南农食品安全导论第四章食品营养与食品安全.ppt

一 概念食品营养学是营养学的一门分支学科 是研究食品营养与人体健康 食品贮藏加工关系的学科 1 人体对能量和营养素的正常需要 2 不同生理状况下和特殊环境下人群食品的营养要求 3 各类食品的营养价值 4 提高人民营养水平的途径以及在食品贮藏 加工和新型食品开发中的营养问题等 二 研究内容 三 营养素 nutrient 指一些能维持人体正常生长发育 新陈代谢所必需的营养物质 一 营养素的种类及含量种类 含量 越接近人体 营养价值越高 四 食品营养价值的评定 二 营养素在加工烹调过程中的变化 加工烹调 合理 不合理 改善感官性状 有利于消化吸收 营养素损失或破坏 第二节宏量营养素与人体健康 一 蛋白质 protein 一 蛋白质的分类 1 完全蛋白质 优质蛋白质 2 半完全蛋白质 比例不平衡 3 不完全蛋白质 缺少一种或几种 5 提供能量 1 构成和修补机体组织 2 调节体液和维持酸碱平衡 3 合成生理活性物质 4 增强免疫力 二 蛋白质的生理功能 三 必需氨基酸和限制性氨基酸 氨基酸是蛋白质的基本组成单位 人体蛋白质由20多种 氨基酸按不同组合构成 1 必需氨基酸 Essentialaminoacid EAA 按在人体内能否合成及合成速度能否满足需要分为3类 是指在成人体内不能合成或合成速度不能满足机体需要 必须从膳食中补充的氨基酸 2 限制性氨基酸 limitingaminoacid LAA 将食物蛋白质中各种必需氨基酸的数量与人体需要量模式进行比较 相对不足的氨基酸称为限制氨基酸 例如 粮谷类 赖氨酸 鱼 色氨酸 豆类 花生 猪肉 蛋氨酸和胱氨酸 当膳食中半胱氨酸和酪氨酸充裕时可以节省约30 蛋氨酸和50 苯丙氨酸 所以称半胱氨酸与酪氨酸为半必需氨基酸 3 半必需氨基酸 半胱氨酸酪氨酸 蛋氨酸苯丙氨酸 4 氨基酸模式 人体蛋白质以及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 aminoacidpattern 来反映这种差异 某种蛋白质中各种必需氨基酸的构成比例称做氨基酸模式 将含量最少的色氨酸作为1而计算出其他必须氨基酸的相应比值 四 氮平衡与蛋白质的需要量 1 氮平衡的概念及表示方法 1 氮平衡是指比较机体摄入氮和排出氮数量之间的关系 通常以氮平衡来测试人体蛋白质的需要量和评价人体蛋白质营养状况 2 表示方法 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 B 0 零氮平衡 zeronitrogenbalance B 0 正氮平衡 positivenitrogenbalance B 0 负氮平衡 negativenitrogenbalance 五 蛋白质营养不良和人体蛋白质营养状况评价 1 蛋白质营养不良的概念 指体内蛋白质合成速度不足以补偿其损失或分解的速度 出现负氮平衡 若持续下去 就会出现营养品不良的症状 2 蛋白质营养不良的主要原因 膳食中蛋白质和热能供给不足 机体消化吸收不良 体内合成障碍 分解过甚 损失过多 人体需要量相对增加 3 蛋白质营养不良的后果 当摄入蛋白质不足时 蛋白质更新越快的组织越易受到影响 长期蛋白质摄入不足 首先出现负氮平衡 组织蛋白质破坏 也可见各种酶活性下降 免疫功能及应激能力 伤口不易愈合 生殖障碍等 严重蛋白质营养不良 临床上可以出现恶性营养不良症 当蛋白质和热能同时严重缺乏 可以出现干瘦型营养不良症 二 脂类 lipids 脂类是动植物组织中一类重要的有机化合物 它是用脂溶性溶剂从动植物组织中提取所得的各种化合物的总称 又称粗脂肪或乙醚提取物 一 脂类组成及体内的脂类物质 1 脂类的组成 1 由碳 氢 氧三种基本元素组成 有些还含有少量磷 硫 氮 2 脂类 脂肪 fats 又称中性脂肪 是由甘油和脂肪酸组成的甘油三酯 水解后产生一分子甘油和三分子脂肪酸 大部分构成食物脂肪和动物体脂都以甘油三酯形式存在 类脂 lipoids 包括磷脂 糖脂 固醇类 脂蛋白等 2 脂类的生理功能 1 提供能量 2 构成肌体组织 3 提供必需脂肪酸 4 脂溶性维生素的携带者及溶剂 5 改善食品感官性状 二 必需脂肪酸 essentialfattyacid EFA 2 必需脂肪酸 EFA 的概念和种类 是机体生理需要 体内不能合成 必须由食物供给的多不饱和脂肪酸 polyunsaturatedfattyacid PUFA 种类 亚油酸 n 6 亚麻酸 n 3 3 必需脂肪酸的生理功能 1 是组织细胞的组成成分 特别是参与线粒体及细胞膜磷脂的合成 2 与脂质代谢关系密切 体内胆固醇要与脂肪酸结合才能在体内转运进行正常代谢 3 生殖细胞形成及妊娠 授乳 婴儿生长与必需脂肪酸有关 4 是合成前列腺素必需的前体物质 5 必需脂肪酸对X射线引起的皮肤损害有保护作用 4 必需脂肪酸的食物来源 需要量 来源 1 最好的食物来源是植物油 尤其是橄榄油 棉油 豆油 玉米胚芽油 芝麻油和菜油等 2 在动物性肉类食品中的含量 内脏高于肌肉 瘦肉高于肥肉 家禽肉高于家畜肉 4 必需脂肪酸的食物来源 需要量 需要量 1 成人每日供给必需脂肪酸的量达到总热能供给量的1 2 中国营学会建议多不饱和脂肪酸供能占总能量的10 为宜 2 值得注意的是 必需脂肪酸和多不饱和脂肪酸的过多摄入 会对人体产生副作用 导致过氧化脂质的增多 促进衰老 故在日常生活中 既要防止动物脂肪的过多摄入 又要防止植物油的过多摄入 1 碳水化合物分类 碳水化合物又称为糖类 由碳 氢 氧三种基本元素组成 包括一些具有甜味的糖类及具有糖类性质的化合物 它们在自然界中构成植物骨架并作为能源贮备物质 对人体具有重要的生理功能 从化学的角度 根据分子结构分为 单糖类 寡糖类 3 10个单糖分子 和多糖类 从营养学的角度 根据碳水化合物能否提供能量分为 可利用和不可利用的碳水化合物 三 碳水化合物 carbohydrate 2 碳水化合物的生理功能 1 能被人体消化 吸收和利用的糖类的生理功能 是人类从膳食中获得热能最直接 最经济 最主要的来源 具有抗生酮作用 antiketogenesis 是机体重要组成物质 碳水化合物具有保肝解毒作用 食品工业重要的原辅材料 碳水化合物有节约蛋白质的作用 第三节维生素与人体健康 一 维生素 维生素俗称维他命 Vitamin 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 一 共同特点 1 它们都是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 但含量极微 2 大多数维生素不能在体内合成或合成甚少 也不能大量储存 所以必须由食物供给 3 它们既不是构成组织的原料 也不提供能量 4 虽然每日生理需要量很少 但在调节物质代谢过程中却起着十分重要的作用 5 它们常以辅酶或辅基的形式来发挥调节机体各方面的生理功能 6 不少维生素具有几种结构相近 生物活性相同的化合物 三 维生素的分类 有维生素A D E K等 大部分贮存于脂肪组织中 通过胆汁缓慢排出体外 摄入过量可引起中毒 有维生素B族 维生素B1 B2 B6 B12 烟酸 叶酸 泛酸 胆碱 生物素 维生素C等 在体内仅有少量贮存 且易排出体外 所以必须每天通过饮食供给 当供给不足时 易出现相关缺乏症状 1 营养学上按溶解性分为二大类 2 水溶性维生素 1 脂溶性维生素 脂溶性维生素与水溶性维生素的不同点 五 维生素缺乏发生的一般规律及症状 1 规律 1 维生素亚临床缺乏或不足症 轻度缺乏时 出现体力和脑力劳动效率下降 对疾病的抗力下降 较为常见 2 维生素临床症状或缺乏症 严重缺乏时 临床上可见相应的维生素缺乏的独特症状和体征 维生素缺乏在体内有一个渐进过程 初始时表现为贮备量降低 继而出现有关生化代谢异常 生理功能改变 并出现临症状和体征 2 症状 六 维生素过量 1 过量的危害 1 当水溶性维生素摄入过多时 常以原形从尿中排出 但超过生理需要量时有不良影响 如维生素代谢异常 干扰其它营养代谢 2 当脂溶性维生素摄入过多时 可导致体内贮存过多引起中毒 2 摄入维生素应遵循的原则 必须注意某些含维生素丰富食物的过量摄入 也要注意强化食物及维生素制剂的大量服用 要遵循合理原则 二 脂溶性维生素 维生素D 抗佝偻病维生素 维生素D是存在于动植物组织中的固醇类化合物 其中以维生素D3 维生素D2最重要 动物皮下的7 脱氢胆固醇及植物油或酵母中的麦角胆固醇经紫外线激活可分别转化形成维生素D3 维生素D2 哺乳动物对二者利用无区别 二 维生素D 抗佝偻病维生素 1 在体内肝 肾处转化为活性形式的维生素D 1 25 OH 2 D3 并被运至肠 骨和肾脏 与甲状旁腺素共同作用 调节血钙平衡 维生素D结合蛋白 2 生理功能 4 1 202010 38AM 31 2 能够促进Ca P在小肠内的吸收 为调节Ca P正常代谢所必需 3 促进牙齿和骨骼的正常生长 利用Ca P的沉着促进骨组织的钙化 使Ca P成为骨质的基本结构 3 缺乏症 缺乏原因 主要是膳食中缺乏维生素D 消化吸收障碍或人体日光照射不足 缺乏表现 缺乏能引起钙 磷吸收减少 血钙水平下降 骨骼无机化受阻 导致骨质软化 变形 1 佝偻病 俗称小儿软骨病 婴幼儿缺乏维生素D引起 2 骨软化症 成年人缺乏维生素D 导致钙吸收不良 使已成熟的骨骼脱钙而发生 3 骨质疏松症 老年人缺乏维生素D和钙 骨质疏松 发生自发性 多发性骨折难以完全愈合 4 维生素D过量与毒性 人体的耐受量存在个体差异 一般不宜超过10ug d 过量 一般50ug d 可导致钙吸收增加 血钙过多 钙在软组织内沉积而中毒 轻度中毒表现 食欲减退 过度口渴 恶心 呕吐 烦躁 便秘或便秘与腹泻交替出现 妊娠期和婴幼儿初期可引起体重下降 严重中毒表现 除上述情况外 还发生智力发育不良和骨硬化 维生素C能防治坏血病 又称抗坏血酸 ascorbicacid 三 水溶性维生素 三 水溶性维生素 1 生理功能 1 在胶原蛋白合成中有特殊作用 对伤口愈合 骨质钙化 增加微血管致密性及减低其脆性等方面有重要作用 2 参与体内生物氧化 维持细胞正常能量代谢和调节细胞内氧化还原电位 同时也是人体内重要的抗氧化剂和自由基清除剂 6 其他 可防止婴幼儿患巨幼红细胞性贫血 还有解毒功能 并增强人体抵抗力 对防癌和抗衰老方面有重要作用 3 参与体内多种物质的合成与代谢 4 能增进铁等金属元素的吸收 5 参与肝脏中胆固醇的羟化作用 降低血液中胆固醇含量 2 缺乏症 缺乏维生素C的食物易引起坏血症 1 早期症状 潜伏的坏血症 倦怠 疲乏 急躁 呼吸急促 牙龈疼痛出血 伤口愈合不良 关节肌肉短暂性疼痛 易骨折等 2 典型症状 牙龈肿胀出血 牙床溃烂 牙齿松动 毛细血管脆性增强 严重者可导致皮下 肌肉和关节出血及血肿形成 出现贫血 肌肉纤维衰退 心脏衰竭 严重内出血 有致猝死的危险 第四节微量素与人体健康 一 矿物质 一 相关概念 1 矿物质 构成人体组织 维持生理功能 生化代谢所必需的元素中除主要以有机化合物形式存在的元素碳 氢 氧 氮外 其余元素统称为矿物质或无机盐 2 常量元素 常量矿物质 是指无机盐中在人体内含量较多 每日需要量在100mg以上者 常量元素有钾 钠 磷 硫 钙 镁 氯等 3 微量元素 是指无机盐中在人体内含量较少 每日需要量在100mg以下者 微量元素有铜 铁 锌 锰 钴 碘 硒 钼 镍 硅 钒 铬 氟 锡等 二 含量及布 1 无机盐在人体内含量随年龄的增长而增加 但元素间比例变动不大 2 无机盐在体内分布极不均匀 如钙 磷主要存在骨和牙齿中 铁集中在红细胞 碘在甲状腺 钴在造血器官 锌在肌肉组织 钒在脂肪组织中等 三 代谢 无机盐与其它营养素在体内代谢方式不同 不能在体内合成 只能从膳食和饮水中摄取 不能在体内代谢中消失 只能通过一定途径 如肾脏 肠道 皮肤等 排出体外 四 主要生理功能 1 是构成机体组织的重要组成部分 如骨骼 牙齿中含有钙 磷 镁 2 是细胞内外液的组成成分 对维持细胞内 外液的渗透压和物质交换起重要作用 3 维持体液酸碱平衡 矿物质能促进无机盐中金属离子和非金属离子的相互配合以及重碳酸盐和蛋白质的缓冲作用 共同维持体液pH值的稳定 4 维持神经 肌肉的兴奋性 各种组织中的钠 钾 钙 镁离子浓度保持一定比例 是维持神经及肌肉兴奋性 细胞的通透性及细胞正常功能发挥的必要条件 具体关系是 5 无机盐参与构成机体内具有特殊功能的物质 如血红蛋白和细胞色素酶系统中的铁 谷胱甘肽过氧化物酶中的硒等 6 是生物酶系统中的辅助因子 激活剂 如钙离子是凝血酶系统的激活剂等 44 二 常量元素 一 镁 1 生理功能 1 体内镁以磷酸盐 碳酸盐的形式参与构成骨骼和牙齿 2 在组织细胞内 镁与多种生化反应有关 镁几乎涉及生命活动的各个环节 3 镁是心血管系统的保护因子 4 镁盐有利尿和导泻作用 5 镁在细胞内与钙 钾 钠等正离子以及其它的负离子协同 维持体内的酸碱平衡和神经肌肉的应激性 45 一 镁 2 缺乏症 1 原因 酒精中毒 恶性营养不良及急性腹泻等 2 主要症状 肌肉痉挛 颤抖 抽搐 心率过快 倦怠 恶心 严重时可导致精神错乱 1 生理功能 碘在体内的唯一功能是用来合成T4 T3 故其作用也通过甲状腺素的作用表现出来 主要表现为 1 促进生物氧化 协调氧化磷酸化过程 调节能量转化 2 促进蛋白质合成 调节蛋白质合成和分解 3 促进糖和脂肪代谢 4 调节组织中水盐代谢 5 促进维生素的吸收和利用 6 活化酶 对生物氧化和代谢都有促进作用 7 促进神经系统发育 组织的发育和分化 三 微量元素 二 碘 T4 甲状腺素T3 三碘甲腺原氨酸 2 缺乏症 造成地区性缺碘的原因 地表的地质化学状况影响着饮水和食物 抗甲状腺因子 的含碘量 海洋中含有丰富的碘 在日光照射下 碘被蒸发并随水蒸气在气流的推动下向沿海地区移动 与雨水或尘埃一起降至地面 因此沿海地区水源和土壤中含碘较多 其生长的植物 动物碘含量较高 而远离海洋的内陆地区 其空气 土壤 饮水和食物中碘含量都不高 造成地区性人群碘缺乏 2 缺乏症 1 地方性甲状腺肿大 大脖子病或瘿病 2 地方性克汀病 呆小症 据WHO统计 全球有4亿多人缺碘 儿童痴呆中80 是由缺碘所致 克汀病临床表现 亚克汀病 不同程度的智力低下是该病的突