食品营养学.doc

食品营养学本书重点知识：1、营养定义（P1）：营养是指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。2、营养学定义（P1）：营养学是指研究机体营养规律以及改善措施的科学，即研究食物中对人体有益的成分及人体摄取和利用这些成分以维持、促进健康的规律和机制，在此基础上采取具体的、宏观的、社会性措施改善人类健康、提高生命质量。3、食品卫生学定义（P1）：食品卫生学是指研究食品中可能存在的、危害人体健康的有害因素及其对机体的作用规律和机制，在此基础上提出具体、宏观的预防措施，以提高食品卫生质量，保护食用者安全的科学。4、蛋白质(P16)(1)氨基酸（P16）A、氨基酸的分类：必需氨基酸：指人体不能合成或合成速度不能满足机体需要的，必须从食品中直接获得的氨基酸。条件必需氨基酸：半胱氨酸和酪氨酸在体内分别由蛋氨酸和苯丙氨酸转换而成。非必需氨基酸：是指人体可以自身合成，不一定需要从食物中直接直接供给的氨基酸。B、氨基酸模式：蛋白质中各种必需氨基酸的构成比例。其计算方法是该中蛋白质中的色氨酸含量定为1，分别计算出其他必需氨基酸的相应比值，这一系列的比值就是盖中蛋白质的氨基酸模式。（人体蛋白质以及各种食物蛋白质在必需氨基酸的种类和含量上存在着差异，在营养学上用氨基酸模式来反映这种差异）食品蛋白氨基酸模式与人体蛋白质氨基酸模式越接近，必需氨基酸被机体利用的程度就越高，食物蛋白质的营养价值也相对越高。 鸡蛋蛋白质与人体蛋白质氨基酸模式最接近，在实验中常以他作为参考蛋白。参考蛋白是指可用来测定其他蛋白质质量的标准蛋白。半完全蛋白：有些食品蛋白质中虽然含有种类齐全的必需氨基酸，但是氨基酸模式与人体蛋白质氨基酸模式差异较大，其中一种或几种必需氨基酸相对含量较低，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，虽可维持生命，但不能促进生长发育的蛋白质称为半完全蛋白质。含量相对较低的必需氨基酸称为限制氨基酸，其中含量最低的称为第一限制氨基酸。这种不同食物间相互补充其必需氨基酸不足的作用叫做蛋白质互补作用。（2）蛋白质的功能（P18）A、人体组织的构成成分：人体的任何组织和器官都以蛋白质作为重要的组成成分，所以人体在生长过程中就包含着蛋白质的不断增加。B、构成体内各种重要的生理活性物质：酶能催化体内物质代谢，激素调节着各种生理过程并维持着内环境的稳定，抗生素可以抵御外来微生物及其他有害物质的入侵，细胞膜和血液中的蛋白质担负着各类物质的运输和交换。C、供给能量：1g食物蛋白质在体内约产生16.7kJ的能量。（3）氮平衡（P20）：营养学上将摄入蛋白质的量和排出蛋白质的两之间的关系称为氮平衡。（B=I-(U+F+S)）（4）食物蛋白质营养学评价（P20）A、蛋白质的含量：蛋白质的含量不等于质量，但是没有一定数量，再好的蛋白质其营养价值也有限，所以蛋白质含量是食物蛋白质营养价值的基础。食物中蛋白质含量测定一般使用微量凯氏（Kjeldahl）定氮法。B、蛋白质消化率：蛋白质消化率不仅反应了蛋白质在消化道内被分解的程度，同时还反应消化后的氨基酸和肽被吸收的过程。 蛋白质真消比率（%）=（食物氮-（粪氮-粪代谢氮）/食物氮*100%，蛋白质表观消化率（%）=（食物氮-粪氮）/食物氮*100%C、蛋白质利用率：a、生物价（biological value，BV） 蛋白质生物价是反映食物蛋白质消化吸收后，被机体利用程度的指标，生物价的值越高，表明其被机体利用程度越高，最大值为100，计算公式如下：（生物价=储留氮/吸收氮*100%，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）。b、蛋白质净利用率（net protein utilization，NPU）蛋白质净利用率是反应食物蛋白质被利用的程度，它把食物蛋白质的消化和利用两个方面都包括了，因此更全面（蛋白质净利用率=消化率*生物价=储留氮/食物氮*100%） c、蛋白质功效比值（protein efficiency ratio，PER）蛋白质功效比值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（g）和摄入蛋白质的量（g）的比值来反映蛋白质的营养价值的指标。（蛋白质功效比值=动物体重增加（g）/摄入食物蛋白质（g）d、氨基酸评分（amino acid score，AAS）和经消化率修正的氨基酸评分（protein digestibility corrected amino acid score，PDCAAS） 氨基酸的评分也叫蛋白质化学评分是目前被广为采用的一种评价方法。（5）蛋白质营养不良及营养状况评价（P24）蛋白质缺乏在成人和儿童中都有发生，但处于生长阶段的儿童更为敏感。据WHO估计，目前世界上大约有500万儿童患蛋白质-热能营养不良（protein-energy malnutrition，PEM），其中有因疾病和营养不当引起，但大多数则是因贫困和饥饿引起的，主要分布在非洲，中、南美洲，中东、东亚和南亚地区。在蛋白质缺乏的国家，居民蛋白质摄入不足，蛋白质的质量在很大程度上决定了儿童的生长情况和成人的健康。蛋白质，尤其是动物性蛋白摄入过多，对人体同样有害。首先过多的动物性蛋白的摄入，就必然摄入较多的动物脂肪和胆固醇。其次蛋白质过多本身也会产生有害影响。正常情况下，人体不贮存蛋白质，所以必须将过多的蛋白质脱氨分解，氮则由尿排出体外。这一过程需要大量水分，从而加重了肾脏的负荷，若肾功能本来不好，则危害就更大。过多的动物性蛋白摄入，也造成含硫氨基酸摄入过多，这样可加速骨骼中钙的丢失，易产生骨质疏松（osteoporosis）。最近的研究表明，同型半胱氨酸可能是心脏疾病的危害因素。（6）蛋白质的参考摄入量及食物来源（P26）理论上成人每天摄入约30g蛋白质就可满足零氮平衡，但从安全性和消化吸收等其他因素考虑，成人按0.8g/（kgd）摄入蛋白质为宜。蛋白质广泛存在于动植物性食物之中。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，而植物性蛋白质利用率低。因此，注意蛋白质互补，适当的进行搭配是非常重要的。大豆可提供丰富的优质蛋白质，其保健功能也越来越被世界所认识。牛奶也是优质蛋白质的重要食物来源，我国人均牛奶的年消费量很低，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。5、脂类（P26）营养学上重要的脂类（lipids）主要有甘油三酯（triglycerides）、磷脂（phospholipids）和固醇类（sterols）。（1）甘油三酯及其功能：a、体内甘油三酯的生理功能：人体内甘油三酯主要分布在腹腔、皮下和肌肉纤维之间，这些脂肪具有以下一些功能：贮存和提供能量：体内1g脂肪可产生能量约39.7kJ。维持体温正常：脂肪不仅可直接提供能量，皮下脂肪组织还可起到隔热保温的作用，维持体温正常和恒定。保护作用：脂肪组织在体内对器官有支撑和衬垫作用，可保护内部器官免受外力伤害。内分泌作用：现已发现的由脂肪组织所分泌的因子有瘦素（leptin）、肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor，TNF-）、白细胞介素-6（interleukin-6，IL-6）、白细胞介素-8（interleukin-8）、雌激素（estrogen）、胰岛素样生长因子（insulin-like growth factor，IGF-1）等。这些脂肪组织来源的因子参与机体的代谢、免疫、生长发育等生理过程。帮助集体更有效地利用碳水化合物和节约蛋白质作用：脂肪在体内代谢分解的产物，可以促进碳水化合物的能量代谢，使其更有效地释放能量。充足的脂肪还可以保护体内蛋白质（包括食物蛋白质）不被用来作为能源物质，而使其有效地发挥其他重要的生理功能，脂肪的这种功能称节约蛋白质作用。机体重要的构成部分：细胞膜中含有大量脂肪酸，是细胞维持正常的结构和功能所必不可少的重要成分。b、食物中甘油三酯的功能：增加饱腹感：食物脂肪由胃进入十二指肠时，可刺激十二指肠产生肠抑胃素（enterogestrone），使胃蠕动受到抑制，造成食物由胃进入十二指肠的速度相对缓慢。食物中脂肪含量越多，胃排空的速度越慢，所需时间越长。改善事物的感官性状：脂肪作为食品烹调加工的重要原料，可以改善食物的色、香、味、型，达到美食和促进食欲的作用。提供脂溶性维生素：食物脂肪中同时含有各类脂溶性维生素，如维生素A、D、E、K等。脂肪不仅是这类脂溶性维生素的食物来源，同时还可以促进这些维生素在肠道中的吸收。（2）脂肪酸的分类及其功能：a、脂肪酸的分类：按其脂肪酸碳链长度分类：长链脂肪酸（long-chain fatty acids，LCFA）含1424碳；中链脂肪酸（medium-chain fatty acids，MCFA）含812碳；短链脂肪酸（short-chain fatty acids，SCFA）含6碳以下。另外，还有一些极长链脂肪酸（very long-chain fatty acids，VCFA）主要分布在大脑和一些特殊的组织中，如视网膜和精子。根据饱和程度分类：脂肪酸可分为饱和脂肪酸（saturated fatty acids，SFA），即没有不饱和双键的脂肪酸；不饱和脂肪酸（unsaturated fatty acids，USFA），有一个以上不饱和双键。根据不饱和双键的数量又可分为有一个不饱和双键的单不饱和脂肪酸（monounsaturated fatty acids，MUFA）和有两个以上不饱和双键的多不饱和脂肪酸（polyunsaturated fatty acids，PUFA）。最多见的单不饱和脂肪酸是油酸（oleic acid），膳食中最主要的多不饱和脂肪酸为亚油酸（linoleic acid）和亚麻酸（linolenic acid），主要存在于植物油中。按脂肪酸的空间结构分类：按脂肪酸的空间结构不同可分为顺式脂肪酸（cis-fatty acid）和反式脂肪酸（trans-fatty acid）。在自然状态下，大多数的不饱和脂肪酸为顺式脂肪酸，只有少数的是反式脂肪酸（主要存在于牛奶和奶油中）。不饱和脂肪酸的不饱和双键能与氢结合变成饱和键，随着饱和程度的增加，油类可由液态变成固态，这一过程称为氢化。按双键位置分类：目前国际上一般从CH3-的碳（这个碳原子为w碳）起计算不饱和脂肪酸中不饱和双键的位置。b、必需脂肪酸与多不饱和脂肪酸：必需脂肪酸（essential fatty acid，EFA）：必需脂肪酸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。人体除了从食物中得到脂肪酸外，还可以自身合成多种脂肪酸，但是必需脂肪酸只能由食物来供给，真正意义的必需脂肪酸是亚油酸（linoleic acid；C18：2，n-3）和-亚麻酸（alpha-linolenic acid；C18：3，n-3）。必需脂肪酸有以下功能：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（体内大约70%的胆固醇与脂肪酸酯化成酯。），参与生物合成类十二烷酸物质（类十二烷酸物质是指二十碳三烯酸（C20:3，n-6）、二十碳四烯酸（C20:4，n-6）、二十碳五烯酸（C20:5，n-3）在环氧化酶和脂氧合酶的作用下生成的一系列氧化产物，如前列腺素（prostaglandins，PG）、血栓素（thromboxanes，TXA）以及白三烯（leukotriens，LT）等。）长链多不饱和脂肪酸：长链多不饱和脂肪酸是指链长在1426个碳原子之间，含有多个顺式不饱和双键的脂肪酸。包括花生四烯酸（arachidonic acid，AA）、二十碳五烯酸（eicosapentaenoic acid，EPA）和二十二碳六烯酸（docosahexenoic acid，DHA）。N-3系列脂肪酸不但对正常生长发育是不可或缺的，而且在冠心病、高血压、关节炎、其他炎症性和自身免疫性疾病及肿瘤的防治中发挥重要作用。c、中、短链脂肪酸（3）类脂及其功能a、磷脂（phospholipid）：是指甘油三酯中一个或两个脂肪酸被磷酸或含磷酸的其他基团所取代的一类脂类物质。磷脂的主要功能有：提供能量，磷脂还是细胞膜的重要构成成分。由于其具有极性和非极性双重特性，因此可以帮助脂类或脂溶性物质如脂溶性维生素、激素等顺利通过细胞膜，促进细胞内外的物质交流。作为乳化剂，磷脂可以使体液中的脂肪悬浮在液体中，有利于其吸收、转运和代谢。由于磷脂的乳化作用，在食品加工中也被广泛应用，如在人造奶油、蛋黄酱和巧克力生产中常以磷脂（如卵磷脂）作为乳化剂。还能防止胆固醇在血管内沉积、降低血液的粘度、促进血液循环，同时改善脂肪的吸收和利用，因此可以预防心血管疾病，磷脂这方面的作用正受到越来越多的关注。食物中的磷脂被机体消化吸收后释放出胆碱，进而合成神经递质乙酰胆碱。因此，磷脂可以促进和改善神经系统功能。磷脂的缺乏会造成细胞膜结构受到损伤，使毛细血管脆性和通透性增加，皮肤细胞对水的通透性增高引起水代谢紊乱，产生平皮疹。磷脂缺乏还可以造成脂肪代谢障碍引起脂肪肝、动脉粥样硬化。含磷脂较多的食物主要有鸡蛋、肝脏、大豆和花生等。b、固醇类（sterols）：是一类含有同样多个环状结构的脂类化合物，因其环外基因不同而不同。胆固醇（cholesterol）是最重要的一种固醇，具有重要的生理功能。它也是细胞膜的重要成分，人体内90%的胆固醇存在与细胞中。胆固醇还是人体内许多重要的活性物质的合成材料，如胆汁、性激素（如睾酮testosterone）、肾上腺素（如皮质醇cortisol）等，因此肾上腺皮质中作为激素合成原料的胆固醇含量很高。胆固醇也可在体内转变成7-脱氢胆固醇，后者在皮肤中经紫外线照射可转变成维生素D3。（4）脂类的消化、吸收及转运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，随着其中的甘油三酯的减少，同时又不断地聚集血中胆固醇。最终形成了甘油三酯少、而胆固醇多的低密度脂蛋白（LDL）。（5）膳食脂肪的营养学评价：膳食脂肪的营养价值可从以下五个方面进行评价：脂肪的消化率、必需脂肪酸的含量、提供的各种脂肪酸的比例、脂溶性维生素的含量、某些特殊生理功能的脂肪酸含量。（6）脂类的参考摄入量及食物来源：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，肉类和奶类也含有一定量的胆固醇。脂肪摄入过多，可导致肥胖、心血管疾病、高血压和某些癌症发病率的升高。中国营养学会对各类人群脂肪摄入量有较为详细的推荐，成人脂肪摄入量一般应控制在20%30%的总能量摄入的范围内。必需脂肪酸的摄入量，一般认为应不少于总能量的3%。饱和脂肪酸虽然可使血中低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）水平升高，与心血管疾病的发生有关。6、碳水化合物（P36）（1）碳水化合物的分类和来源：单糖、双糖、寡糖、多糖。（2）碳水化合物的功能：a、体内碳水化合物的功能：贮存和提供能量：糖原是肌肉和肝脏内碳水化合物的贮存形式，肝脏约贮存机体内1/3的糖原。机体的构成成分：碳水化合物同样也是机体重要的构成成分之一，如结缔组织中的粘蛋白、神经组织中的糖脂及细胞膜表面具有信息传递功能的糖蛋白，他们往往都是一些寡糖复合物。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（sparing protein action）。抗生酮作用：脂肪在体内彻底被代谢分解需要葡萄糖的协同作用。脂肪酸分解所产生的乙酰基需与草酰乙酸结合进入三羧酸循环而最终被彻底氧化，产生能量。b、食物碳水化合物的功能：主要的能量营养：膳食中的碳水化合物是世界上来源最广、使用最多、价格最便宜的能量营养素。1g碳水化合物可提供约16.7kJ的能量。改变食物的色、香、味、型：利用碳水化合物的各种性质可加工出色、香、味、型各异的多种食品。提供膳食纤维：膳食纤维是指植物性食物或原料中糖苷键大于3个，不能被人体小肠消化和吸收，但对人体有健康意义的碳水化合物（2012名词解释）膳食纤维的生理功能：增强肠道功能、有利粪便排出；控制体重和减肥；降低血糖和血胆固醇；有研究表明膳食纤维具有预防结肠癌的作用。（3）碳水化合物的消化、吸收：乳糖不耐受（lactose intolerance）：世界各地都有一部分人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，大量的乳糖因未吸收而进入大肠，在肠道细菌作用下产酸、产气、引起胃肠不适、胀气、痉挛和腹泻等。造成乳糖不耐受的原因主要有：先天性缺少或不能分泌乳糖酶；某些药物如抗癌药物或肠道感染而使乳糖酶分泌减少；更多的人是由于年龄增加，乳糖酶水平不断降低，一般自2岁以后到青年时期，乳糖酶水平可降到出生时的5%10%。（4）碳水化合物的参考摄入量：中国营养学会推荐我国居民的碳水化合物的膳食推荐摄入量占总能量的55%65%较为适宜。目前许多营养学家认为：为了长期维持人体健康，碳水化合物摄入应占总能量的55%60%，其中精制糖占总能量10%以下。7、人体的能量消耗（P43）人体的能量消耗主要用于维持基础代谢率、体力活动和食物热效应三方面的需要，以保持健康的体质和良好的工作效率。在理想的平衡状态下，机体的能量需要等于其能量消耗。（1）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12h后，静卧、放松而又清醒时的能量消耗。此时能量仅用于维持体温、呼吸、血液循环及其他器官的生理活动需要。为了确定基础代谢率（basal metabolicrate，BEE）是指人体处于基础代谢状态下，每小时每平方米体表面积（或每千克体重）的能量消耗。基础代谢率的表示单位为：kJ/（m2h）、kJ/（kgh）或kcal/（kgh）。基础代谢消耗的能量可根据体表面积或体重和基础代谢率计算。体表面积计算法：基础代谢=体表面积（m2）*基础代谢率kJ/（m2h）*24h。（2）体力活动：日常体力活动是影响人体能量消耗的主要因素，也是人体控制能量消耗、保持能量平衡和维持健康重要部分。（3）食物热效应（thermic effect of food，TEF）：是指人体在摄食过程中所引起的额外能量消耗。（4）生长发育：婴幼儿和儿童阶段生长发育需要的能量应该包括机体生长发育中形成新的组织所需的能量及进行新陈代谢所需的能量。8、矿物质（P51）（1）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。当摄入量不足，机体处于缺乏状态时，可造成生物学功能障碍，体内的生理、生化反应不能正常进行，机体出现代谢障碍、内分泌紊乱及生长发育受阻等各种缺乏症，如碘缺乏可引起甲状腺肿，氟摄入不足可增加龋齿的发生率等。矿物质在体内分布极不均匀，如钙和磷主要分布在骨骼和牙齿，铁分布在红细胞，碘集中在甲状腺，钴分布在造血系统，锌分布在肌肉组织等。矿物质相互之间存在协同或拮抗作用，元素之间的相互作用是错综复杂的，一种元素可影响另一种元素的吸收或改变另一种元素在体内的分布，尤以彼此之间吸收的影响较为显著。某些微量元素在体内虽需要量很少，但其生理功能与中毒剂量范围较窄，摄入过多易产生毒性作用。如硒易因摄入过量引起中毒，对硒的强化应注意不宜用量过大。（2）钙：钙的生理功能：构成骨骼和牙齿的成分；维持神经和肌肉的活动；促进体内酶的活动；血液凝固（血液凝固是一个复杂的生理过程，钙是血凝固所必需的凝血因子，可催化凝血酶原转化为凝血酶，将血纤维蛋白原转变为不溶性的血纤维蛋白的网状物而发挥止血功能）；促进细胞信息传递；维持细胞膜的稳定；其他功能（该还参与激素的分泌、维持体液酸碱平衡及调节细胞的正常生理功能）。钙的缺乏和过量：人群中钙的缺乏比较普遍，许多人每日钙摄入量不足推荐适宜摄入量（adequate intake，AD）的50%。儿童长期缺乏钙和维生素D可导致生长发育迟缓，骨软化、骨骼变形，严重缺乏者可导致佝偻病，出现“O”形或“X”形腿、肋骨串珠、鸡胸等症状。中老年人随年龄增加，骨骼逐渐脱钙，尤其绝经妇女因雌激素分泌减少，骨质丢失加快，易引起骨质疏松症；缺钙者易患龋齿，影响牙齿质量。过量的摄入可能增加肾结石的危险性，草酸、蛋白质和植物纤维摄入量高，易与钙结合形成结石相关因子。钙与一些矿物质存在相互干扰和拮抗作用，高钙膳食可明显抑制铁、镁、磷的吸收及降低锌的生物利用率。钙的参考摄入量及食物来源：2000年中国营养学会推荐成人钙的AI为800mg/d。奶和奶制品含钙丰富且吸收率高，是钙的良好来源。小虾皮、海带、豆类、芝麻酱和绿色蔬菜等含钙也较丰富。（3）磷（phosphorus）磷的生理功能：构成骨骼和牙齿的重要成分；参与能量代谢；构成细胞的成分（磷酸基团是核糖核酸RNA和脱氧核糖核酸DNA的组成）；组成细胞内第二信使cAMP、cGMP和三磷酸肌醇（inositol triphosphate，IP3）等的成分；酶的重要成分；调节细胞因子活性；调节酸碱平衡。磷的缺乏与过量：几乎所用的食物均含有磷，所以磷缺乏较少见。临床所见磷缺乏的病人多为长期使用大量抗酸药或禁食者。过量的磷酸盐可引起低血钙症，导致神经兴奋性增强，手足抽搐和惊厥。磷的供给能量及食物来源：动物性食物和植物性食物中均含丰富的磷，当膳食中能量与蛋白质供给充足时不会引起磷的缺乏。成人磷的AI为700mg/d。磷在食物中分布广泛，瘦肉、禽、蛋、鱼、坚果、海带、紫菜、油料种子、豆类等均是磷的良好来源。谷类食物中的磷主要以植酸磷形式存在，其与钙结合不易吸收。（4）镁镁的生理功能：多种酶的激活剂；对钾、钙离子通道的作用；促进骨骼生长和神经肌肉的兴奋性；促进胃肠道功能；对激素的调节作用。镁的缺乏和过量：由于饥饿、蛋白质-能量营养不良等因素可引起镁的摄入不足，胃肠道感染、肾病、慢性酒精中毒及长期肠外营养等也可造成机体镁的不足。镁缺乏可引起神经肌肉兴奋性亢进，常见肌肉震颤、手足搐搦、反射亢进、共济失调等临床症状，严重时出现谵妄、精神错乱甚至惊厥、昏迷。一般情况下不易发生镁中毒，但肾功能不全者和接收镁剂治疗者，常因体内镁过量而易引起镁中毒。糖尿病酮症早期因脱水，镁从细胞内溢出到细胞外引起血清镁升高。过量的镁可引起腹泻，因而，腹泻可作为评价镁毒性的敏感指标。摄入过量镁可引起恶心、胃肠痉挛等胃肠道反应，重者可出现嗜睡、肌无力、膝腱反射弱、肌麻痹等临床症状。镁的参考摄入量及食物来源：我国推荐居民膳食镁适宜摄入量和可耐受最高摄入量，成人的AI为350mg/d，孕妇、乳母的AI为400mg/d。成人、孕妇、乳母的UL为700mg/d。叶绿蔬菜、大麦、黑米、荞麦、麸皮、苋菜、口蘑、木耳、香菇等食物含镁较丰富。糙粮、坚果也含有丰富的镁，肉类、淀粉类、奶类食物镁含量属中等。除食物之外，从饮水中也可以获得少量的镁，硬水中含有较高的镁盐，但软水中含量相对较低。（5）铁铁的生理功能：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（铁与维持正常的免疫功能有关，研究发现缺铁可引起淋巴细胞减少和自然杀伤细胞natural killer cell，NK cell活性降低）。铁的缺乏：长期膳食中铁供给不足，可引起体内铁缺乏或导致缺铁性贫血，多见于婴幼儿、孕妇及母乳。我国7岁以下儿童贫血平均患病率高达57.6%，其中13岁的幼儿患病率最高。孕妇贫血率平均为30%左右，孕末期更高，主要因机体需要量增加且膳食铁摄入不足引起。另外，因月经过多，痔疮、消化道溃疡、肠道寄生虫等疾病的出血，也是引起铁缺乏的重要原因。铁的参考摄入量及食物来源：中国营养学会建议的AI，成年男性15mg/d，女性20mg/d，孕早期15mg/d，孕中期和乳母为25mg/d，孕后期为35mg/d。（6）锌锌的生理功能：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。锌的缺乏与过量：由于长期膳食锌摄入不足、机体吸收利用减少或需要量增加等原因，易引起锌的缺乏。锌缺乏可能影响细胞核酸蛋白的合成、味蕾细胞更新、黏膜增生、角化不全、唾液中磷酸酶减少，从而导致食欲减退、异食癖、生长发育停滞等症状，儿童长期缺乏锌可导致侏儒症。成人长期缺锌可导致性功能减退、精子数减少、胎儿畸形、皮肤粗糙、免疫力降低等症状。盲目过量补锌或食用因镀锌罐头污染锌的食物和饮料可引起锌过量或锌中毒。过量的锌可干扰铜、铁和其他微量元素的吸收和利用，影响中性粒细胞和巨噬细胞活力，抑制细胞杀伤能力，损害免疫功能。成人摄入2g以上锌可发生锌中毒，引起急性腹痛、腹泻、恶心呕吐等临床症状。锌的参考摄入量及食物来源：参考WHO（1997年）按锌吸收率为25%计算的推荐锌供给能量标准，分别为1岁6mg/d，110岁8mg/d，孕妇15mg/d，乳母27mg/d。锌的来源较广泛，贝壳类海产品（如牡蛎、海蛎肉、扇贝、蛏干）、红色肉类及其内脏均为锌的良好来源。蛋类、豆类、谷类胚芽、燕麦、花生等也富含锌。蔬菜及水果类锌含量较低。（7）硒硒的生理功能：抗氧化功能；保护心血管和心肌的健康；增强免疫功能；有毒重金属的解毒作用；其他作用（促进生长、抗肿瘤的作用）硒的缺乏和过量：缺硒是发生克山病的重要原因。克山病是一种以多发性灶状坏死为主要病变的心肌病。缺硒被认为也是发生大骨节病的重要原因，该病主要是发生在青少年期。缺硒还可影响机体的免疫功能，包括细胞免疫和体液免疫。补硒可提高宿主抗体和补体的应答能力。过量的硒可引起中毒，其中毒症状为头发和指甲脱落，皮肤损伤及神经系统异常，肢端麻木、抽搐等，严重者可致死亡。硒的参考摄入量及食物来源：预防克山病的“硒最低日需量”，男性为19ug/d，女性为14ug/d。海产品和动物内脏是硒的良好食物来源。如鱼子酱、海参、牡蛎、蛤蛎和猪肾等。（8）铬生理功能：增强胰岛素作用；促进葡萄糖的利用及使葡萄糖转化为脂肪；促进蛋白质代谢和生长发育；其他（铬可明显降低大鼠肥胖基因表达产物瘦素leptin的水平。铬在强烈运动、创伤、感伤及高温或寒冷等应激过程中，可使葡萄糖代谢发生较大变化，尿铬排出量升高）。铬的缺乏和过量：铬缺乏多见于老年人、糖尿病患者、蛋白质-热能营养不良的婴儿及完全肠外营养的病人。长期铬摄入不足可出现生长停滞、血脂增高、葡萄糖耐量异常，并伴有高血糖及尿糖等症状。职业性接触铬化物可发生过敏性皮炎、鼻中隔损伤，肺癌发生率上升等现象。铬的参考摄入量及食物来源：美国营养标准推荐委员会于1989年建议成年人铬的安全适宜摄入量为50200ug/d。中国营养学会推荐16月婴儿铬的AI为10ug/d，712月为15ug/d，13岁为20ug/d，410岁为30ug/d，1117岁为40ug/d，成人为50ug/d。UL为500ug/d。铬广泛分布在食物中，动物性食物以肉类和海产品（牡蛎、海参、鱿鱼、鳗鱼等）含铬较丰富。植物性食物如谷物、豆类、坚果类、黑木耳、紫菜等含铬也较丰富。啤酒酵母和动物肝脏中的铬因以具有生物活性的糖耐量因子形式存在，其吸收利用率较高。（9）碘碘的生理功能：碘在体内主要参与甲状腺的合成，其生理功能主要显示甲状腺的生理作用。甲状腺素是人体重要的激素，该激素的主要生理功能主要有以下几个方面：a、促进生物氧化，参与磷酸化过程，调节能量转化b、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，特别是智力发展尤为重要c、促进糖和脂肪代谢，包括促进三羧酸循环和生物氧化，促进肝糖原分解和组织对糖的利用，促进脂肪分解及调节血清中胆固醇和磷脂的浓度d、激活体内许多重要的酶，包括细胞色素酶系、琥珀酸氧化酶系等一百多种酶e、调节组织中的水盐代谢，缺乏甲状腺素可引起组织水盐潴留并发黏液性水肿f、促进维生素的吸收和利用，包括促进尼克酸的吸收利用及-胡萝卜素向维生素A的转化。碘缺乏与过量：人群中缺碘可引起甲状腺肿的流行，且低碘时碘越少甲状腺肿患病率越高。由于长期碘摄入量不足或长期摄入含抗甲状腺素因子的食物，如十字花科植物中的萝卜、甘蔗、花菜中含有-硫代葡萄糖苷等，可干扰甲状腺对碘的吸收利用，均可引起碘的缺乏。碘缺乏的典型症状为甲状腺肿大，由于缺碘造成甲状腺合成分泌不足，引起垂体大量分泌TSH，导致甲状腺组织代偿性增生而发生腺体肿大。孕妇严重缺碘可因其生长发育迟缓、智力低下，严重者发生呆小症（克汀病）。碘的参考摄入量及食物来源：中国营养学会推荐每人每日碘的RNI，成年人为150ug，孕妇和乳母为200ug。海产品含碘较丰富，如海带、紫菜、蛤干、干贝等是碘良好的食物来源。植物性食物中含碘量最低。（10）其他铜：a、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。b、铜的缺乏和过量：铜缺乏的发生多见于早产儿、长期腹泻、长期完全肠外营养、铜代谢障碍等情况。机体缺铜可引起贫血、白细胞减少、血浆酮蓝蛋白和红细胞Cu-SOD下降、心律不齐、骨质疏松、厌食、肝脾肿大等症状。过量铜可引起急、慢性中毒，表现恶心呕吐、上腹部疼痛、腹泻、头痛、眩晕及口中有金属味等临床症状，严重者可以出现黄疸、溶血性贫血、血尿、尿毒症甚至死亡。c、铜的参考摄入量与食物来源：WHO建议铜的平均摄入量下限为1.25mg/d,结合我国公民膳食铜摄入量，中国营养学会推荐成人铜的AI为2.0mg/d，UL为8mg/d。铜广泛存在于各种食物中，牡蛎含量最高，贝类、动物肝、肾及坚果类、谷类胚芽、豆类等含铜也比较丰富，是铜的良好来源。锰：a、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作用。b、锰的吸收和代谢：摄入人体的锰主要在小肠吸收，其吸收率较低（2%15%）。当膳食中的锰含量高时吸收率降低，缺乏时吸收率升高。机体通过吸收率的高低对体内锰的稳态起调节作用。体内锰的需要量从正常膳食可得到满足，一般不缺乏。锰过量可引起中毒，主要损伤中枢神经系统及引起生殖内分泌功能紊乱。氟：a、生理功能：氟对维持骨骼和牙齿结构稳定性具有重要作用，氟也是构成牙齿的重要成分。b、氟的缺乏与过量：在高等动物及人类中，尚未发现有确切或特异的氟缺乏症。缺乏氟还可以影响骨的形成，研究发现，氟的摄入不足可引起老年人骨质疏松发病率增加。过量氟可引起中毒，急性中毒多见于特殊职业环境。慢性中毒主要为高氟区居民长期摄入氟高的饮水而引起。氟中毒对骨的危害是引起氟骨症，主要临床表现为腰腿及关节疼痛、脊柱畸形、骨质软化或骨质疏松等。另外，氟斑牙也是氟中毒的主要危害，常见牙齿失去光泽，出现白垩色、黄色、棕褐色或黑色斑点，牙面凹陷剥落，牙齿变脆、易于碎落等。9、维生素（P76）（1）概述:维生素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。（2）维生素A：理化性质：维生素A类是指含有视黄醇（retinol）结构，并具有生物活性的一大类物质，它包括已形成的维生素A（preformed vitamin A）和维生素A原（provitsmin A）以及其代谢产物。生理功能：a、视觉：维生素A构成视觉细胞内感光物质的成分。b、细胞生长和分化：核激素超家族受体在细胞生长、分化、增殖以及凋零过程中起着十分重要的作用。c、免疫功能：维生素A通过调节细胞和体液免疫提高免疫功能，它可能与增强巨噬细胞和自然杀伤细胞的活力以及改变淋巴细胞的生长和分化有关。此外维生素A促进上皮细胞的完整性和分化也有利于抵抗外来致病因子的作用。d、细胞膜表面糖蛋白合成：细胞膜表面的功能如细胞连接、受体识别、细胞粘附和细胞聚集等一般与细胞表面的糖蛋白密切相关。e、抗氧化作用：类胡萝卜素能捕捉自由基（free radicals）粗灭单线态氧（single oxygen,1O2）提高抗氧化防御能力。f、抑制肿瘤生长：动物实验研究揭示天然或合成的类维生素A具有抑制肿瘤的作用。维生素抑制肿瘤的作用可能与其调节细胞的分化、增殖和凋亡有关也可能与抗氧化功能有关。缺乏与过量的危害：维生素缺乏的发生率相当高，甚至呈地方性流行。维生素缺乏最早的症状是暗适应能力下降，严重者可致夜盲症，维生素缺乏可引起干眼病，进一步发展可致失明。儿童维生素缺乏最严重的临床诊断体征是毕脱氏斑（Bitots spots）为贴近角膜两侧和芥末两侧因干燥而出现，角膜上皮堆积，形成大小不等的形状似泡沫的白斑。维生素A缺乏还会引起机体不同组织上皮干燥、增生及角化，以致出现各种症状（如皮脂腺及汗腺角化，出现皮肤干燥，毛囊角化过度，毛囊丘疹与毛发脱落），食欲降低，易感染。另外，维生素A缺乏时，血红蛋白合成代谢障碍，免疫功能低下，儿童生长发育迟缓。过量摄入维生素A会引起急性、慢性及致畸性毒性。慢性中毒比急性中毒常见。还可导致胚胎吸收、流产、出生缺陷。机体营养状况评价：维生素A营养状况可分为5类：缺乏、较少（边缘状态）、充足、过多和中毒。充足状态是指无临床体征，生化指标正常，生理功能完好，体内总储存量足以应付各种各样的应激状态和短期的低膳食摄入。维生素A的参考摄入量：膳食或食物中全部具有视黄醇活性的物质常用视黄醇当量（RE）来表示，包括已形成的维生素A和维生素A原总量（g）（3）维生素D：理化性质：维生素D类是指含环戊氢烯菲结构，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和维生素D3皆为白色晶体，溶于脂肪和脂溶剂，其化学性质比较稳定，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，故通常的烹调加工不会引起维生素D的损失，但脂肪酸败可引起维生素D破坏。过量辐射照射，可形成具有毒性的化合物。吸收与代谢：食物中的维生素D进入小肠后，在胆汁的作用下雨其他脂溶性物质一起形成胶团被动吸收入小肠黏膜细胞。食物中大约40%-80%的维生素D在小肠吸收。生理功能：1,25-(OH)2-D3（或D2）维生素D的活性形式，作用于小肠、肾、骨等靶器官，参与维持细胞内、外钙浓度，以及钙磷代谢的调节；此外，他还作用于其他很多器官，如心脏、肌肉、大脑、造血和免疫器官，参与细胞代谢或分化的调节。维生素D不仅与细胞膜受体特异性结合，还与核维生素D受体（VDR）结合。VDR受体也属于核激素超家族受体的一员，目前已经发现三十多个器官有VDR，包括肠、肾、骨、胰、垂体、乳房、胎盘、造血组织、皮肤及各种来源的癌细胞等。在这些器官，活性的维生素D与VDR结合，改变了VDR构型，继而改变了VDR与位特异性靶基因的启动子区域的维生素D反应元件（VDRE）的亲和力。a、促进小肠对钙吸收的转运：1,25-(OH)2-D3可诱导一种特异的钙结合蛋白质（CBP）合成，1,25-(OH)2-D3能增加刷状缘碱性磷酸酶的活性，促进磷酸酯键的水解和磷酸的吸收。b、促进肾小管对钙、磷的重吸收：1,25-(OH)2-D3（或D2）对肾脏也有直接作用，能促进肾小管对钙、磷的重吸收，减少丢失。促进磷的重吸收比促进钙的重吸收作用明显。c、对骨细胞呈现多种作用：当血液中钙浓度降低时，1,25-(OH)2-D3能动员骨组织中的钙和磷释放入血液，以维持正常的血钙浓度。e、通过维生素D内分泌系统调节血钙平衡：目前已经确认存在维生素D内分泌系统，其主要的调节因是1,25-(OH)2-D3、甲状旁腺激素、降钙素及血清钙和磷的浓度。d、细胞的分化、增生与生长：1,25-(OH)2-D3通过调节因子转录调节细胞的分化、增殖和生长。缺乏与过量：a、缺乏症：维生素缺乏导致肠道吸收钙、磷减少，肾小管对钙和磷的重吸收减少，影响骨钙化，造成骨骼和牙齿的矿物质异常，婴儿缺乏维生素D将引起佝偻病；成人，尤其是孕妇、乳母和老人，缺乏维生素D可使已成熟的骨骼脱落钙而发生骨质软化症和骨质疏松症。b、佝偻病：维生素D缺乏时，由于骨骼不能正常钙化，易引起骨骼变软和弯曲变形，如幼儿刚学会走路时，身体重量使下肢骨弯曲，形成“X”或“O”形腿。牙齿方面，牙齿推迟，恒齿稀疏、凹陷、容易发生龋齿。c、骨质软化症：成人，尤其是孕妇、乳母和老人在缺乏维生素D和钙、磷时容易发生骨质软化症，主要表现为骨质软化，容易变形，孕妇骨盆变形可致难产。d、骨质疏松症：老年人由于肝肾功能降低、胃肠吸收欠佳、户外活动减少，体内维生素D的水平常常低于年轻人，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。e、手足痉挛症：缺乏维生素D、钙吸收不足，甲状旁腺功能失调或其他原因造成血清钙水平降低时刻引起手足痉挛症。主要表现为肌肉痉挛、小腿抽筋、惊厥等。f、过多症：过量摄入维生素D也可引起维生素过多症。维生素D的中毒剂量虽然尚未确定，但摄入过量的维生素D可能会产生副作用。维生素D的中毒症状包括：食欲不振、体重减轻、恶心、呕吐、腹泻、头痛、多尿、烦渴、发热，血清钙磷增高，以致发展成动脉、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，预防维生素D中毒的最有效的方法是避免滥用。机体营养状况评价：25-(OH)2-D3是维生素D3在血液中的主要存在形式，其正常值为25-150nmol/L(10-60ng/ml)。平均水平为25-30ng/ml，低于25nmol/L为维生素D缺乏。血循环中25-(OH)2-D3的半衰期是3周，他可特异的反映出人体几周到几个月内维生素D的存储情况。另外，血清1，25-(OH)2-D3也可用竞争受体结合试验（competitive receptor binding assay）进行测定，其半衰期是4h-6h,其正常值为38-144pmol/L（16-60pg/ml）。血清钙磷乘积、血清碱性磷酸酶活性也被用于判定佝偻病，由于其结果受众多因素影响，并不被看作是判定维生素D营养状况的良好指标。维生素D的参考摄入量及来源:维生素D既来源于膳食，又可有皮肤合成，因而较难估计膳食维生素D的摄入量。在钙、磷供给量充足的条件下，儿童、少年、孕妇、乳母、老人维生素D的RNI为10g/d，成人为5g/d。维生素D的量可用IU或g表示，他们关系为1IU维生素D3 = 0.025g维生素D3即：1g维生素D3 =40IU维生素D3经常晒太阳是人体廉价获得充足有效的维生素D3的最好来源。同时，也可以采用紫外线灯作预防性照射。维生素D主要存在于海水鱼（如沙丁鱼）、肝、蛋黄等动物性食品及鱼肝油制剂中。人奶和牛奶是维生素D较差的来源，蔬菜、谷类及其制品和水果只含有少量的维生素D或几乎没有维生素D的活性。（4）维生素E：维生素E类是指含苯并二氢吡喃结构、具有-TT生育酚生物活性的一类物质。它包括八种化合物：四种生育酚（tocopherpls,即-T、-T、-T、-T）和四种生育三烯酚（tocotrienols, 即-TT、-TT、-TT、-TT）,其中-生育酚的生物活性最高，故通常以-生育酚作为维生素E的代表进行研究。-生育酚是黄色油状液体，溶于酒精、脂肪和脂溶剂，对热及酸稳定。对碱不稳定，对氧极为敏感，油脂酸败加速维生素E生物破坏。食物中的维生素E一般烹调时损失不大，但油炸时维生素E的活性明显降低。生理功能：a、抗氧化作用：维生素E是氧自由基的清道夫。它与其他抗氧化物质以及抗氧化酶包括超氧化物歧化酶（superoxidase dismutase,SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（Glutathione peroxidase ,GP）等一起构成体内抗氧化系统，保护生物膜及其他蛋白质免受自由基攻击。非酶抗氧化系统中维生素E是重要的抗氧化剂。生育酚分子与自由基起反应后，自身被氧化成生育酚羟自由基（tocopheroxyl redical）即氧化型维生素E。许多研究提示氧化状态升高与一些疾病的发生密切相关，动脉粥样硬化、肿瘤、衰老。维生素E具有防治这些与氧化损伤相关疾病的作用，但目前人群的干预研究仍缺乏有力的证据。b、预防衰老：人们随着年龄的增长体内脂褐质不断增加，脂褐质俗称老年斑，是细胞内某些成分被氧化分解后的沉积物，补充维生素E可减少细胞中脂褐质的形成，维生素E还可以改善皮肤弹性，使性腺萎缩减少，提高免疫能力。c、与动物的生殖功能和精子的生成有关：维生素E缺乏时可出现睾丸萎缩和上皮细胞变性、孕育异常。临床上常用维生素E治疗先兆流产和习惯性流产。但在人类尚未发现有因缺乏维生素E缺乏而引起的不育症。d、调节血小板的粘附力和聚集作用：维生素E缺乏时血小板聚集和凝血作用增强，增加心肌梗死及中风的危险性。这是由于维生素E可抑制磷酸酶A2的活性，减少血小板血栓素A2的释放，从而抑制血小板的聚集。e、其他：维生素E可抑制胆固醇合成限速酶，从而降低血浆胆固醇水平；维生素E还抑制肿瘤细胞的生长和增殖，其作用机制可能与抑制细胞分化、生长密切相关的蛋白激素的活性有关。缺乏与过量：维生素E缺乏在人类较为少见，但可出现在低体重的早产儿、脂肪吸收障碍的患者。缺乏维生素E时，可出现视网膜退变、蜡样质色素积聚、溶血性贫血、肌无力、神经退行性病变、小脑共济失调等。维生素E缺乏引起神经肌肉退行性变化的机制目的仍不清楚，一种可能的解释是维生素E缺乏引起神经-肌肉组织抗氧化能力减弱，无法抵抗自由基对其的损伤。大剂量摄入维生素E（每天摄入800mg3.2g）有可能出现中毒症状，如肌肉无力、视觉模糊、复视、恶心、腹泻以及维生素K的吸收和利用障碍。补充维生素E制剂，应以每天不超过400mg为宜。机体营养状况评价：维生素E参考摄入量及食物来源：-生育酚有两个来源，即天然的生育酚（为d-生育酚，IUPAC命名为RRR-生育酚）和人工合成生育酚（为dl-生育酚，化学名为全消旋-生育酚或all-rac-生育酚）。（5）硫胺素：理化性质：硫胺素也称维生素B1、抗脚气病因子和抗神经炎因子。硫胺素呈白色针状晶体，微带酵母气味，口感呈咸味，易溶于水 ，微溶于乙醇，故米在淘洗或蒸煮时，常随水流失。生理功能：TPP是硫胺素主要的辅酶形式，在体内参与两个重要的反应，即-酮酸的氧化脱羧反应和磷酸戊糖途径的转酮醇酶反应。a、辅酶功能:TPP是碳水化合物代谢中氧化脱羧酶的辅酶，即作为丙酮酸和-酮戊二酸脱羧反应的辅酶。有葡萄糖、脂肪酸和支链氨基酸衍生来的丙酮酸和-酮戊二酸需经氧化脱羧反应产生乙酰CoA(acetyl C