营养学的基础知识

营养学的基础知识,一、消化 1、口腔内的消化 (1)唾液的组成和性状（1-1.5L/d） 水分 99.4% 有机物 0.35% (主要为粘蛋白、唾液淀粉酶及溶菌酶) 无机物 0.25% (以Cl-为主,CNS-、HCO3-等),第一章 食物的消化与吸收,(2)唾液淀粉酶的特性 最适pH 约6.6 最适温度 约37 激活剂 Cl-(3)唾液淀粉酶的消化作用 只对淀粉有水解作用。,2、胃内的消化(1)胃液的组成与性状 pH1.6-1.8 水分 99.5% 有机物 0.4-0.5% (主要为粘蛋白及胃蛋白酶) 无机物 0.1% (包括HCl、KCl、NaCl及微量的钙、镁的磷酸盐和硫酸盐),(2)胃液所含的酶 go 胃蛋白酶(胃蛋白酶原出现，H+激活) 脂酶：胃中pH不适于脂酶的活动(3)胃蛋白酶的特性最适pH 1.5-2.0主要功用:蛋白质胨run,Back,3、小肠内的消化（主要的消化）参加食物消化的消化液有胰液、肠液及胆汁。（1）胰液及其消化作用胰液的性状和成分 (pH8.7-8.9) 水分 98.7% 有机物 0.6% (主要为蛋白质和各种酶) 无机物 0.7% (以NaHCO3、NaCl及KCl为主,少量磷酸钙),胰液酶及其消化作用胰液含胰蛋白酶类、胰脂酶、胰淀粉酶、核酸酶、磷脂酶及磷酸酶。由小肠分泌入十二指肠，经激活后起作用。,(2)肠液及其消化作用小肠液的性状和成分 (pH7.7) 水分 98.5% 有机物 1% (主要为蛋白质和各种酶) 无机物 0.5% (以NaHCO3、NaCl为主),肠液酶及其消化作用肠液酶有以下几类：肠激酶糖酶：麦芽糖酶、乳糖酶及蔗糖酶。脂酶：卵磷脂酶蛋白酶：氨肽酶、二肽酶核酸酶类：核苷酸酶、核苷酶蛋白质经胃和小肠的消化后生成氨基酸,(2)胆汁及其消化作用胆汁（胆囊胆汁）的性状和成分 (pH中性) 水分 89.0% 有机物 8.2% (主要为胆汁酸盐、胆固醇及胆色素) 无机物 0.8% (以KCl、NaCl为主)肝胆汁：水分高，胆汁酸盐少,胆汁酸盐及其作用胆汁酸盐有两种： 甘氨胆酸钠盐 牛磺胆酸钠盐胆汁酸盐的作用 能降低水及脂肪界面上的表面张力，使脂肪乳化而扩大脂肪与脂酶的接触面积，增加消化效力。,二、营养物质的吸收,(一)吸收的主要部位和机理1.主要部位:小肠(4米/人) 小肠绒毛中有微血管（水溶性物质）、神经、毛细淋巴管（脂溶性物质）和少量平滑肌。 小肠总吸收面积达200-400m2。,2.吸收机理(吸收方式)(1)被动转运:主要包括滤过、扩散和渗透等作用。滤过:靠膜两边的流体压力差. 压力高 压力低.扩散:靠膜两边的溶质的浓度差. 浓度高 浓度低渗透:渗透压高 渗透压低(水),(2)主动转运:细胞膜将某些物质的分子从浓度低的一侧向浓度高的一侧转运. (需要载体，消耗能量)(3)胞饮作用 主要是完整的脂类或蛋白质 新生儿从初乳中吸收抗体的方式. 食物过敏原因可能也在此.,(二)各类物质的吸收机理,1、糖类消化产物的吸收:产物单糖 葡萄糖和半乳糖:主动转运(载体,能量,Na+)；果糖:扩散吸收.单糖被肠道粘膜吸收的速度D-半乳糖(110)D-葡萄糖(100)D-果糖(43)D-甘露糖(19)L-木酮糖(15)L-阿拉伯糖(9),2、脂类的吸收(产物:脂肪酸和甘油),部位:空肠（扩散作用）(胆汁可使脂肪乳化)短链脂肪酸(C10) 重新合成 CHE 乳糜微粒 乳糜管 PL 淋巴管 血液,ATP,TG:脂肪;CHE:胆固醇酯;PL:磷脂,肠道中胆固醇的来源: 动物性食物 胆汁(内源性胆固醇)胆固醇以乳糜微粒的形式被吸收(扩散)植物固醇不被吸收,且抑制胆固醇的吸收.,是一种主动转运过程，需由特殊载体携带。转运氨基酸进入细胞时，同时转运入Na+。氨基酸在肠道内吸收很快。,3、氨基酸(蛋白质的水解产物)的吸收,4、维生素（Vitamin）的吸收水溶性维生素(VB12除外)吸收方式:扩散VB12需与内因子(一种糖蛋白，MW53000，由胃粘膜壁细胞合成)结合才能被吸收(类似于主动转运)脂溶性维生素(溶于脂类物质)的吸收方式:扩散。,维生素在动物、植物性食品的细胞中以结合蛋白质的形式存在,5、水与矿物质的吸收水：渗透矿物质：扩散（如K+、Na+、Cl-） 主动转运 （如Ca 2+ ，需要维生素D的辅助）,蛋白质在肠中的腐败,主要在大肠中进行，是细菌对蛋白质及其消化产物的分解作用。腐败分解作用包括水解、氧化、还原、脱羧、脱氨、脱巯基等反应。可产生有毒物质，如胺类（腐胺、尸胺），酚类，吲哚类，氨及硫化氢等。这些有毒物质被吸收后，由肝脏进行解毒。,第二章 人体能量需要,第一节 人体能量平衡一、产能营养素和生理有效能量1、产能营养素： 糖类、脂肪和蛋白质。,2、食物能值（物理燃烧热） 产能营养素在体外氧化燃烧时释放的能量。 糖类：17.15kJ/g 脂肪：39.54kJ/g 蛋白质：23.64kJ/g,3、生理有效能量（能值） 机体可利用的能值。糖类和脂肪 生理能值=食物能值消化吸收率糖类:17.15 98%=16.8kJ/g(4.0kcal/g)脂肪:39.54 95%=37.6 kJ/g(9.0kcal/g),蛋白质生理能值=(食物能值-尿中损失)消化吸收率(23.64-5.44) 92%=16.7 kJ/g(4.0kcal/g)in,二、决定人体能量消耗的因素,经口 小肠食物 消化道 基本营养素 细胞 分解为CO2+H2O+能量 （ATP）化学能 各种生命过程 热能（绝大部分） 维持体温,能量,*：生物间的物质转换和能量传递主要是通过食物链实现的。,能量的基本需要量,(一)基础代谢能：维持心、肺等内脏器官的工作及体温。go(二)活动代谢能：体力劳动、人体的重量负荷。(三)摄入食物过程的能量消耗（特殊动力作用SDA）run(四)体重增重能（成长中的少年儿童）in,基础能量消耗(basal energy expenditure, BEE)基础代谢率(basal metabolic rate, BMR)BMR的表示单位kJ/(m2h)、 kJ/(kgh)、 MJ/dBEE= BMR体表面积(m2)24(h)back,SDA:是指人体由于摄食所引起的一种额外能量消耗。普通混合膳食，SDA=BEE10%back,第二节 人体能量需要量的测定与计算,一、能量需要量的测定（一）直接测热法（测试小间）（二）间接测热法 主要根据耗氧量的多少来推算所消耗的能量。 测定仪器：自记呼吸量测定器 每升氧热价：20.2kJ(混合膳食),二、能量需要量的计算,1、人体的标准体重（kg）成年人：方法1 标准体重(kg)=身高(cm)-105方法2 标准体重(kg)=身高(cm)-1000.9方法3 标准体重(kg)=身高(m)身高(m)0.9,2、按不同的劳动强度计算每日每千克体重所需能量。所需总能量=标准体重(kg)每日每千克体重所需能量run,举例:某中等体力劳动的男子，28岁，身高176cm，试计算其每日所需能量。解(1)求标准体重:176-105=71kg (2)查表得:中等体力劳动每日所需能量167.36188.28kJ/kg每日所需总能量:71(167.36188.28)=11882.5613367.88kJ,3、每日营养素需要量的计算(中国营养学会2000年RNI)在膳食能量摄入比例方面: 碳水化合物供能占总能量的5565% 脂肪 2030%蛋白质 1114%,举例:一位女教师30岁(轻体力劳动者)，身高160cm，试计算其每日所需蛋白质、脂肪、碳水化合物的数量。解(1)求标准体重:160-105=55kg (2)查表得:轻体力劳动每日所需能量146.44167.36kJ/kg每日所需总能量:55(146.44167.36)=8054.29204.8kJ,(3)蛋白质所产生的能量:8054.215%=1208.13kJ(288.75kcal) 脂肪所产生的能量:8054.225% =2013.55kJ(481.25kcal) 碳水化合物所产生的能量:8054.260%=4832.52kJ(1155kcal )back,(4)每日所需量蛋白质:1208.13kJ16.7372.2g脂肪:2013.55kJ37.6553.48g碳水化合物:4832.52kJ16.73288.85gback,第三章 宏量营养素,宏量营养素包括：蛋白质脂肪碳水化合物,第一节 蛋白质,一.蛋白质的分类（一）按人类食物来源动物性食物蛋白植物性食物蛋白,（二）根据动物试验结果1.完全蛋白(优质蛋白质)蛋白质组成中含有充足的维持生命和促进生长的全部必需氨基酸(amino acid, AA)。膳食中优质蛋白质的主要来源是:肉类、蛋类、豆类。,2.不完全蛋白蛋白质组成中缺乏一种或几种人体的必需氨基酸，它不能维持生命和促进生长。3.半（部分不）完全蛋白蛋白质中AA组成介于上述两者之间，即蛋白质中含有人体所需的必需氨基酸，但AA间含量比例平衡，它能维持生命，但生长缓慢。,二.蛋白质的生理功能 1. 构成和修补人体组织。 2. 调节体液(渗透压)和维持酸碱平衡。3. 合成生理活性物质(如激素和酶)。4. 增强免疫力(如白细胞、抗体等)。5. 氧化供能。通常人体总能量的1114%由蛋白质提供。,三、必需氨基酸和限制性氨基酸,(一)必需氨基酸(essential amino acid , EAA)1、体内不能合成，必须由食物蛋白质供给的氨基酸称为必需氨基酸赖氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸、缬氨酸2、半必需氨基酸：半胱氨酸和酪氨酸蛋氨酸 半胱氨酸苯丙氨酸 酪氨酸,(二)限制氨基酸(limiting amino acid, 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LAA。,四、蛋白质在体内的动态变化及氮平衡,氨基酸库（肝）,膳食蛋白质,组织蛋白质,血浆蛋白质,组织蛋白质合成,氨 尿素,-酮酸,氮平衡(nitrogen balance),体内蛋白质的合成与分解处于动态平衡中，故每日氮的摄入量与排出量也维持着动态平衡，这种动态平衡就称为氮平衡。I=U+F+SI:摄入氮；U:尿氮；F:粪氮S:皮肤及其他途径排出的氮。,1.氮总平衡：摄入氮=排出氮此种情况见于正常成人。2.氮正平衡：摄入氮量排出氮量(体内蛋白质的合成量大于分解量) 此种情况见于儿童、孕妇、病后恢复期。3.氮负平衡：摄入氮量排出氮量(体内蛋白质的合成量小于分解量)。此种情况见于消耗性疾病患者（结核、肿瘤），饥饿者。,影响蛋白质在体内利用效果的因素,1.氨基酸组成不平衡。2.摄入能量不足。3.体力活动少。4.伤害及情绪波动。,五、食物蛋白质营养价值的评价,（一）食物蛋白质的营养价值1.食物中蛋白质的含量（凯氏定氮法）2.蛋白质消化率 run3.必需氨基酸的含量和相互之间的比值食物蛋白质所含必需氨基酸的种类、含量及相互比例与人体的蛋白质越相近，其营养价值越高。in,吸收氮,摄入氮,消化率=,100%,back,（二）评价食物蛋白质营养的主要方法,1.蛋白质的生物价(BV) 是蛋白质吸收后在人体内储留的程度.,吸收氮,储留氮,生物价=,100%,储留氮=吸收氮-(尿氮-尿代谢氮),吸收氮=摄入氮-(粪氮-粪代谢氮),2.蛋白质净利用率(net protein utilization，NPU)是摄入的蛋白质被机体储留的程度。,摄入氮,储留氮,NPU=,100%,储留氮=吸收氮-(尿氮-尿代谢氮),PER=,动物增加体重（g）,摄入的食物蛋白质（g）,3.蛋白质功效比值(protein efficiency ratio, PER)实验动物每摄入1g蛋白质,体重增加的克数.,4.氨基酸评分(amino acid