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营养学概论 中国营养现状及研究进展 1 食物是人类赖以生存的环境因素之一 1 为何学 阜阳假奶粉之大头娃娃 营养不良的非洲儿童 2 学什么 食物营养与健康的关系从食物营养与预防医学角度 研究食物 饮食 营养与人体健康关系的学科 好思 勤学 善问 3 怎么学 多实践 一 营养学发展第一次世界大战 血型的发现 输血第二次世界大战 肠外营养 全静脉营养 成分输血有烟厨房发展到无菌条件下的 烹调 药物治疗 手术治疗 营养治疗 一 传统营养学观点 国以民为本 民以食为天 内经 五谷为养 五果为助 五畜为益 五菜为充 晋代 食不过饱 饥不过多 食物四性 寒 热 温 凉五味 辛 甘 酸 苦 咸 2000多年前 南朝陶弘景 东晋葛洪 明代姚可诚 明代李时珍 唐代李时珍 1 古代营养学 历代医书不但提出平衡膳食的营养原则 而且明确治病中要注意 以食为养 不能 惟药是治 的论点 医食同源 讲究 食疗 2 现代营养学侧重从生物科学和基础医学的角度研究营养与肌体之间的一般规律 现代食品营养学进展 二战前1883年liebig 食品成分化学分析方法1863年Pasteur 巴斯德消毒法1960年美国 联邦食品 药品与化妆品法 18世纪中叶德国化学家liebig师生三代对现代营养学的奠基性贡献 Liebig做了动物生理学研究 将不同食物按其对动物的功能进行了分类Liebig的学生Voit研究人和动物的气体交换 代谢 创建氮平衡学说Liebig的学生Rubner确定了碳水化合物 脂肪和蛋白质的能量系数Liebig的学生Lusk研究了基础代谢和食物热效应 19世纪到20世纪中叶营养学的发展 1810年发现第一种氨基酸 亮氨酸1844年发现血糖 1856年发现肝糖原1888年发现蛋白质1913 1915年发现维生素A和B族维生素1917年发现维生素C 1922年维生素D1929年证明亚油酸是人体必须氨基酸1935发现最后一种氨基酸 苏氨酸1983年提出人的8种必须氨基酸 20世纪30年代 认识到一些原因不明的疾病可能与微量元素有关1931年发现氟牙症与饮水中氟含量过多有关1937年发现仔猪营养性软骨障碍与饲料中缺锰有关 随后发现了铜 锌 硒的作用20世纪末期营养学热点 植物化学物的功能 基础营养 公共营养 营养与健康 营养与基因表达 食物中活性成分 分子营养素研究 现代营养学新进展 随着社会发展 食品领域又出现了很多新的问题 疯牛病 禽流感 猪流感等 我国与世界接轨后 面临多方面的机遇和挑战 如何使我国食品标准向国际标准靠拢与接轨面临挑战 3 饮食与健康 饮食营养 基础营养 各类食物的营养价值 饮食科学 营养与健康 食品的营养素强化 日常饮食的科学常识及注意事项 饮食安全 卫生 食品的安全性 防癌 抗癌食品 21世纪的食品 二 中国居民营养现状1 能量摄入量基本能满足要求 2 维生素及微量元素补充不足 需改善 VA B1 钙 锌等 3 膳食结构比例不合理 营养素摄入不平衡 4 营养不良 缺钙 消瘦 贫血等 仍有一定的发生率 营养不良 1 营养缺乏蛋白质 热能 维生素 无机盐原因 原发性 不良饮食习惯 过多食用精制食品 经济原因 继发性 营养素吸收利用受阻 需要量增多 营养素受破坏或排泄过多 营养不良2 营养不足含量不足 尚未达到缺乏的程度亚临床表现 抗氧化能力下降 抵抗力减弱 3 营养过剩营养过多症 中毒暴饮暴食 胰腺出血 坏死 慢性病 糖尿病 心血管疾病 癌症 肥胖 热能 肝脏负担 铁 肾脏负担 蛋白 钠盐 小结 营养不良与营养过剩并存 双峰现象 贫血 缺钙 缺维生素等现象依然存在能量过剩 营养素摄入不平衡发生慢性病隐患 三 膳食结构的变迁 第一次变革 旧石器时代火的利用食物由生变为熟 杂食 食谱广第二次变革 新石器时代农业起源食物有了保障 食品加工技术有提高 但食物集中在少数动植物 易发生营养不良 第三次变革 16 17世纪世界范围的作物和家畜大交流 食品资源增加第四次变革 18世纪膳食中动物性食物比例增大 人类营养状况有了很大改善 寿命普遍延长第五次变革 上世纪60年代发达国家动物性食品消耗增加 随之 疾病谱发生变化 20世纪人类经历了从传染病向慢性病转变的疾病谱变迁过程 经济发达国家早在20世纪30 50年代完成了这一过程 心血管病和肿瘤等慢性病已成为主要死因 20世纪70年代开始多数发展中国家和地区正处在这一转变中 膳食结构的变迁 建国以来 上海共开展过4次 即1959 1982 1992 2002年 大规模的人群营养调查工作 1992年的调查结果显示 谷类摄入量较1959年下降了29 49 比1982年下降了22 91 动物性食物摄入量显著增加 1959年每人每日摄入21 57g 1982年和1992年摄入量分别为1959年的2倍和6倍 其中乳及乳制品的摄入量为10年前的6倍 畜禽肉及水产分别为2 0倍和2 7倍 蛋类增加了74 膳食结构的变迁g d 2002年调查 一 居民膳食质量明显提高 能量及蛋白质摄入得到基本满足 肉 禽 蛋等动物性食物消费量明显增加 优质蛋白比例上升 动物性食物分别由1992年的人均每日消费210克和69克上升到248克和126克 农村居民膳食结构趋向合理 优质蛋白质占蛋白质总量的比例从17 增加到31 脂肪供能比由19 增加到28 碳水化合物供能比由70 下降到61 二 城市居民膳食结构不尽合理 畜肉类及油脂消费过多 谷类食物消费偏低2002年城市居民每人每日油脂消费量由1992年的37g增加到44g脂肪供能比达到35 超过WHO推荐30 上限城市居民谷类食物供能比仅为47 明显低于55 65 的合理范围 奶类 豆类制品摄入过低 仍是全国普遍存在的问题 2003年中国城市居民前十位死因 2003年上海市户籍人口死因顺序 循环系病 心血管疾病等 32 46 肿瘤28 51 呼吸系病13 95 合计74 92 Mortality 1 100 000 上海居民几种主要疾病死亡率的变迁 1950 1985 上海居民癌症和心血管疾病死亡率的变化 死亡率 1 100 000 死亡率 1 100 000 膳食营养成分与冠心病死亡率 膳食营养成分相关系数脂肪0 659动物蛋白质0 765植物蛋白质 0 430Yerushalmy22国调查 高能量 高脂肪膳食是诱发非传染性慢性病的重要危险因素 中国居民的膳食随着经济的发展正在经历发达国家的变迁过程 吸取发达国家的教训 调整膳食结构 增进居民健康 预防非传染性慢性病 调整膳食结构的重点是稳定粮食 保证蔬菜 增加奶类 调整肉类 调整膳食结构预防慢性病心脑血管疾病是可以预防的 上海市黄浦区卫生防疫站自1990年起在某社区开展高血压 脑卒中的社区防治干预措施 开展健康教育着重宣传降低六项危险因素 做到 1 控制高血压2 戒烟 少酒3 不嗜盐 4 不嗜好肥肉5 多食蔬菜及豆类食物 6 经常锻炼 经5年的干预 1994年比1991年脑卒中的死亡率 发病率 高血压的患病率分别下降36 33 26 ChineseFoods Rice Vegetables Soymilk Pickles Fish Tofu WesternFoods Bread Potato Meats Poultry Butter Milk Cookies 中西方膳食结构比较 VarietyofFoods BalancedDiet CHO60 70 Protein10 14 Fat20 25 HealthBenefit Meals middleincomeclass 中国居民膳食指南 1997 1988年1997年1 食物要多样1 食物多样 谷类为主2 饥饱要适当2 多吃蔬菜 水果和薯类3 油脂要适量3 常吃奶类 黄豆或豆制品4 粗细要搭配4 经常吃适量鱼 禽 蛋 瘦肉 少吃肥肉和荤油5 食盐要限量5 食量和体力活动相适应 保持适宜体重6 甜食要少吃6 吃清淡少盐膳食7 饮酒要节制7 如饮酒应限量8 三餐要合理8 吃清洁卫生食物 中国居民平衡膳食宝塔 油脂类 25克 0 5两 奶类及奶制品 100克 2两 畜禽肉类 50 100克 1 2两 鱼虾类 50克 1两 蛋类 25 50克 0 5 1两 蔬菜类 400 500克 8两 1斤 水果类 100 200克 2 4两 谷类 300 500克 6两 1斤 四 营养研究新进展 一 脂肪与脂肪酸研究进展天然食物中的脂肪酸分为三类 1 饱和脂肪酸2 单不饱和脂肪酸3 多不饱和脂肪酸 3 多不饱和脂肪酸 PUFA 包括n 3和n 6两个系列n 3系列 亚麻酸 C18 DHA C22 6 EPA C20 5 n 6系列 亚油酸 C18 2 亚麻酸 C18 3 花生四烯酸 C20 4 二 脂肪酸与健康关系1 近年来的研究发现不同的脂肪酸对心血管疾病作用不一样 低SFA高PUFA 16 20 7 总能量 的膳食使血浆胆固醇降低 n 3PUFA与健康关系EPA和DHA是近年研究的热点 其功能多样 主要有 1 降低血脂 降低血压 预防心血管疾病 2 抑制血小板聚集 防止血栓形成 预防中风和老年痴呆 3 增强视网膜反射能力 防止视力退化 4 增强学习记忆力 提高学习效果 5 抑制促癌物质形成 预防癌症发生 6 预防炎症 哮喘 7 降低血糖 治疗糖尿病 8 抗过敏 美国进行的内科医生健康研究在美国进行的内科医生健康研究中 20551名内科医生根据其膳食组成分为2组 即鱼膳组 fishmeal 食用鱼类 1次 周 非鱼膳组 nonfishmeal 食鱼 1次 周 的医生心性卒死 suddencardiacdeath 率比不食鱼或很少食鱼的医生减少52 意大利172个临床中心进行GISSI研究在意大利172个临床中心进行的GISSI研究 将11324名3个月内发生心肌梗死的病人随机分为4组 鱼油组 VE组 鱼油 VE组 对照组 连续随访42月 每日服用鱼油 含EPA DHA850 882mg d 的病人与对照组相比 心血管死亡率下降30 非致命性心肌梗死和脑卒中的危险性下降20 4组比较分析 法国的里昂膳食与心脏研究 LyonDietHeartStudy 法国的里昂膳食与心脏研究 LyonDietHeartStudy 表明 地中海式饮食 亚麻酸2g d 饱和脂肪酸少 抗氧化营养素和油酸丰富 可以使各种冠心病事件降低50 非致命性心肌梗死和心性卒死减少80 n 3PUFA的副作用 1 可能加重出血倾向2 过量DHA可造成神经过度兴奋3 由于其很容易氧化 会引起体内脂质过氧化 而脂质过氧化是导致衰老及许多疾病的重要原因 因此 摄取n 3PUFA应注意 1 剂量 2 n 3PUFA n 6PUFA比值的平衡 3 多不饱和脂肪酸的搭配 4 防止多不饱和脂肪酸的氧化 3 多不饱和脂肪酸的搭配 多不饱和脂肪酸的搭配 一般以花生四烯酸与EPA 花生四烯酸与DHA搭配较好 而当采用亚油酸 亚麻酸与EPA DHA搭配时 需注意n 6PUFA n 3PUFA比值不宜太低 避免造成花生四烯酸的相对缺乏 另外 婴幼儿的膳食中应避免加入EPA 4 防止多不饱和脂肪酸的氧化 4 防止多不饱和脂肪酸的氧化 防止多不饱和脂肪酸的氧化 添加一些高效的抗氧化剂是十分必要的 在加工及储藏过程中要避免高温 光照 空气以及金属离子的混入 在摄取时应尽量保证新鲜 同时应补充一些有抗氧化作用的维生素 如维生素C 维生素E 胡萝卜素等 维生素E有防止脂质过氧化所致动脉粥样硬化的作用 因此有人建议每克多不饱和脂肪酸中应同时加入0 9mg维生素E 3 反式脂肪酸与健康关系 Trans fattyacid TFA是一类不饱和脂肪酸其双键上两个碳原子结合的两个氢原子分别在碳链的两侧其空间构象呈线性 与饱和脂肪酸相似 顺式脂肪酸 反式脂肪酸 顺式脂肪酸A与反式脂肪酸B 1 反式脂肪酸与心血管健康有升高LDL C 降低HDL C 使TC HDL C LDL C HDL C比值增加 载脂蛋白 a 升高 可明显增加心血管疾病危险性 致动脉粥样硬化作用比SFA更强 2 反式脂肪酸与生长发育对生长发育的抑制途经A干扰必需脂肪酸的代谢 B反式脂肪酸能结合于脑中脂质 影响中枢神经系统的发育C抑制前列腺素的合成 2 反式脂肪酸对生长发育的抑制A干扰必需脂肪酸的代谢 反式脂肪酸能干扰必需脂肪酸的代谢 抑制必需脂肪酸的功能 从而使机体对必需脂肪酸的需要量增加 而胎儿和新生儿由于生长发育迅速 体内多不饱和脂肪酸储备有限 因此与成年人相比更容易患必需脂肪酸缺乏症 更易受干扰必需脂肪酸代谢因素的影响 从而影响生长发育 2 反式脂肪酸对生长发育的抑制A干扰必需脂肪酸的代谢 B反式脂肪酸能结合于脑中脂质 影响中枢神经系统的发育反式脂肪酸能结合于机体组织脂质中 特别是结合于脑中脂质 抑制长链多不饱和脂肪酸的合成 从而对中枢神经系统的发育产生不利影响 2 反式脂肪酸对生长发育的抑制C抑制前列腺素的合成 反式脂肪酸抑制前列腺素的合成 母体中的前列腺素可通过母乳作用于婴儿 通过调节婴儿胃酸分泌 平滑肌收缩和血液循环等功能而发挥作用 因此反式脂肪酸可通过对母乳中前列腺素含量的影响而干扰婴儿的生长发育 TFA来源 氢化植物油 乳脂和反刍动物脂肪 加工烹调中形成 后几种反式FA是否与氢化油对CVD危险作用相同还不清楚 USA等提出 反式FA 1 总能量 1 尽可能减少膳食TFA摄入量 特别是孕妇和乳母 建议其摄入量不应超过2g d 2 减少富含人造黄油食品的摄入量改进食用油脂的氢化加工工艺使用不饱和程度相对低的植物油作为原料油等 结论 1 控制总脂肪 低饱和脂肪酸和低胆固醇 同时富含n 3PUFA的膳食有利于降低血脂 预防心血管疾病 2 目前认为总脂肪不应超过30 能量 3 PUFA 10 因为体外试验发现PUFA增加LDL氧化 可能会增加心血管疾病的危险性 一些学者认为PUFA不应当超过7 能量 各种油脂的脂肪酸百分比 二 碳水化合物 CHO 研究与保健食品开发 寡糖 低聚糖 膳食纤维 DF 益生源多糖GI 由此引出新概念短链CHO 3 9个分子的单糖 寡糖或低聚糖益生源 Prebiotics 不消化的CHO 非淀粉多糖 NSP 不同类的CHO和健康益处新认识老概念 定义的废止复杂碳水化合物有价值 无价值的CHO 由不消化寡糖引起的新定义 益生源 prebiotics 1995 Gibson Roberfroid一种不消化的食物成分 能选择性的刺激人体肠道益生菌的生长 或者限制一个 一些有害菌的活性或数量 其他功能作用产生短链脂肪酸 减少肠道癌症的危险提高钙的生物利用率影响脂质代谢缓解便秘 不消化的CHO的生理性质提供低的能量 2kcal g影响胃排空 增加饱腹感调节血糖和胰岛素代谢发酵产生 H2 CH4 SCFA调控结肠上皮细胞功能缓泻 促进肠蠕动影响肠道菌群 不消化的CHO对疾病预防作用 肥胖糖尿病 NIDDM 降低胆固醇肠道疾病 预防和治疗便秘 预防肠道癌症龋齿 probioticts 肠道健康的标志 粪便重量pH值SCFAs含量 每100克谷类 可食部分 的营养价值 g 每100克豆类 干果或香蕉 可食部分 的营养价值 能量 kJ CHONSPDF淀粉糖蛋白质脂肪香蕉40323 21 11 62 320 91 20 3大蕉47629 3nananana0 90 2干 豌豆128852 04 7na47 62 421 62 4干豆121849 717 740 042 72 821 41 6绿豆126448 88 9na44 51 224 31 9红豆135356 34 9na50 82 423 81 3黄豆155115 815 7na4 85 535 918 6花生234112 56 28 06 36 225 646 1 膳食构成 植物活性物质 phytochemicals 1 类胡萝卜素深色蔬菜和水果 Carrotene Cryptotanthin 玉米黄素 Xanthophyll 叶黄素 Lycopene 番茄红素 等 膳食构成 植物活性物质 2 多酚茶多酚 茶叶花青素类 酚酸类和偏酚酸类 膳食构成 植物活性物质 3 植物雌激素 大豆异黄酮分类 Isoflavonoids 染料木黄酮 Genistein 黄豆苷原 Daidzein 等作用 抗癌性激素调节预防心血管疾病预防骨质疏松缓解绝经期综合症 膳食构成因素 植物活性物质 4 其它2 丙烯硫化物 甲基硫化物 葱属类 吲哚 3 甲醇 6 磷酸肌醇 十字花科菜 2戊烯 植物甾醇类 蛋白酶抑制剂 皂角苷 美国糖尿病人推荐营养结构变化 E 2000kcal d 四 食品安全性问题 食物中毒转基因食品 五 营养学基本概念 一