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食品营养学 参考文献 王光慈食品营养学中国农业出版社黄承钰医学营养学人民卫生出版社杨月欣等中国食物成分表北京大学医学出版社中国营养学会中国居民膳食营养素参考摄入量中国轻工业出版社 营养素 营养素 nutrients 是指人类通过摄入食物获得其生理和生活必需的各种营养成分 人体必需的营养素近50种 按传统的分类方法将其分为六大类 即蛋白质 脂肪 碳水化物 矿物质 维生素和水 营养素分类 中国营养学会2000年编写的 中国居民膳食营养素参考摄入量 分类 1 能量 energy 2 宏量营养素 macronutrients 包括蛋白质 脂类 碳水化物 糖类 3 微量营养素 micronutrients 包括矿物质 含常量元素 macroelement或majorelement 和微量元素 microelement或traceelement 和维生素 含水溶性维生素和脂溶性维生素 4 其他膳食成分 包括膳食纤维 水和植物化学物等 第一章营养学基础 蛋白质脂类碳水化合物能量矿物质维生素其它膳食成分 一蛋白质的生理功能 1 是构成组织 细胞的成分2 构成多种重要生理活性物质3 供给能量 二 氨基酸分类 一 必需氨基酸 essentialaminoacid EAA 成人必需氨基为8种 苏氨酸 缬氨酸 亮氨酸 异亮氨酸 苯丙氨酸 色氨酸 赖氨酸 蛋氨酸 婴幼儿还有组氨酸 非必需氨基酸 NEAA 天门冬氨酸Asparticacid Asp 天门冬酰胺Asparagines Asn 谷氨酸Glutamicacid Glu 谷氨酰胺Glutamine Glu 甘氨酸Glycine Gly 脯氨酸Praline Pro 丝氨酸Serine Ser 精氨酸arginine Arg 丙氨酸alanine Ala 胱氨酸Cystine Cys Cys 条件必需氨基酸 定义 可以减少人体对某些EAA的需要的AA 半胱氨酸 蛋氨酸酪氨酸 苯丙氨酸计算食物EAA组成时 常将蛋氨酸和半胱氨酸 苯丙氨酸和酪氨酸合并计算 二 氨基酸模式和限制氨基酸 1 氨基酸模式 aminoacidpattern 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 其它必需氨基酸的含量与色氨酸比较 计算出相应比值 这一系列的比值就是该种蛋白质的氨基酸模式 2 参考蛋白质 当食物蛋白质氨基酸模式与人体蛋白质氨基酸模式越接近时 人体对食物蛋白质的利用程度就越高 该种蛋白质的营养价值也就越高 如蛋 奶 肉 鱼等以及大豆蛋白中所含有的必需氨基酸模式能满足人体需要 在营养学上称为优质量白质 或完全蛋白质 其中鸡蛋蛋白质与人体蛋白质氨基酸模式更接近 在实验中常以它作为参考蛋白质 referenceprotein 3 限制氨基酸 当食物蛋白质中一种或几种必需氨基酸相对含量较低或缺乏 限制了食物蛋白质中的其他必需氨基酸被机体利用的程度 使其营养价值降低 这些含量相对较低的必需氨基酸称为限制氨基酸 1imitingaminoacid LMA 含量最低的称为第一限制氨基酸 余者以此类推 第一限制氨基酸 大米 面粉 赖氨酸大豆 蛋氨酸玉米 色氨酸 4 蛋白质互补作用 多种食物蛋白混合食用 它们之间相互补充其必需氨基酸不足以提高整个膳食蛋白质营养价值的作用叫蛋白质互补作用 complementaryaction 比如 将大豆和米同时食用 大豆蛋白可弥补米蛋白中赖氨酸的不足 米也可在一定程度上补充大豆蛋白中蛋氨酸的不足 必要氮损失 机体每天由皮肤 毛发 一切分泌物等排出的氮 以及粪代谢氮 尿内源氮总共约为3 5g 这是机体不可避免的氮消耗 称为必要氮损失 obligatorynitrogenlosses ONL 氮平衡 氮平街 nitrogenbalance NB 是研究蛋白质代谢的一个重要指标 它是反映机体摄入氮 I 和排出氮 E 之间的关系 可用下面数学式表示 NB I E I F十U十S 粪氮F 食物中未被消化的食物氮 粪代谢氮尿氮U 机体利用的氮 尿内源氮皮肤等排除氮S受试者用无氮膳时所排出的粪便和尿中的含氮量 即为粪代谢氮和尿内源氮 NB 0 为零氮平衡 zeroNB 说明补充的蛋白质正好抵偿机体消耗的蛋白质 见于健康成人 为了保险起见 一般认为零氮平衡应维持在0 5 之间 NB 0 则为正氮平衡 positiveNB 表示摄入的蛋白质除补充机体消耗 多余部分被合成自身蛋白质 通常指婴幼儿 青少年 孕妇 恢复期病人 NB 0 为负氮平衡 negativeNB 由于食物或机体因素造成蛋白质摄入不足 见于饥饿 疾病 食用蛋白质质量差的膳食等情况以及老年人 三 蛋白质分类 根据其营养价值的高低 分三类 1 完全蛋白 completeprotein 所含必需氨基酸的模式能够充分满足维持生命和促进生长的需要 如奶 蛋 肉 鱼蛋白等 2 不完全蛋白 incompleteprotein 3 半完全蛋白 四 食物蛋白质的营养评价 量 和 质 评价方法生物学法 通过动物或人体试验测定食物蛋白质在体内的消化率和利用率 化学分析法 通过对食物中的氨基酸分析 并预参考蛋白质相比较进行评价 一 食物蛋白质含量 重要测定食物中的总氮乘以蛋白质换算系数6 25 即得蛋白质含量 凯氏定氮法 二 蛋白质消化率 digestibility 消化率 上式是受试蛋白质的真消化率 truedigestibility TD 若不减去粪代谢氮 则算出来的消化率为表观消化率 apparentdigestibility AD AD比TD低 对蛋白质的营养价值估计偏低 有较大的安全系数 一般多用AD 测定简单 蛋白质利用率 utilization 生物价 biologicalvalue BV 蛋白质净利用率 netproteinutilization NPU 蛋白质功效比值 proteinefficiencyratio PER 氨基酸评分 aminoacidscore AAS 三 蛋白质生物价 蛋白质生物价 biologicalvalue BV 是反映被消化吸收后的待测蛋白质被机体利用的程度 储留氮生物价 BV 100吸收氮吸收氮 食物氮 粪氮 粪代谢氮 储留氮 吸收氮 尿氮 尿内源氮 忽略粪代谢氮和尿内源氮 则为表观生物价 四 蛋白质净利用率 蛋白质净利用率 netproteinutilization NPU 是反映食物蛋白质被机体净利用的程度 实际上包括食物被消化和利用两个方面的情况 储留氮NPU 100 生物价 消化率食物氮 五 蛋白质功效比值 蛋白质功效比值 proteinefficiencyratio PER 是指平均每摄入1g蛋白质所增加动物体重的克数 实验一般采用刚断乳的雄性大鼠 以含10 待测蛋白的膳食喂养动物4周 同时以经过标定的酪蛋白 PER为2 5 作为参考蛋白 在同样条件下作为对照进行测定 蛋白质功效比 动物体重增加克数 摄入食物蛋白质总克数 实验组功效比值 对照组功效比值 2 5 被测蛋白质功效比值 六 氨基酸评分或化学分 每克被测蛋白质中某必需氨基酸量 mg 氨基酸评分 AAS 每克参考蛋白质中该必需氨基酸量 mg 以生物学价值最高的鸡蛋蛋白质作为参考蛋白质 将每克待评食物蛋白质中每种必需氨基酸的含量占等量参考蛋白质中该氨基酸含量的百分数计算出来 此百分数即氨基酸评分 aminoacidscore AAS 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 100 五 蛋白质缺乏与过多 缺乏 代谢率下降 对疾病抵抗力减退 生命变得脆弱而易患病 蛋白质 热能营养不良 蛋白质缺乏常与能量缺乏同时存在 蛋白质 能量营养不良 Protein energymalnutrition PEM 是一种因缺乏能量和蛋白质而引起的营养缺乏病 主要发生在婴幼儿 在经济落后 卫生条件差的地区尤为多见 是危害小儿健康 导致死亡的主要原因之一 根据临床表现可分为两型 消瘦型 marasmus 指蛋白质和能量摄入均严重不足的儿童营养性疾病 水肿型 kwashiorkor 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 成人蛋白质摄入不足可引起体力下降 浮肿 抗病力减弱等 蛋白质过多 同时会摄入较多的动物脂肪和胆固醇 加重肾脏负担 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 六 蛋白质的供给与膳食来源 1 蛋白质供给的原则和参考摄入量 蛋白质摄入占膳食总热能的10 12 儿童青少年为12 15 成人我国推荐摄入量为1 16g kg d 蛋白质在体内产能 4kcal g根据不同人群及其健康 劳动状况 按推荐摄入量即2000年中国营养学会修订的中国居民膳食营养素参考摄入量DRIs标准 P4 足量提供 2 蛋白质的食物来源 蛋白质广泛存在于动植物性食物中 我国居民所需要的蛋白质主要来源于植物 机体所需蛋白质的一半是由粮谷类提供 应注意蛋白质的互补作用 适当提供动物性蛋白 蛋白质含量丰富的食物为各种肉类 主要为肌肉 蛋类 奶及奶制品类 大豆及其制品 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 lipids 营养学上重要的脂类有甘油三酯 triglycerides 磷脂 phospholipids 固醇类 sterols 食物中的脂类95 是三酰甘油 5 是其他脂类 脂类的生理功能 1 供给和贮存能量 9Kcal g 2 构成机体组织和细胞3 提供必需脂肪酸4 脂类是脂溶性维生素的载体并促进其吸收5 改善食品的感官性状 增加食物美味6 膳食脂肪增加饱腹感 延迟胃的排空 脂肪酸的分类 按其饱和程度分类饱和脂肪酸 saturatedfattyacid SFA 单不饱和脂肪酸 monounsaturatedfattyacid MUFA 多不饱和脂肪酸 polyunsaturatedfattyacid PUFA 按其空间结构不同分类顺式脂肪酸 cis fattyacid 反式脂肪酸 trans fattyacid 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 n CH2 COOH甲基端羧基端 多不饱和脂肪酸 EPA DHA 它们可由亚油酸 亚麻酸在体内合成 但速度较慢 在一定程度上需要从食物中获取 功能 预防和治疗心血管疾病减少炎症性疾病 保护皮肤健康促进神经系统的发育 必需脂肪酸 EFA 必需脂肪酸 essentialfattyacid EFA n 6系列中的亚油酸 C18 2 n 6 9allcis 和n 3系列中的 亚麻酸 C18 3 n 3 6 9allcis 是人体必需的两种脂肪酸 必需脂肪酸essentialfattyacid EFA的功能 1 构成细胞的膜结构2 参与体内胆固醇的代谢3 合成前列腺素的前体4 参与动物的生殖机能 促进婴幼儿生长发育5 保护皮肤 磷脂的功能 1 磷脂是细胞的构成成分2 磷脂是一种优良的乳化剂3 磷脂有保护和修复细胞膜的作用 抵抗自由基的伤害 因而有抗衰老作用4 卵磷脂消化吸收后释放胆碱 与乙酰结合形成乙酰胆碱5 提供热能 胆固醇 cholesterol 的功能 1 胆固醇是细胞膜的重要成分之一 能增强细胞膜的坚韧性2 是人体内许多重要活性物质的合成材料 胆固醇是体内合成维生素D3的原料 胆固醇是体内合成类固醇激素的原料 肾上腺皮质激素 睾酮 孕酮等性激素 胆固醇的代谢产物胆酸能乳化脂类 帮助膳食中脂类物质的吸收 胆固醇的来源 1 外源性的 约占10 20 胆固醇广泛存在于动物性食物中 肠道对食物胆固醇的吸收为30 当摄入量高时 吸收率更低 2 内源性的合成 由糖 氨基酸 脂肪酸的代谢产物在体内合成 约占80 以上 胆固醇的摄入量 建议一般人群 300mg d 脂类的摄入量和来源 适宜摄入量膳食总脂肪供能25 30 前提下 SFA MUFA和PUFA供能分别为 10 10 和10 即 1 1 1 食物来源烹调用油或食物本身含有的脂类 第三节碳水化合物 分类 按照 中国居民膳食营养素参考摄入量 分类 根据碳水化合物的分子结构 可以将其分为三类 1 糖糖 sugar 的聚合度为1 2 包括 单糖 如葡萄糖 半乳糖 果糖等 双糖 如蔗糖 乳糖 海藻糖等 糖醇类 如山梨糖醇 甘露醇等 2 低聚糖又称寡糖 oligosaccharide 类 其聚合度为3 9 如低聚麦芽糖 低聚果糖 半乳糖 棉子糖 水苏糖 大豆低聚糖等 3 多糖多糖 polysaccharide 的聚合度 10 包括淀粉多糖 如支链淀粉 直链淀粉 抗消化淀粉 化学工业上使用的各种变性淀粉 非淀粉多糖 如纤维素 半纤维素 果胶 亲水胶质物等 可利用碳水化合物生理功能 1 供能储能人体所需的大部分能量是由碳水化物氧化分解供给的 人体内作为能量的碳水化合物主要是葡萄糖和糖原 2 构成机体组分 碳水化物也是组织细胞的重要组成成分 如核糖和脱氧核糖是细胞中核酸的成分 糖脂 糖蛋白 3 对脂肪代谢调节作用 有利于脂类代谢 当膳食中碳水化合物供给不足时 机体则利用储存的脂肪供给能量 大量的脂肪投入能量代谢 由于脂肪酸不能被彻底氧化而产生过多的酮体 酮体不能及时氧化而在体内蓄积 以致产生酮血症和尿酮症 充足的碳水化合物可避免这些现象发生 此为碳水化合物的抗生酮作用 4 节约蛋白质作用 机体的一切生命活动都以能量为基础 当碳水化物供应不足时 将由蛋白质 脂肪产能来满足能量的需要 碳水化物是机体最直接 最经济的能量来源 若食物能提供足量的可利用碳水化物时 人体首先利用它作为能量来源 从而减少了蛋白质作为能量的消耗 使更多的蛋白质参与组织构成 5 改善感官品质 食糖是食品烹调加工不可缺少的原料 另外 利用碳水化物的各种性质 可以加工出色 香 味 形各异的多种食品 血糖指数 血糖指数 glycemicindex GI 是一个衡量碳水化物对血糖反应的有效指标 血糖指数是指分别摄入含50g碳水化物的食物与50g葡萄糖后2h血浆葡萄糖糖耐量曲线下面积之比值 GI越小的食物 升高血糖的程度越小 故可利用GI的概念指导糖尿病人的膳食 糖尿病人可注意选用GI低的食物 而消化道病人可注意选用GI高的食物 碳水化合物的供给与膳食来源 1 碳水化合物膳食供给和膳食参考摄入量碳水化合物应提供总能量的55 65 碳水化合物的膳食来源应该多样 以淀粉为主 碳水化合物的食物来源丰富 其中谷类 薯类和豆类是淀粉的主要来源 一般谷类提供的碳水化合物占总能量的50 左右较合理 牛奶能提供乳糖 水果 蔬菜主要提供包括非淀粉多糖如纤维素和果胶 不消化的抗性淀粉 单糖和低聚糖类等碳水化合物 2 碳水化合物的食物来源 第四节能量 人类每天摄入的营养素中 只有碳水化合物 脂肪 蛋白质在体内能产生能量 营养学上把这三种营养素称为产能营养素 生物氧化 营养学上将每克产能营养素在体内氧化分解后为机体提供的净能称为生理有效能量或能量系数 每克碳水化合物 蛋白质 脂肪的生理有效能量分别是4Kcal 4Kcal 9Kcal 人体的能量消耗 人体的能量消耗主要用于 一 基础代谢 二 体力活动 三 食物特殊动力作用 四 机体组织增长及特殊生理需要对能量的需要其中正常成人能量消耗主要用于维持基础代谢 体力活动 食物的热效应的需要 而孕妇 乳母 婴幼儿 儿童 青少年 刚病愈的机体还包括生长发育及特殊生理需要的能量消耗 一 基础代谢 是指维持人体基本生命活动的能量 即人体在安静和恒温条件下 一般18 22 C 禁食12小时后 静卧 放松而又清醒时的能量消耗 基本的生命活动包括维持体温 呼吸 血液循环 腺体分泌 肌肉的一定紧张度等 1 基础代谢和基础代谢率概念 1 基础代谢 basalmetabolism BM 就是指单位时间内人体单位体表面积或单位体重基础代谢的能量消耗 单位是 kJ m2 h kJ kg h 也可用MJ d形式来表示 测定基础代谢时 受试者应处于安静的松弛状态 即清醒 静卧 空腹 周围环境安静 温度适宜 2 基础代谢率 BasalMetabolicRate BMR 二 体力活动 人除了睡眠外 总是要进行各种活动或劳动 通常情况下 一天内由各种体力活动 包括自发性体力活动 所消耗的能量约占人体总能量消耗的15 一30 体力活动的能量消耗也叫运动生热效应 体力活动强度与能量消耗的关系 体力劳动所消耗的能量与活动强度 持续时间及动作的熟练程度有关 我国将人类的体力活动可简单划分为三级 轻体力活动中等体力活动重体力活动 三 食物特殊动力作用 食物特殊动力作用 SpecificDynamicsAction SDA 是指人体由于摄食所引起的一种额外的能量消耗 也称为食物生热效应 进食混合膳食的SDA相当于基础代谢的10 每日600KJ 能量的推荐摄入量与各类营养素的推荐摄入量 RNI 不同 它是以平均需要量 EAR 为基础 不增加安全量 四 人体的能量平衡 能量需要 能量消耗时 成人的体重维持不变 儿童青少年机体能正常生长发育 能量摄入不足 则机体发育迟缓 抵抗力弱 能量摄入过量 轻则引起身体发胖 体态臃肿 重则引起高血压 冠心病及糖尿病 动物性食品富含油脂和蛋白质 油料作物富含脂肪 其能量密度很高 蔬菜水果能量密度低 是 低能食品 粮谷类和薯类食物含碳水化物较多 是膳食能量最经济最主要的来源 能量供给原则 遵循能量平衡原则 供给量等于需要量 维持体重的相对稳定 2 一日三餐能量分配应均衡 一般早餐 午餐 晚餐的能量为总能量的25 30 30 40 30 40 餐次比 3 三大生热营养素的比例应合理成人 碳水化物占总能量供给量的55 65 脂肪占总能量供给量的20 30 蛋白质占总能量供给量的10 12 体重评价方法 常用体质指数 bodymassindex BMI 评价体重 BMI BW H2 m 是反映蛋白质能量营养不良及肥胖症的可靠指标正常值 18 5 25 第五节矿物质mineral 概述常量元素微量元素 矿物质分类 常量元素macroelements 在矿物质中 人体含量大于0 01 的各种元素 每人每日膳食需要量在100mg以上微量元素 microelements或traceelements 是在人体中含量小于0 01 每人每日膳食需要量在100mg以下 甚至以微克计 常量元素 人体常量元素包括7种 占人体总矿物质的60 80 钙 Ca 镁 Mg 钾 K 钠 Na 磷 P 硫 S 氯 Cl 微量元素 人体必需微量元素有8种 铁 锌 碘 硒 铜 钴 铬 钼可能必需微量元素有5种 锰 钒 镍 硅 硼少量可能有益 多量有毒的元素有7种 铅 镉 汞 砷 铝 锡 氟 二 矿物质的生理功能 矿物质不能在体内合成 只能从膳食补充 构成人体组织的重要成分 骨骼和牙齿等硬组织大部分由钙 磷 镁组成 软组织含钾较多在细胞内外液中与蛋白质一起调节细胞膜的通透性 控制水分 维持正常的渗透压和酸碱平衡 酸性 氯 硫 磷 碱性 钠 钾 镁 维持神经肌肉兴奋性构成酶的成分或激活酶的活性 参与物质代谢 二 常量元素 一 钙 Calcium Ca 钙 calcium 是人体含量最高的矿物质 占人体重量的1 5 2 0 成人体内含钙1000 1200g 钙的分布 99 分布在骨骼和牙齿中 主要是羟磷灰石结晶的形式 1 分布与软组织 细胞外和血液中 称为混溶钙池 混溶钙池中的钙与骨骼中的钙维持着动态平衡 这种平衡是维持体内所有细胞正常生理状态所必须的 骨骼中大部分钙可随时游离 以调节低血钙 2 钙的生理功能 构成骨骼和牙齿的成分是多种酶的激活剂 ATP酶 脂肪酶 蛋白酶 琥珀酸脱氢酶 维持神经和肌肉的活动其他功能 参与凝血过程 激素分泌 维持酸碱平衡 3 吸收与代谢 在小肠近端吸收大部分被动吸收 摄入钙量较高时小部分主动吸收 机体对钙需要量高或摄入量较低时 钙的吸收率 与年龄的关系 年龄 性别 生理状况 影响钙吸收的主要膳食因素 三 钙缺乏与过量 婴幼儿表现为佝偻病 成年人表现为骨质软化和骨质疏松 摄入过量的钙可使降钙素增加及发生骨硬化 是以骨量减少 骨的微观结构退化为特征的 致使骨的脆性增加以及易于发生骨折的一种全身性骨骼疾病 骨质疏松症特征 骨量减少 表现为骨质含量和骨质密度降低 骨脆性和骨折危险性增加 骨质疏松症 osteoporosis 四 钙的参考摄入量 适宜摄入量 AI 婴儿 0月 300mg d 6月 400mg d儿童 1岁 600mg d 4岁 800mg d 7岁 800mg d青少年 11岁 1000mg d 14岁 1000mg d成年人 800mg d孕早期 800mg d 孕中期 1000mg d 孕晚期 1200mg d乳母 1200mg老年人 1000mg dUL 2000mg d 钙的食物来源 奶及奶制品中钙含量丰富豆类和豆制品 硬果类 连骨小鱼虾 虾皮 海带 芝麻酱 绿色蔬菜骨粉 牡蛎硬水强化食品与钙的补充剂 二 磷 phosphorus P 在成人体内质量分数为600 900g左右 平均占体重1 左右 稍次于钙排列第6位 其中85 90 以羟磷灰石和磷酸钙形式存在于骨骼和牙齿中 其余部分与蛋白质 脂肪 糖及其他有机物结合 分布于几乎所有组织细胞中 一 生理功能 构成骨骼牙齿的主要成分 占总磷85 参与能量代谢 高能磷酸键 ATP组成生命的重要物质 核酸 磷蛋白 磷脂酶的重要成分 焦磷酸硫胺素 磷酸吡哆醛 辅酶 及辅酶 调节酸碱平衡 二 吸收与代谢 一般膳食吸收率60 70 不同的生理阶段 生长发育期吸收率较高维生素D促进吸收合理的钙磷比例 1 2 1肠道中金属阳离子的存在影响吸收膳食磷的含量 植酸磷不被吸收 三 磷缺乏与过量 磷缺乏少见磷缺乏 过度静脉营养未补充磷的病人 长期禁食 长期大量抗酸剂过量磷可造成高磷血症 三 镁 magnesium Mg 人体含镁20 28g 其中70 是构成骨骼和牙齿的成分 27 存在于软组织中 其余存在于体液中 在软组织中主要存在于细胞里 在血液中主要集中在红细胞内 1 以磷酸盐 碳酸盐的形式参与构成骨骼和牙齿 2 是体内多种酶的激活剂 在组织细胞内 参与体内核酸 碳水化合物 脂类和蛋白质的代谢 并与能量代谢有关 3 是心血管系统的保护因子 可预防一些心血管疾病 4 有利尿和导泻作用 5 在细胞内与其他离子协同 维持酸碱平衡和神经肌肉的应激性 1 镁的生理功能 镁广泛的分布于各种食物中 且肾脏有很好的保镁功能 一般不易缺乏 但因酒精中毒 恶性营养不良 急性腹泻等可导致镁缺乏 表现为肌肉痉挛 心率过快 倦怠 恶心 严重时精神紊乱 2 镁的缺乏症 植物食品含镁较多 花生 芝麻 大豆 全谷 绿叶蔬菜含镁丰富 动物性食品一般含镁较少 适宜摄入量 成人 350mg d 3 镁的食物来源和适宜摄入量 四 钠 sodium Na 钠的参考摄入量 成年人钠的AI为2200mg d 大量出汗时应适当补充 一般不易缺乏钠钠过多 钠摄入过多 尿中钠 钾比值增高 是高血压的重要因素 尿钠 钾比值与高血压呈正相关 食盐的摄入量 6g d 三 微量元素 一 铁铁 iron Fe 是人体必需微量元素中含量最多的一种 总量约为4 5g 铁缺乏是我国主要的营养缺乏病之一 铁的生理功能 1 参与体内氧的运送和组织呼吸过程2 维持正常的造血功能 3 参与其他重要功能 维持免疫功能 促进 胡萝卜素转化为维生素A 促进嘌呤及胶原的合成 促进脂类代谢 参与抗氧化作用 帮助肝脏解毒 铁的吸收 食物中的铁分为 血红素铁和非血红素铁 非血红素 食物铁Fe Fe Vc 氨基酸 血红素铁 Fe络合物 肠黏膜细胞 脱铁蛋白结合FeFe 血红蛋白失去Fe需要Fe时肌红蛋白含铁酶 胃酸Vc 小肠吸收 铁蛋白运铁蛋白 影响铁吸收的因素 血红素铁不受膳食因素影响可直接吸收 吸收率在15 30 而非血红素铁吸收率在3 5 非血红素铁受许多膳食因素影响 有利因素 1 维生素C2 动物食品 3维生素B124 氨基酸 柠檬酸 葡萄糖等不利因素 1 植酸 草酸2 鞣酸 茶中酚类3 胃酸减少或服用抗酸药物4 鸡蛋中的卵黄高磷蛋白铁的吸收与需要量呈正比 铁的缺乏 长期膳食铁不足造成缺铁性贫血 尤其婴幼儿 孕妇 乳母 体内铁缺乏可分为三期 第一期 铁减少期 储存铁耗尽 血清铁蛋白减少 第二期 红细胞生成缺铁期 血清铁蛋白进一步减少 运铁蛋白浓度降低 游离原卟啉浓度增加 第三期 缺铁性贫血期 血红蛋白 红细胞比积均下降 缺铁性贫血症状 头晕 乏力 心慌 气短 注意力不集中 面色苍白等 铁的供给量与食物来源 供给量 mg 日 成人男性 15育龄女子 2050岁以上女子 15早期 15孕妇中期 25晚期 35乳母 25 含铁丰富的食品 动物肝 全血 瘦肉 鸡蛋 鱼类 禽类等 奶及制品 一般蔬菜含铁少 吸收率低 二 碘 iodine I 1 分布和吸收人体碘80 90 来自食物 10 20 来自饮水无机碘在胃和小肠几乎100 被吸收有机碘在消化道被消化后 以无机碘形式被吸收人体蛋白质与能量不足时 妨碍碘的吸收胃肠道内的钙 氟 镁阻碍碘的吸收 碘的生理功能 碘参与甲状腺素的合成 甲状腺素的功能有 1 促进生物氧化 2 促进蛋白质合成 促进生长发育 3 促进糖和脂肪代谢 4 激活许多重要酶 5 调节水盐代谢 6 促进维生素的吸收利用 碘的缺乏与过量 成人缺碘引起甲状腺肿大 孕妇缺碘可引起死胎或先天性智力低下 生长发育迟缓 婴幼儿缺碘 智力低下 生长发育迟缓 克汀病 缺碘引起呆 小 聋 哑高碘可引起甲状腺肿 甲亢 碘的供给量和食物来源 成人 150微克孕妇 乳母 200微克食物来源 海带 紫菜 贝类 海参 海蛰等 每日能吃到10克加碘食盐 可获得100微克碘化钾 一般不必再吃强化碘食品 三 锌 Zinc Zn 1 体内分布锌是人体必需的微量元素 人体含锌2 2 5g 分布于各种组织 器官 体液及分泌物 体内锌主要以酶的形式存在 肝脏 肌肉 毛发 皮肤等含锌量高 2 生理功能 1 是许多酶的成分或激活剂 2 促进生长发育3 促进机体免疫功能4 维持细胞膜结构5 维持正常味觉 增进食欲6 保护皮肤和视力 锌的吸收与代谢 锌在小肠吸收 吸收率20 30 影响锌吸收因素 植酸 鞣酸 纤维 铁 动物食品中的锌吸收率高 维生素D可促进锌的吸收 锌的缺乏与过量 缺锌原因 摄入不足 特殊生理时期需要量增加 疾病状态 长期腹泻 感染 肾病 糖尿病 创伤等 缺锌表现 生长发育停滞 缺锌侏儒症 食欲减退 异食癖 性功能减退 精子数减少 免疫功能降低等 补锌过量可造成锌中毒 影响铁 铜等其他微量元素的吸收利用 锌的供给量与食物来源 成年男子 每天15mg成年女子 每天11 5mg食物来源 动物性食物含锌丰富且吸收率高 海产品 牡蛎 鲱鱼 动物内脏及红色肉类 蛋类 豆类 燕麦 谷类胚芽 花生等 四 硒 Selenium Se 1 生理功能 1 是谷胱甘肽过氧化物酶GSH Px的成分 具有抗氧化作用 2 保护心血管和心肌的健康 3 有毒金属的解毒作用 4 促生长 保视力 抗肿瘤作用 硒缺乏与过量 缺乏引起 1 克山病 是以心肌损害为主的心脏病 2 大骨节病 过量硒可引起中毒 头发 指甲脱落 皮肤损伤 肢体麻木 抽搐 硒的供给量与食物来源 成年每天50 g最大允许摄入量 400 g 天食物来源 鱼子酱 海产贝类 软体动物 猪肾等硒含量主要与当地的地质化学状况有关 五 铬 chromium Cr 1 生理功能 1 维持正常的葡萄糖含量水平 与尼克酸 谷胱甘肽一起组成葡萄糖耐量因子 glucosetolerablefactor GTF 能增强胰岛素作用 促进葡萄糖代谢 促进葡萄糖转化为脂肪 2 调节脂肪代谢 能提高高密度脂蛋白 降低血清胆固醇的作用 3 促进蛋白质代谢和生长发育 2 铬缺乏 铬缺乏多见于老年人 糖尿病人 营养不良婴儿 完全肠外营养病人 缺乏表现 生长停滞 血脂 血糖升高 尚未见膳食摄入过量铬引起中毒的报道 3 铬的供给量与食物来源 成人每日50 g 含铬丰富的食物 肉类 海产品 谷物 粗粮 豆类 坚果类 啤酒酵母 黑胡椒 肝脏 黑木耳 紫菜 啤酒等也是铬的良好来源 无机铬吸收率 3 有机铬吸收率达10 25 第六节维生素 维生素的特点 1 以其本体的形式或可被机体利用的前体形式存在于天然食物中但没有一种食物含人体所需的全部维生素 2 大多数维生素不能在体内合成或合成量极少 也不能大量储存于组织中 必须由食物供给 3 维生素一般不构成人体组织 也不提供能量 在体内主要起调节作用 4 常以辅酶或辅基的形式参与物质和能量代谢 5 维生素每日生理需要量很少 仅以mg或 g计 但在调节物质代谢过程中却起着十分重要的作用 不可缺少 脂溶性维生素 包括维生素A D E K 有的以前体形式存在 如 胡萝卜素 麦角固醇等 脂溶性维生素不溶于水 主要存在于动物性脂肪和植物油中 排泄率低 大剂量摄入可引起蓄积性中毒 如摄入过少 可出现缺乏症状 水溶性维生素 包括维生素B1 B2 B6 B12 叶酸 泛酸 烟酸 胆碱 生物素等B族维生素和维生素C 往往没有前体形式 以本体形式存在于天然食物 排泄率高 大剂量摄入一般不会中毒 但极大量摄入时也可出现毒性 每天必须从食物中补充 如摄入过少 可较快地出现缺乏症状 维生素缺乏 引起维生素缺乏的原因主要包括继发性和原发性原发性原因为维生素摄入不足 继发性原因则是由体内因素如吸收障碍或体内分解破坏增加 或由于生理需要量增加而摄入相对不足等 在各种维生素中 A D C B1 B2不仅对机体代谢特别重要 而且容易发生缺乏 相互关系 高脂肪膳食将大大提高核黄素需要量 高蛋白膳食有利于核黄素的利用和保存 硫胺素 核黄素和尼克酸与能量代谢有密切关系 它们的需要量都随着能量需要量增高而增加 脂溶性维生素 脂溶性维生素包括维生素A 维生素D 维生素E 维生素K 一 维生素A 维生素A又称为视黄醇 抗干眼病维生素 是指含有 紫罗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原蔬菜水果中所含的多种类胡萝卜素 胡萝卜素 胡萝卜素 胡萝卜素 玉米黄素 能在人体内转变成维生素A 称它们为维生素A原 维生素A的生理功能 1 维持正常视觉 参与视网膜视紫红质的形成 与夜视有关 2 维持上皮组织的完整与健全 与上皮细胞的形成有关 3 促进生长发育 4 提高免疫力 5 抗氧化作用 6 预防贫血 改善铁吸收和铁运转 缺乏表现 1 暗适应力下降 夜盲 2 干眼病 失明3 皮肤粗糙 鸡皮疹 鳞皮 脱屑等 4 儿童生长发育迟缓 抵抗力下降 贫血 维生素A摄入过多 急性中毒 成人在短期内摄入大于推荐量的100倍 儿童 20倍 急性中毒慢性中毒 成人每天摄入大于推荐量的10倍可出现中毒症状胡萝卜素不会中毒 过量引起皮肤黄染 停食后可消失 视黄醇当量retinolequivalents RE 膳食或食物中全部具有视黄酵活性物质 包括已形成的维生素A和维生素A原 的总量为视黄醇当量 gRE 食物来源 含维生素A 肝脏 鱼卵 蛋黄 奶油等 含 胡萝卜素 橙 红 黄及绿色的蔬菜 水果 供给量 成人RNI 每天800 g 2400IU VA补充剂使用剂量 1 5倍RNI膳食中维生素A和维生素A原的比例最好为1 2 二 维生素D 酵母菌或麦角中的麦角固醇经紫外光照射后 维生素D2 麦角钙化醇 食物或体内的胆固醇转变为7 脱氢胆固醇储存于皮下在紫外光照射后 维生素D3 胆钙化醇 是条件维生素 维生素D的生理功能 1 促进食物中钙 磷在肠道内的吸收 2 减少肾脏对钙 磷的排泄 3 通过维生素D内分泌系统调节血钙平衡 促进骨骼钙化 对于正常成人而言 保持平衡膳食 加上充足的户外活动 一般不会发生维生素D缺乏症 维生素D缺乏症 1 成人 尤其是孕妇 乳母 老年人等对钙需求量较大的人群 在缺乏维生素D和钙 磷时 容易出现骨质软化症或骨质疏松症 osteoporosis 2 缺乏维生素D或钙吸收不足 甲状旁腺功能失调或其它原因会造成血清钙水平降低引起手足痉挛症 表现为肌肉痉挛 小腿抽筋 惊厥等 维生素D过多症 食物来源的维生素D一般不会过量 但摄入过量维生素D补充剂可引起维生素D过多症 婴幼儿最容易发生维生素D中毒 供给量和来源 成人 5 g 200IU 天儿童 孕妇 乳母及老人 10 g 天1IU维生素D3 0 025 g维生素D3来源 晒太阳 不晒太阳最易缺乏海鱼 肝 蛋黄 鱼肝油奶中少量 三 维生素E 包括 生育酚和四种生育三烯酚 TT 等形式 以 生育酚的活性最高 生理功能 抗氧化功能 保护细胞免受氧化损坏维护红细胞完整和寿命促进RNA及蛋白质合成与生殖功能有关降低血小板粘集 防止凝血预防衰老 改善皮肤弹性防癌 抗动脉硬化 提高免疫功能 食物来源 麦胚坚果类豆类植物油 供给量 成年人每日14mg TE当多不饱和脂肪酸摄入量增多时 相应地应增加维生素E的摄入量 一般每摄入1g多不饱和脂肪酸 应摄入0 4mg维生素E TE tocopherolequivalence 生育酚当量 表示膳食维生素E的活性1mg TE相当于1mg来自食物的d 生育酚 即RRR 生育酚 的活性 四 维生素K 生理功能 1 参与凝血功能 2 参与骨钙代谢 二 水溶性维生素 水溶性维生素包括维生素C和B族维生素 维生素B1 维生素B2 维生素B6 维生素B12 叶酸等 都易溶于水 在体内不易贮存 每日必须通过食物供给 代谢后通过肾脏由尿排出 不易出现中毒症状 一 维生素C 维生素C 又名抗坏血酸 ascorbicacid 极易氧化 对光敏感 耐酸不耐碱 是最不稳定的维生素 维生素C的性质 生理功能 1 抗氧化作用 保护细胞2 参与羟化反应 1 促进胶原蛋白的形成 维护骨 牙的正常发育 保持血管正常 有利于伤口的愈合 2 促进胆固醇羟化代谢 3 促进毒物的羟化解毒 3 促进铁及钙的吸收 防止贫血及佝偻病4 增加抵抗力 具有防癌作用 5 防治动脉硬化 降脂 抗氧化 维生素C的缺乏表现 轻度缺乏时 疲劳 卷怠 瘀斑 毛囊过度角化坏血病 各种的出血现象 抗病能力下降 伤口愈合迟缓儿童生长受阻 骨发育不良可使高血压 动脉硬化 某些癌症的危险增加 维生素C过量 一般不产生毒性 长期过量可能增加泌尿系结石的危险 或产生依赖 维生素C的食物来源所有新鲜的果 蔬中都有不同数量的维生素C 注意烹调加工 樱桃 草莓 橙子 柑橘 西红柿 辣椒 酸枣 鲜枣猕猴桃山楂菜花 B族维生素 硫胺素 B1 核黄素 B2 烟酸 尼克酸B5 泛酸 B3 叶酸 B11 吡哆醇 B6 钴胺素 B12 生物素 B7 胆碱 B族维生素的生理作用 作为不同的辅酶成分 在生物氧化和物质代谢中在不同的环节发挥重要作用 二 维生素B1 硫胺素 thiamine 又称维生素B1或抗脚气病维生素 是人类发现最早的维生素之一 存在于大多数天然食品中 对光 热 酸性下 稳定 在碱性下加热极易被破坏 1 维生素B1性质 2 维生素B1生理作用 作为辅酶成分协助能量代谢1 维生素B1是TPP 焦磷酸硫氨素 的结构成分 与糖代谢和能量代谢的关系非常密切 2 维护神经组织的功能正常3 维护心脏功能4 维持胃肠功能 促消化 增食欲 若长期以精粮为主食 又无其他多种副食补充 无其他杂粮进行调剂 或烹调不当造成硫胺素的大量损失或酗酒造成摄入不足都会引起脚气病 成人脚气病主要损害神经血管系统 临床症状为多发性末梢神经炎 肌肉疼痛和水肿 3 维生素B1缺乏症 脚气病 beriberi 轻度缺乏 疲倦 乏力 精神萎靡 烦躁 头痛 食欲不振 消化不良 便秘 工作和学习能力下降 一般认为硫胺素的供给应与每日的能量供给量平衡 每4 18MJ 1000kcal 能量需要硫胺素0 5mg维生素B1的RNI为 成人男性为1 4mg d 女性为1 3mg d 孕妇和乳母为1 5mg d和1 8mg d 4 维生素B1的供给量及食物来源 5 食物来源 谷物的谷皮和胚芽 粗粮 全谷 豆类 坚果 动物内脏 蛋黄及瘦肉为维生素B1的主要来源 胚芽 麸皮 酵母的含量最为丰富 未精制的谷类食物含维生素B1达0 3 0 4mg 100g动物的内脏 维生素B1为0 4 0 7mg 100g 三 维生素B2 维生素B2又称核黄素 riboflavin 为橙黄色针状结晶 带有微苦味 水溶性较低 在酸性或中性溶液中对热稳定 在碱性溶液中则很容易被破坏 1 维生素B2性质 2 生理作用 1 主要的作用途径是参与形成了FAD 黄素腺嘌呤二核苷酸 和黄素单核苷酸FMN 从而参与能量的代谢 2 维持皮肤 黏膜的完整 3 参与维生素B6和烟酸的代谢 4 FAD是谷胱甘肽过氧化物酶的辅酶 协助抗氧化作用5 促进铁吸收及利用 预防贫血 缺乏表现 核黄素缺乏症很少单独出现 总伴随其他维生素缺乏 口腔 唇炎 口角炎 舌炎皮肤 阴囊皮炎 阴唇炎 脂溢性皮炎眼部症状 睑缘炎 羞明等儿童生长迟缓 贫血等 口腔 生殖器综合症 长期缺乏还可导致儿童生长迟缓 轻中度缺铁性贫血 摄入不足和酗酒是核黄素缺乏最常见的原因 4 维生素B2推荐摄入量mg d及食物来源 人群0 6岁7 11岁14岁成人孕妇乳母 男女男女 RNI0 4 0 71 0 1 21 51 21 41 21 71 7 4 食物来源 动物性食品核黄素的良好食物来源主要是动物性食物 尤其是动物内脏如肝 肾 心以及蛋黄 乳类含量较丰富 鱼类以鳝鱼含量最高 植物性食品植物性食物中则以绿叶蔬菜类如菠菜 韭菜 油菜及豆类含量较多 野菜的维生素B2含量也较高 而一般蔬菜中则相对较低 我国居民的膳食构成以植物性食物为主 使核黄素成为最容易缺乏的营养素之一 另外 甲状腺和肾上腺功能不全 治疗精神病和癌症的药物及酒精均能抑制VB2的利用 四 烟酸 烟酸 nicotinic 又称为维生素PP 尼克酸 niacin nicotinicacid 抗癞皮病维生素 在体内主要以有生理活性的烟酰胺的形式存在 对热 光 酸 碱及空气都比较稳定 是维生素中最稳定的一种 1 烟酸的性质 1 烟酸在体内是一系列以辅酶 NAD 和辅酶 NADP 为辅基的脱氢酶类的成分 参与碳水化合物 脂肪 蛋白质在体内代谢过程中的脱氢作用 与产能营养素的产能过程有关 2 烟酸的生理功能 2 维护皮肤 消化系统 神经系统的正常功能 缺乏时发生以皮炎 肠炎 神经炎为典型症状的癞皮病 3 是葡萄糖耐量因子的重要成分 具有增强胰岛素效能的作用 4 降低血胆固醇 甘油三脂和扩张末梢血管的作用 癞皮病 pellagra 典型临床表现为 三D 症状 即皮炎 dermatitis 腹泻 diarrhea 和痴呆 depression 3 烟酸的缺乏症 皮炎几乎仅发生在暴露的部位 且有对称性 皮肤发红发痒 发病区与正常区界限分明 胃肠道受影响时 呕吐 腹泻或便秘 神经系统症状为抑郁 失眠 头疼 记忆力减退等 烟酸缺乏常与硫胺素 核黄素缺乏同时存在 4 烟酸过多症 过量摄入烟酸的副作用有皮肤发红 眼部感觉异常 高尿酸血症 偶见高血糖等 供给量 男性每日14mgNE 女性13mgNENE nicotinicequivalence尼克酸当量尼克酸当量 mgNE 尼克酸 mg 1 60色氨酸 mg 6 食物来源 烟酸广泛存在于动植物性食物中 良好的来源为蘑菇 酵母 其次为动物内脏 肝 肾 瘦肉 全谷 豆类等 绿叶蔬菜也含相当数量 乳类和蛋类烟酸含量虽然较低 但是含有丰富的色氨酸 在体内可以转化为烟酸 烟酸缺乏的原因除摄入不足外 还有酗酒 其他营养素不足 如B2 B6和铁 五 叶酸 参与DNA RNA的合成参与氨基酸的代谢 影响磷脂 肌酸 神经介质合成参与血红蛋白的合成 影响红细胞成熟叶酸在体内必须转变成四氢叶酸才有生理活性 叶酸的生理功能 巨幼红细胞贫血 由于叶酸缺乏引起红细胞核酸合成受阻 使红细胞的发育和成熟受到影响 比正常细胞大而少的现象 引起胎儿神经管畸形高同型半胱氨酸血症神经衰弱 舌炎及胃肠功能紊乱 叶酸的缺乏症 叶酸摄入量 推荐摄入量 成人每日 RNI 400 gDFE最大可耐受量 UL 1000 gDFE孕妇 600微克DFE膳食叶酸当量dietaryfolateequivalent DFE g 膳食叶酸 g 1 7 叶酸补充剂 g 长期大剂量服用亦产生毒副作用 食物来源 肝 肾 蛋类豆类 坚果绿叶蔬菜和水果 六 维生素B6 维生素B6是一类含氮化合物 包括吡哆醇 吡哆醛和吡哆胺三种天然形式 以磷酸盐的形式广泛分布于动植物体内 生理作用 1 作为辅酶 参与蛋白质 脂肪酸和糖原的代谢2 降低胆固醇 抗脂肪肝3 降低同型半胱氨酸 血浆同型半胱氨酸浓度增高是心血管疾病的危险因素之一 缺乏表现 单纯的B6缺乏症较罕见 常伴有多种B族维生素摄入不足的表现 主要表现在皮肤和神经系统脂溢性皮炎周围神经炎高同型半胱氨酸血症 食物来源 维生素B6质量分数较高的食物为白色的肉类 鸡肉 鱼肉等 其次为肝脏 蛋 豆类 谷类 水果和蔬菜中的维生素B6质量分数也较多 但柠檬类果实质量分数较少 奶及奶制品质量分数少 膳食参考摄入量 AI值成人1 2mg d 50y1 5mg d孕妇和乳母1 9mg d 七 维生素B12 钴胺素 生理作用 参与同型半胱氨酸的转化促进叶酸和蛋氨酸的合成和利用 缺乏表现 主要影响造血系统和神经系统巨幼红细胞贫血神经系统损害同型半胱氨酸含量增高 食物来源 肉类和内脏奶及奶制品 第七节水 水是机体中含量最大的组成成份 在人体组织成分中 水占的比例最大 新生儿全身含水量占体重的75 小儿占65 成人占60 水是维持人体正常生理活动的重要物质 一 水的生理功能 1 促进体内营养素的消化吸收和代谢 调节人体各种生理活动 2 润滑各种器官 如唾液有利于吞咽 泪液可防止眼球干燥 冲洗异物 3 调节体温 营养素在体内进行生物氧化会释放大量热能 为了维持体温 机体必须将其中一部分散发出去 4 维持脏器形态与功能 二 人体水分来源 1 饮水 人们饮水的多少与气候 劳动和习惯有关 成年人每天饮水约1200ml 2 食品中的水 成年人每天从食品中摄入的水约1000ml 3 营养素在体内代谢产生的水 营养素 H2O CO2 糖 脂肪 蛋白质在体内进行生物氧化时 每天可产生的水约300ml 350ml 水供给量按能量计是每天0 24 0 36m1 kJ或1 1 5ml kcal 随年龄增长 水的相对需要量 即每千克体重的需水量 下降 健康成人每天需要水2500ml左右 第八节其它膳食成分 膳食纤维植物化学物 一 膳食纤维dietaryfiber DF 膳食纤维 是不能被人体消化道分泌的消化酶所消化的 但能被大肠内某些微生物部分酵解和利用的多糖和木质素 可溶性膳食纤维 solublefibre 植物细胞壁内的储存物质和分泌物部分半纤维素部分微生物多糖合成类多糖 如果胶 魔芋多糖 瓜儿胶 阿拉伯胶等 主要与降血糖有关 不溶性膳食纤维 insolublefibre 纤维素不溶性半纤维素和木质素抗性淀粉一些不可消化的寡糖美拉德反应的产物虾 蟹等甲壳类动物表皮中所含的甲壳素植物细胞壁的蜡质与角质不被消化的细胞壁蛋白主要与排便有关 膳食纤维的