不清；多酚类化合物如茶、咖啡、可可、菠菜等酚类含量高，明显抑制铁的吸收；,钙有助于去除植酸、磷酸和草酸，利于铁的吸收利用；但大量的钙不利于铁的吸收，原因不明；存在蛋类中的卵黄高磷蛋白，可降低蛋类铁吸收率；胃酸缺乏时，不利于三价铁的释放，阻碍吸收；对铁吸收有促进作用的因子维生素C的存在能还原铁帮助吸收；乳清蛋白有促进铁吸收的作用；含巯基蛋白质的食物如肉、鱼、海产品、有机酸等；铁吸收率还受人体需要的控制，生理状态如妊娠和生长可刺激铁的吸收；机体缺铁时铁吸收增加，如正常成人食物中的铁仅515被吸收，而缺铁者的吸收率可高达50.,铁缺乏及缺铁性贫血,原因铁摄入不足膳食铁的生物利用率低机体对铁的需要量增加某些疾病如萎缩性胃炎、胃酸缺乏或过多服用抗酸药时，影响铁离子释放；慢性腹泻、胃大部切除以及钩虫感染等.,4）供给量和食物来源,铁广泛存在于各种食物中，但分布极不均衡，吸收率相差也极大，一般动物性食物的含量和吸收率均较高；食物铁的吸收率：大米1，玉米、黑豆3，莴苣4，小麦、面粉5，鱼11，全血25，动物肉、肝22，蛋类3，牛奶是一种贫铁食物，且吸收率不高.,（6）锌(zinc),锌主要存在于肌肉、骨骼、皮肤、头发、视网膜、前列腺、精子等组织器官;血液中的锌主要以含锌金属酶形式存在，而血浆中的锌则主要与白蛋白及球蛋白结合;锌的吸收主要在小肠，通过粪便、尿、汗、头发排泄.,1）生理功能,酶学效应已知锌与200多种酶的结构及功能密切相关。与人体有关的含锌酶大约100余种。锌参与碳酸酐酶、胸腺嘧啶核苷激酶、醇脱氢酶、超氧化物歧化酶、碱性磷酸酶、等多种人类重要酶的酶活性中心的构成;与激素锌能增强促性腺激素受体分子的生物学活性，直接参与其表达和调控;免疫活性锌直接参与细胞免疫和体液免疫过程,调节细胞的分化和基因表达锌能稳定RNA、DNA和核糖核蛋白体的结构，广泛地参与核酸和蛋白质的代谢，调节细胞的分化和基因表达，影响生长发育;胎儿的发育与胎儿的生长延迟，神经系统发育缓慢，先天畸形，免疫功能下降有密切关系大脑锌在脑的内环境稳态上有多种功能，也可能涉及脑部的氧化代谢维持正常的生殖功能锌对精子的发育成熟起重要作用，能显著增加精子的稳定性,2）吸收与代谢,人体摄入的锌主要通过食物链获取;动物性食物比植物性食物的锌含量丰富，吸收利用率也不同;一般食物锌吸收率为2030;影响吸收利用的因素植酸、半纤维素、木质素影响锌的吸收；亚铁、铜、钙、镉抑制锌的吸收；蛋白质、组氨酸、半胱氨酸、柠檬酸盐、还原性谷胱甘肽、维生素D3促进锌的吸收;某些药物可干扰锌的吸收.,3）锌与疾病的关系,锌与心血管疾病产生高胆固醇血症，易发生冠心病和高血压;锌与免疫相关疾病缺锌可引起人和动物的免疫缺陷，增加对感染的易感性;锌与胎儿及儿童的生长发育异常动物缺锌有致畸作用:如腭裂、无眼畸形、无脑畸形和脑积水等，也可导致胚胎吸收、流产、早产、死胎;缺锌可使儿童生长发育严重障碍;锌与衰老锌是组成生物膜脂蛋白的重要成分之一，在维持生物膜稳定性、清除自由基和抗氧化损伤方面发挥重要作用,锌异常的特异性疾病伊朗村病主要特点为生长发育迟缓、身材矮小、智力低下;表现为生殖器官和第二性征发育迟滞、睾丸萎缩、阴毛分布区缩小、胡须稀少、腋毛缺如、严重贫血、肝脾肿大、皮肤干而粗糙、精神呆滞并伴有明显的异嗜癖（嗜土，1磅/天）;其血浆、毛发、尿液含锌量低下，补充锌后生长速度明显加快，用药3个月内全部出现了性发育，复查血浆锌浓度有明显提高.肠病性肢皮炎(acrodermatitisenteropathica，AE)一种常染色体隐性遗传性锌代谢紊乱症，主要由于胃肠道吸收锌的功能障碍所致，发生有家族性，常见于婴儿;断乳后出现明显的对称性糜烂红斑皮炎、瘙痒，主要局限于口周、眼部、鼻孔、肢端、肛门及生殖器等部位，情绪暴躁、情感异常、震颤等，伴有生长迟缓、腹泻、痴呆，如不及时诊治则病情加重甚至可引起死亡；除遗传外，供锌不足也是直接原因.,锌与癌症我国食道癌高发区的河南、山西等地区水样分析表明，食道癌高发区锌、钼等元素含量偏低；锌与生殖系统疾病锌能维持性腺的正常功能，直接参与精子的生成、成熟、激活和获能过程；锌缺乏时可使睾丸生长发育降低，睾酮水平降低，精子数目减少，性功能减退；临床观察，利用锌制剂治疗某些男性不育，可使精子数成倍增加，使精子活动度得到良好的改善和提高，并恢复生育能力.,4）锌缺乏症的治疗,食疗动物性食物、花生、豆类和奶类不仅含锌丰富而且利用率较高，因其蛋白质分解时所产生的组氨酸、谷氨酸能与锌结合而促进吸收；发酵的食物和豆芽，也可促进锌的吸收；轻度缺锌者只要多吃瘦肉、猪肝、禽蛋、鱼类便能很快好转；人乳中锌与小分子多肽相结合，易被吸收利用，其吸收率达62%；牛乳中锌与大分子蛋白质相结合，吸收率相对较低，为40%；锌剂在食疗的基础上，口服一些含锌的药物，每日补充0.51.5mg/kg的元素锌，或补充每日锌供应量的2倍，整个疗程23个月；常用药物有：硫酸锌（含锌元素1/5），葡萄糖酸锌（含锌1/7）.,5）供给量和食物来源,锌的每日推荐摄入量为：成人男性为15.5mg，女性为11.5mg，全胃肠外营养病人应注意补充锌；动物性食品是锌的主要来源，牡蛎、鱼贝类、肝、肉、蛋等含锌量丰富；干豆、粮食亦含有多量的锌，但吸收率较低；锌的生物利用率：动物性食物植物性食物，前者为35-40，后者为120.,中国居民膳食锌参考摄入量,（六）维生素（Vitamins）,维生素（vitamins）是维持机体正常生理功能及细胞内特异代谢反应所必需的一类微量低分子有机化合物。大多数维生素都不能在体内合成，而必须由食物供给。,Thevitaminsareorganic,essentialnutrientsrequiredintinyamountstoperformspecificfunctionsthatmaintainnormalphysiologicalfunctionandspecificmatebolismincell,yetcannotmakeforitselfatleastinsufficientquantityinbodyandmustbesuppliedinfoods.,虽然维生素每日的需要量很少，仅以毫克或者微克计，但在调节物质代谢的过程中起着重要的作用。根据维生素溶解性的不同，可分为脂溶性维生素和水溶性维生素。,两大类脂溶性维生素（A、D、E、K）水溶性维生素（B族9种存在于肝中、C）,区别脂由C、H、O、水由C、H、O、N组成脂在自然界可以其前体方式存在（A、D）脂在体内吸收速度慢，可大量储存，过多可中毒，水则吸收速度快，不在体内储存脂从肠道排出，水从泌尿道排出,脂溶性维生素（fat-soluble）包括维生素A、D、E、K，不溶于水而溶于脂肪及有机溶剂（如苯、乙醚及氯仿等）;脂溶性维生素在食物中的存在与肠道中的吸收都与脂类密切血管脂溶性维生素可储存于体内，摄取过多时容易引起中毒，缺乏时可缓慢出现症状.,fat-solublevitaminsincludingvitaminA,vitaminD,vitaminEvitaminKarevitaminswhichareinsolubleinwaterbutaresolubleinfatandorganicsolvents,suchasbenzol,diethyletherandchloroform.Theirpresenceinfoodsandabsorptioninthegutarecloselyrelatedwithlipids.Theycanbestoredinbody.Anexcessiveintakecancauseharmandthesymptomsofdeficiencyoccurslowly.,（1）脂溶性维生素,1）维生素A和-胡萝卜素,ThetermvitaminAconsistsofahydrocarbonchainwitha-iononeringandcoversagroupoffatsolublecompoundswhichoccurinseveralisomericformsandhavethequalitativeactivityofretinol.,维生素A类（vitaminA）是指含有-白芷酮环的多烯基结构并具有视黄醇（retinol）生物活性的一大类物质。维生素A和维生素A原（类胡萝卜素）都对酸碱和热稳定，但易被氧化和受紫外线破坏;当食物中含有磷脂、维生素E、维生素C和其他抗氧化剂时，视黄醇和胡萝卜素较为稳定，脂肪酸败可引起其严重破坏.,相互关系及单位换算,VitA又称视黄醇，包括视黄醛、视黄酸等物质，是由紫罗铜环与不饱和一元醇所组成，存在于哺乳动物及鱼的肝脏中；植物和真菌中不含已形成的维生素A，而含有许多胡萝卜素，它们被动物摄食后可转变成VitA，并具有VitA活性，是的VitA前体物质，被称为VitA原；其中-胡萝卜素最有效，一分子-胡萝卜素可产生两个等效的VitA；人体摄入-胡萝卜素主要在小肠粘膜转变成VitA；尽管理论上一分子-胡萝卜素可生成二分子VitA，但在人体的吸收率平均为摄入量的1/3，而在体内转变为VitA的转换率约为1/2，因此-胡萝卜素的利用率，为平均摄入量的1/6，即6微克-胡萝卜素才具有1微克视黄醇的VitA的生物活性；1IUVitA生物活性=0.33微克视黄醇=1.8微克-胡萝卜素视黄醇当量（微克）=VitA（IU）1/3胡萝卜素（微克）1/6,生理功能,维持正常视觉参与视网膜内视紫质的合成与再生保护上皮组织完整维持上皮的正常生长与分化促进生长发育参与肾上腺皮质激素合成抗癌作用与肺癌、胃癌等的发病呈明显负相关维持机体免疫功能增加对感染的抵抗力改善铁吸收和转运,主要缺乏症,夜盲症视紫红质合成减少，对光敏感性降低，在暗光中适应时间较长，暗适应能力下降；干眼病泪腺上皮细胞受损，分泌停止，结膜干燥，有毕脱氏斑(BitotsSpot)，角膜软化穿孔而致失明；毛囊角化皮肤干燥如鱼鳞；儿童发育迟缓，易患呼吸道感染；生殖能力下降-黄体铜合成减少，生物活性下降，影响肾上腺、生殖腺及胎盘中类固醇的产生.,过多症,长期服用正供给量10倍或100倍以上的VitA，才可能引起过多症，及时停用症状很快消失；急性中毒慢性中毒致畸作用孕妇如过量服用鱼肝油浓缩制剂，有可能产生畸胎的危险.,营养状况鉴定,根据生化指标、临床表现、膳食摄入情况综合评价暗适应能力测定生理视野盲点测定眼部症状检查改进的相对剂量反应试验血浆中视黄醇结合蛋白含量血浆中VitA含量（12微克或40IU/100ml可出现缺乏症,维生素A评价指标与维生素A摄入量的关系,食物来源及供给量,各种动物肝脏、奶类、鱼肝油、鱼卵、蛋黄等；植物性食物如菠菜、番茄、豌豆苗、南瓜、空心菜、胡萝卜、红心甜薯、辣椒、马铃薯等；水果中杏、李、葡萄、香蕉、红枣、柿子、芒果等；维生素补充剂不应高于RNI的.5倍RNI：成人800微克（最低需要量600微克）.,（2）维生素D,维生素D（vitaminD,calciferol）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D3是白色晶体，溶于脂肪和脂溶剂，在中性和碱性溶液中耐热，不易被氧化，但在酸性溶液中则逐渐分解;其前体有麦角固醇(植物中)和7-脱氢胆固醇（人和动物的皮下）（经紫外线照射转变成D2、D3），无论是外源还是内源性VitD3在体内都不能直接利用，必须经肝脏代谢转化为具有活性形式的才能发挥作用.通常的烹调加工不会引起维生素D的损失；而脂肪酸败可引起维生素D破坏；过量辐射线照射，可形成具有毒性的化合物.,1)生理功能,促进小肠钙吸收促进钙、磷重吸收，调节钙、磷代谢促使骨骼及牙齿硬化调节基因转录作用，启动生物学效应调节血钙平衡血钙时，甲状旁腺激素，1,25-（OH）2D3，使血钙水平；反之，增加尿中钙、磷的排出量,2）主要缺乏症,佝偻病（rickets）维生素D缺乏时，由于骨骼不能正常钙化，易引起生长迟滞和弯曲变形：如幼儿刚学会走路时，身体重量使下肢骨弯曲，形成“X”形或“O”形腿；由于腹部肌肉发育不好，易使腹部膨出，胸骨外凸呈“鸡胸”样，肋骨与肋软骨连接处可形成“肋骨串珠”；囟门闭合延迟，骨盆变窄，脊柱弯曲；牙齿可导致出牙推迟，恒齿稀疏、凹陷，易发龋齿.,骨软化症（osteomalacia）,Osteomalacia,theadultsformofrickets,occursmostofteninpregnantwomen,nanniesandolderadults.Limbs,spine,thoraxandpelvissoftenandmalform.,主要表现为肢骨、脊柱、胸廓及骨盆骨质软化、容易变形，孕妇、乳母和老人容易发生。,骨质疏松症（osteoporosis）,主要表现为骨矿物质含量减少、骨质变松变薄。常导致脊骨压缩变形、髋部和前臂腕部骨折。骨质疏松症及其引起的骨折是威胁老年人健康的主要疾病之一。,手足痉挛症表现为肌肉痉挛、小腿抽筋、惊厥等，在缺乏维生素D、钙吸收不足、甲状腺功能失调或其他原因造成血钙水平降低时可引起.,过多症,食欲不振、体重减轻、恶心、呕吐、腹泻、头痛、发热、血钙增高、毛发脱落，四肢麻痹、肾功能减退、动脉硬化，甚至死亡.3）营养状况鉴定测血浆中25羟基胆钙醇的浓度，来评价维生素D营养水平;正常值20150nmol/L;20nmol/L为维生素D缺乏.,5）食物来源及供给量,海鱼、鱼肝油、奶油、蛋黄及动物肝脏较丰富；紫外线照射；RNI:成人为5ug；婴幼儿、孕妇、乳母及老人均为10ug；,(2)水溶性维生素（water-solublevitamins）,水溶性维生素（water-solublevitamins）包括B族维生素和维生素C;水溶性维生素在体内没有非功能性单纯的储存形式，可以利用负荷试验对水溶性维生素的营养状况进行鉴定;水溶性维生素一般无毒性，缺乏时出现症状较快.,Water-solublevitamins:vitaminBsandvitaminCareincludedinwater-solublevitamins.Water-solublevitaminscannotbestoredinbodyandwater-solublevitaminstatescanbeassessedbyburdentest.Generallytheycannotcauseharmandthesymptomsofdeficiencydiseasesoccurrapidly.,1）VitB1,又称硫胺素、抗脚气病因子、抗神经炎因子等公元前2697年，中国医书内经对脚气病有详尽的描述1897年荷兰内科医生Eijkman发现脚气病是由于食精白米所致用米糠和糙米可防治此病1926年，荷兰化学家Jansen和Donath从米糠中成功的提取了VitB1的结晶，并称之为抗神经炎因子（aneurin）;1936年，美国化学家Willia