《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majorelement 微量元素 microelement或traceelement 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 essentialaminoacid 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 conditionallyessentialaminoacid 半胱氨酸和酪氨酸非必需氨基酸 nonessentialaminoacid 组氨酸为婴儿必需氨基酸 成人需要量可能较少 摘自ModernNutritioninHealthandDisease 第9版 第14页 1999年 构成人体蛋白质的氨基酸 氨基酸模式 aminoacidpattern 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 referenceprotein 是指可用来测定其它蛋白质质量的标准蛋白 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 氨基酸池 aminoacidpool 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 obligatorynitrogenlosses 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 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 B I 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 zeronitrogenbalance 摄入氮多于排出氮为正氮平衡 positivenitrogenbalance 摄入氮少于排出氮为负氮平衡 negativenitrogenbalance 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WHOTechnicalReportSeries724 第119页 1985年 真消化率 truedigestibility 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 apparentdigestibility 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 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 相对蛋白质值 relativeproteinvalue RPV 净蛋白质比值 netproteinratio NPR 氮平衡指数 nitrogenbalanceindex NBI 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 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 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 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 aminoacidscore AAS 是用被测食物蛋白质的必需氨基酸评分模式 aminoacidscoringpattern 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WTOTechnicalReportSeries724 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 proteindigestibilitycorrectedaminoacidscore 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UnderstandingNutrition 第8版 AppendixJ 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 protein energymalnutrition 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 kg d 摄入蛋白质为宜 我国推荐摄入量为1 16g kg d 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35 50g L 血清运铁蛋白 正常值为2 2 4 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 fattyacid 按其碳链长短分类长链脂肪酸 14碳以上 中链脂肪酸 含8 12碳 短链脂肪酸 6碳以下 按其饱和程度分类饱和脂肪酸 saturatedfattyacid 单不饱和脂肪酸 monounsaturatedfattyacid PUFA 多不饱和脂肪酸 polyunsaturatedfattyacid 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 常见的脂肪酸 摘自ModernNutritioninHealthandDisease 第9版 第68页 1999年 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 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ModernNutritioninHealthandDisease 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 densitylipoprotein 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 4 6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3 10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 dietaryfiber 根据其水溶性不同 一般分为 可溶性纤维 solublefiber 不溶性纤维 insolublefiber 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 PerspectiveinNutrition 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 sparingproteinaction 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 1cal 4 184J1J 0 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 basalmetabolism 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18 25 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 basicenergyexpenditure BEE 必须首先测定基础代谢率 basalmetabolicrate 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 restingmetabolicrate RMR 代替BMR 人体24小时静息代谢参考值 kcal 摘自NutritionScienceandApplications 第二版 第190页 1997年 直接用公式计算男BEE 66 13 7 体重 kg 5 0 身长 cm 6 8 年龄 y 女BEE 65 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TechnicalReportSerie724 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 thermiceffectoffood TEF 即食物特殊动力作用 specificdynamicaction 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UnderstandingNutrition第八版 第240页 1999年 测量法直接测热法 directcalorimetry 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 indirectcalorimetry 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30 40 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1000 1500ml 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 adequateintake AI 为1000mg d 无明显损害水平 non observedadverseeffectlevel NOAEL 为1500mg d 可耐受最高摄入量 tolerableupperintakelevel 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 1 1 5之间比较好磷的NOAEL为1500mg dUL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 irondeficiencystore ID 红细胞生成缺铁期 irondeficiencyerythropoiesis IDE 缺铁性贫血期 irondeficiencyanemia 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 glutathioneperoxidase 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400 g 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 dUL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 glucosetolerancefacto 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50 g d UL为500 g 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 vitaminA 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 preformedvitaminA 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 retinoicacid 视黄基酯 retinyleasters 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 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 5 3 mol L 相对剂量反应试验 relativedoseresponsetest RDR 改进的相对剂量反应试验 modifiedrelativedoseresponsetest 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 conjunctivalimpressioncytology CIC 眼部症状检查 1 g视黄醇 0 0035 mol视黄醇 1 g视黄醇当量 RE 1 g 胡萝卜素 0 167 g视黄醇当量 RE 1 g其它维生素A原 0 084 g视黄醇当量 RE 1IU维生素A 0 3 g视黄醇 0 344 g醋酸维生素A酯 0 55 g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ARNI 男性为每天800 g视黄醇当量 女性为每天700 g视黄醇当量 UL值 成年人为3000 g d 孕妇2400 g d 儿童2000 g 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16 60pg 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10 g d16岁以上成人RNI为5 g dUL为20 g d1IU维生素D3 0 025 g维生素D31 g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 67mgd 生育酚1mgdl 生育酚 1 1IU维生素EVE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 200 g为正常 100 199 g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 5 0 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 erythrocyteglutathionereductaseactivationcoefficient EGRAC 活性系数 activitycoefficient 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 80 269为正常 27 79为不足 27为缺乏 尿负荷试验4小时尿液核黄素排出量 400 g为核黄素缺乏 400 799 g为不足 800 1300 g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 0 2 9mg为不足 3 0 3 9mg为正常 尿中2 吡啶酮 N 甲基烟酰胺比值 1 3 4 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 nicotinicgquivalence 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 计算黄尿酸指数 xantharenicacidindex