(完整版)营养学基础知识

1、公共营养师培训讲义 营养学基础PAGE PAGE 营养学的基本概念一、营养（nutrition）：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。二、营养学：是研究营养规律及其改善措施的科学。三、营养素：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。 （1）宏量营养素：蛋白质、脂肪、碳水化合物。 （2）微量营养素：维生素、矿物质。（3）能量营养素：碳水化合物、脂肪、蛋白质。蛋白质一、蛋白质的功能 1、人体组织的构成成分结构蛋白。 如：骨骼、牙齿胶原蛋白；指甲角蛋白 2、构成体内各种重要的生理活性物质功能蛋白。 如：酶具有催化功能的蛋白质

2、3、供给能量。 如：1g食物蛋白质在体内产生约16.7kJ的能量二、氨基酸和必需氨基酸（一）氨基酸、肽、蛋白质关系 构成人体蛋白质的氨基酸有20种，它们是：Ile、Leu、Lys、Met、Phe、Thr、Trp、Val、His、Ala、Arg、Asp、Asn、Glu、Gln、Gly、Pro、Ser、Cys、Thr（二）必需氨基酸 概念：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。 Ile、Leu、Lys、Met、Phe、Thr、Trp、Val、His条件必须氨基酸：Cys、Tyr（可由Met、Phe转化）（三）氨基酸模式和限制氨基酸 1、氨基酸模式：蛋白质中各种必需氨

3、基酸的构成比例。 以蛋白质中Trp的含量定为1，分别计算出其它必需氨基酸的相应比值，这一系列比值就是该种蛋白质的氨基酸模式。 食物蛋白质氨基酸模式与人体蛋白质氨基酸模式越接近，营养价值也相对越高。 实验中常以鸡蛋蛋白质作为参考蛋白。 2、限制氨基酸：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，这些含量相对较低的必需氨基酸称限制氨基酸。 3、蛋白质互补作用：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，以相互补充必需氨基酸的不足。这种作用称蛋白质互补作用。如：肉类和大豆蛋白可弥补米面蛋白质中Lys的不足。三、蛋白质的消化、吸收和

4、代谢 1、消化过程：蛋白质被消化道内的酶（胃蛋白酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶、肽酶等）分解为氨基酸。 2、吸收过程：氨基酸通过小肠粘膜细胞吸收进入肝门静脉而被运送到肝脏和其它组织或器官被利用。 氨基酸的吸收是靠三种主动运输系统进行，它们分别转运中性、酸性和碱性氨基酸。结构相似的氨基酸在共同使用同一种转运系统时，相互间有竞争机制，从而保证肠道能按食物中氨基酸的含量比例进行吸收。3、蛋白质代谢 氮的来源：摄入食物蛋白 氮的损失 a、粪便 b、尿 c、其他（毛发、皮屑脱落等） 氮平衡 B=I（U+F+S） a、零氮平衡：健康成人应维持零氮平衡并富裕5% b、正氮平衡：儿童生长发育、妇女怀孕、疾病恢复、运动

5、和劳动需要增加肌肉 c、负氮平衡：饥饿、疾病、年老 内源性蛋白质的动态平衡四、食物蛋白质的营养学评价 在营养学上，主要从蛋白质的含量、被消化吸收程度、被人体利用程度三方面来全面评价食品蛋白质的营养价值。 （一）蛋白质的含量 采用凯氏定氮法测定，即蛋白质含量=氮含量6.25 （二）蛋白质消化率 蛋白质真消化率（%）=食物氮（粪氮粪代谢氮）100食物氮 蛋白质表观消化率（%） =（食物氮粪氮）100食物氮 （三）蛋白质利用率常见几种指标：生物价、蛋白质净利用率、蛋白质功效比值、氨基酸评分等。生物价：反映食物蛋白质消化吸收后被机体利用程度的指标。 生物价=储留氮100吸收氮 应用：对肝、肾病人的膳食

6、很有意义。 蛋白质净利用率：反映食物中蛋白质被利用程度。 蛋白质净利用率=消化率生物价 蛋白质功效比值（PER）：反映蛋白质营养价值。 PER=动物体重增加（g） 摄入食物蛋白质（g） 应用：作为婴幼儿食品中蛋白质的评价指标。氨基酸评分：反映蛋白质构成和利用的关系。五、蛋白质营养不良及营养状况评价 1、蛋白质摄入不足 （1）对儿童而言，容易患蛋白质能量营养不良（PEM）疾病。 PEM有两种： 能量摄入基本满足而蛋白质摄入严重不足，表现为水肿、虚弱、生长滞缓、易生病等； 能量和蛋白质摄入均严重不足。 （2）对成人而言，可引起体力下降、浮肿、抗病力减弱等。 2、蛋白质摄入过多（动物蛋白） （1）相

7、应摄入过多动物脂肪和胆固醇； （2）氮的排泄量增加，加重肾脏负担；（3）加速骨骼中钙质丢失。六、蛋白质供给量及食物来源 1、膳食中要注意蛋白质摄入量（长时间处于正氮平衡或负氮平衡都对健康不利）。 2、摄入标准：成人按0.8g/（kgd）为宜。 3、我国以植物性食物为主（较难利用），成人蛋白质推荐摄入量为 1.16 g/（kgd）。 4、蛋白质不是主要供能物质，蛋白质摄入量占膳食总能量的10%12%。 5、反映蛋白质营养水平的指标： 血清白蛋白（正常值为3550g/L） 血清运铁蛋白（正常值为2.24.0g/L） 6、膳食中要注意蛋白质互补（植物蛋白与动物蛋白）7、优质蛋白：大豆、牛奶 脂类一、

8、脂类的分类及功能 （一）甘油三酯 1、甘油三酯：一个甘油分子和三个脂肪酸化合而成。 （1）主要生理功能 体内贮存和提供能量（1g脂肪产生约39.7kJ能量） 两个特点：a、脂肪细胞可以不断贮存脂肪（导致肥胖） b、脂肪不能给脑、神经细胞及血细胞供应能量 维持体温正常（皮下脂肪起隔热保温作用） 保护作用（保护内部器官免受外力伤害）内分泌作用（有些脂肪参与机体代谢、免疫等生理过程）帮助机体更有效的利用碳水化合物和节约蛋白质（保护蛋白质不被用来做能源物质） 机体重要的构成成分（细胞膜中含有大量脂肪酸） （2）特殊营养学上功能 增加饱腹感 改善食物的感官性状 提供脂溶性维生素 2、脂肪酸 （1）脂肪酸

9、的结构 CH3（CH2）nCH2COOH 甲基端 羧基端 （2）脂肪酸的分类 长链、中链、短链饱和、单不饱和、多不饱和（3）脂肪酸的饱和程度越高、碳链越长，其熔点也越高。 （4）营养学上最具价值的两类脂肪酸： n-3系列不饱和脂肪酸 n-6系列不饱和脂肪酸 3、必需脂肪酸 （1）概念：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。 （2）两种重要必需脂肪酸：亚油酸、亚麻酸 （3）必需脂肪酸的功能 是磷脂的重要组成成分 是合成前列腺素的前体 与胆固醇的代谢有关（4）缺乏或摄入过多必需脂肪酸均不利于健康 缺乏：引起生长迟缓、生殖障碍、皮肤损伤以及肾脏、肝脏、神经和视觉方面的多种疾病。 过

10、多：使体内有害氧化物、过氧化物增加。 （二）磷脂 （1）磷脂是指甘油三酯中的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。 （2）磷脂具有亲水性和亲脂性双重特性。 （3）缺乏磷脂容易产生皮疹等疾病。 （三）固醇类 （1）固醇类是一类含有同样多个环状结构的脂类化合物。 （2）最重要的固醇：胆固醇（3）胆固醇广泛存在于动物性食品中，一般不缺乏。（4）胆固醇过多容易引起高血脂、动脉粥样硬化、心脏病等疾病。二、脂类的消化、吸收和转运 （一）消化过程：胆汁首先将脂肪乳化，脂肪酶将甘油三酯水解，生成游离脂肪酸和甘油单酯。 （二）吸收过程： 1、甘油、长链和中链脂肪酸被小肠细胞直接吸收进入血液。

11、2、长链脂肪酸和甘油单酯先在小肠细胞重新合成甘油三酯，并和磷脂、胆固醇和蛋白质形成乳糜微粒，由淋巴系统进入血循环，最终被肝脏吸收。（三）转运过程：合成LDL（可进入细胞）或HDL（可运回肝脏代谢）。（四）磷脂的消化吸收和甘油三酯相似。 （五）胆固醇可直接被吸收，一部分被利用，一部分被膳食纤维，随粪便排出体外。三、脂类的食物来源及供给量 （一）脂类的食物来源 1、动物脂肪：饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸多，多不饱和脂肪酸少。 2、植物油：主要含不饱和脂肪酸。如亚油酸普遍存在于植物油中，亚麻酸在豆油中较多。 3、磷脂：蛋黄、肝脏、大豆、麦胚和花生含量多。4、胆固醇：动物脑、肝、肾等内脏含量多。（二）脂

12、肪的摄入量1、我国对各类人群脂肪摄入量有详细推荐。 2、平时注意摄入一定量植物油，一般不会缺乏必需脂肪酸。 3、不应完全排除饱和脂肪酸的摄入。 4、具有脂肪性状又不能被人体吸收的脂肪替代产品： 由蔗糖和脂肪酸合成蔗糖聚酯从燕麦中提取的燕麦素碳水化合物一、碳水化合物的分类、食物来源（一）单糖 1、葡萄糖：是构成食物中各种糖类的最基本单位，人只能代谢D型葡萄糖。 2、果糖： 是目前发现的最甜的单糖，果糖在体内经肝脏转化为葡萄糖后被人利用。 食物来源：水果、蜂蜜等3、半乳糖：是乳糖重要成分，在人体中先转变成葡萄糖后才被利用。4、其它单糖： 戊糖：包括核糖、脱氧核糖、阿拉伯糖、木糖等，其中后两种主要存

13、在于水果和根、茎类蔬菜中。 糖醇：木糖醇、山梨醇、甘露醇、麦芽糖醇等，存在于水果、蔬菜中。 （二）双糖 1、蔗糖 由一分子葡萄糖和一分子果糖组成。 食物来源：甘蔗、甜菜、蜂蜜等 2、麦芽糖 由两分子葡萄糖组成。食物来源：麦芽3、乳糖 由一分子葡萄糖和一分子半乳糖组成。 食物来源：奶、奶制品等 4、海藻糖 由两分子葡萄糖组成（组成方式与麦芽糖不一样）。 食物来源：食用蘑菇等 （三）寡糖 1、由310个单糖构成。 2、重要的两种寡糖：棉子糖（三糖）、水苏糖（四糖），它们主要存在于大豆中，不被肠道消化酶分解，但能被大肠中肠道细菌分解，导致胀气。3、一些寡糖能被肠道中有益菌（双歧杆菌等）利用，具有保健

14、作用。（四）多糖：由10个以上单糖组成 1、糖原 肝糖原：维持维持正常血糖浓度。 肌糖原：提供肌体运动所需能量。 2、淀粉 分为直链淀粉和支链淀粉，其水解产物是葡萄糖。 食物来源：薯类、豆类、谷类等。 3、纤维 是指存在于植物体中不能被人体消化吸收的多糖。 分为不溶性纤维和可溶性纤维。二、碳水化合物的功能体内碳水化合物的功能人体内碳水化合物有三种存在形式：葡萄糖、糖原、含糖复合物，它们具有以下功能 1、贮存和提供能量 2、是机体的构成成分 3、节约蛋白质作用 4、抗生酮作用 （二）食物碳水化合物的功能 1、主要的能量营养素 2、改变食物的色、香、味、型 3、提供膳食纤维（水果、蔬菜、粗粮等）

15、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具有防止结肠癌作用三、碳水化合物的消化吸收 （一）消化过程：淀粉经口腔（唾液淀粉酶）、胃（胃酸）、小肠（胰淀粉酶、麦芽糖酶、蔗糖酶、乳糖酶等），最终分解为单糖。 （二）吸收过程：通过主动运输进入小肠细胞，被吸收进血液，运送到肝脏，在进行相应的代谢或运送到其它器官直接被利用。 （三）一些膳食纤维，主要为可溶性纤维能被肠道细菌作用，分解为水、气体和短链脂肪酸，这些短链脂肪酸能被吸收产生能量。 （四）乳糖不耐受性选用经发酵的乳制品（酸奶）四、碳水化合物的供给 （一）总能量包括碳水化合物摄入不能过多，防止肥胖和血脂升高。（二）防止碳水化合

16、物占总能量摄入的比例较低，而脂肪比例高。 （三）在碳水化合物中防止精制糖的摄入逐渐增加，防止龋齿。（四）我国营养学会推荐碳水化合物的膳食供给量占总能量的55%65%较为适宜。能量一、概述 （一）体内能量的使用 1、释放热量，维持体温恒定并不断向环境中散发。 2、作为能源维持各种生命活动正常进行。 （二）几种产能营养素及所含能量 1、碳水化合物（16.7kJ/g） 2、脂肪（36.7kJ/g） 3、蛋白质（16.7kJ/g）4、乙醇（29.3kJ/g）二、人体的能量消耗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。为了达到能量平衡，人体每天摄入的能量应恰好能满足这三个方面的需要。（

17、一）基础代谢 1、基础代谢是指维持生命的最低能量消耗。 2、基础代谢值的计算 用体表面积进行计算：BEE（基础代谢能量消耗）=体表面积BMR（基础代谢率） 直接用公式计算： 男BEE=66+13.7 体重（kg）+5.0 身高（cm）6.8 年龄（y）女BEE =66.5+9.5 体重（kg）+1.8 身高（cm）4.7 年龄（y）WTO建议的计算方法：使用Schofield 公式 3、影响人体基础代谢的因素： 体格的影响 不同生理、病理状况的影响 环境条件的影响 尼古丁和咖啡因可以刺激基础代谢水平升高 （二）体力活动 1、体力活动所消耗能量多少与三个因素有关： 肌肉越发达者，活动时消耗能量越

18、多； 体重越重者，做相同的运动所消耗的能量也越多； 活动时间越长、强度越大、能量消耗越多。2、我国营养学会将居民活动强度分为三级，即轻、中、重体力活动，成人能量推荐摄入量用BMR乘以不同体力活动水平系数进行计算。（三）食物热效应 1、人体在摄食过程中，因摄食而引起能量的额外消耗称食物热效应。 2、不同产能营养素其食物热效应不等 脂肪的食物热效应约消耗本身产能的4%5%； 碳水化合物为5%6%； 蛋白质为32%34%。 3、食物热效应与食物营养成分、进食量、进食频率有关。 富含蛋白质的食物热效应高； 进食量大，食物热效应高；进食频率高，食物热效应高。三、人体一日能量需要的确定 （一）计算法 1、

19、计算能量消耗确定能量需要 2、膳食调查 （二）测量法 1、直接测热法 2、间接测热法四、能量供给 （一）能量摄入不足或能量摄入过多均不利于人体健康。（二）我国营养学会于2001年制订了中国居民膳食营养素参考摄入量。 第五节 矿物质一、概述人体内约20余种组成元素中，除碳、氢、氧、氮外，其余元素均称为矿物质。常量元素：钙、磷、钠、钾、氯、镁、硫微量元素：分为必需微量元素、可能必需微量元素、具有潜在毒性但低剂量可能具有功能微量元素。（一）矿物质的特点 1、矿物质在体内不能合成，必须从食物和饮水中摄取。 2、矿物质在体内分布极不均匀。 3、矿物质相互之间存在协同或拮抗作用。 4、某些微量元素在体内虽

20、需要量很少，但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。（二）矿物质的生理功能 1、构成人体组织的重要成分。 2、调节细胞膜的通透性。 3、维持神经和肌肉的兴奋性。 4、组成激素、维生素、蛋白质和多种酶类成分。（三）矿物质缺乏 1、我国人群比较容易缺乏的矿物质主要是钙、锌、铁、碘、硒等。 2、长期某些矿物质摄入不足，会引起亚临床缺乏症状甚至缺乏病。 3、矿物质缺乏的主要因素： 地球环境因素（元素分布不平衡） 食物中含有天然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二、钙（人体含量最多的无机元素）生理功能吸收与代谢缺乏与过量供给量

21、与食物来源1、构成骨骼和牙齿的成分。2、促进体内酶的活动。3、维持神经和肌肉 的活动。4、参与血液凝固、激素分泌等。1、吸收：主要在小肠上端吸收。注：吸收率的影响因素。2、排泄：大部分从粪便排出，部分随尿排出。注：钙的代谢过程图。1、缺乏：导致儿童生长迟缓、骨软化甚至导致佝偻病。中老年人易患骨质疏松症。易患龋齿。2、过量：增加肾结石的风险，发生骨硬化。1、我国居民钙摄入量不足，国家制定了摄入推荐量。2、奶和奶制品含钙丰富且吸收率高，小虾皮、海带、豆类、芝麻酱和绿色蔬菜含钙也较丰富。三、磷（人体含量较多的元素之一）生理功能吸收与代谢缺乏与过量供给量与食物来源1、构成骨骼和牙齿的重要成分。 2、参

22、与能量代谢。 3、构成生命物质成分。 4、酶的重要成分。 5、调节酸碱平衡。1、吸收：在小肠吸收。 2、排泄：从肾脏排出。1、缺乏：几乎所有食物均含有磷，缺乏较少见。 2、过量：引起低血钙症。1、动植物食品均含丰富的磷。 2、理论上膳食中钙磷比维持在1：11：1.5之间比较好。 3、瘦肉、禽、蛋、鱼、坚果、海带、紫菜等是磷的良好来源。四、铁（人体重要的必需微量元素之一）生理功能吸收与代谢缺乏与过量供给量与食物来源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。1、吸收：食物中三价铁经胃酸还原成二价铁后被小肠吸收。注：影响铁吸收的因素。2、排泄：从肠道排出，尿中

23、排出极少。月经、出血也为排出途径。1、缺乏：导致缺铁性贫血等，多见婴幼儿、孕妇及乳母。1、动物食品含丰富的铁，如猪肝、瘦肉、鸡蛋、动物全血、禽类、鱼类等均是铁的良好来源。2、蔬菜和牛奶及奶制品中含铁量不高，利用率低。五、碘生理功能吸收与代谢缺乏与过量供给量与食物来源参与甲状腺素的合成。1、吸收：食物中碘进入胃肠道转变为碘化物后被吸收。2、排泄：主要经肾脏排泄，约90%随尿排出，10%随粪便排出。1、缺乏：引起甲状腺肿大。2、过量：引起高碘性甲状腺肿、碘性甲状腺功能亢进、乔本氏甲状腺炎等。1、中国营养学会提出每人每日碘的推荐摄入量。2、海产品含碘丰富，如海带、紫菜等。植物性食物中含碘量低。六、锌

24、生理功能吸收与代谢缺乏与过量供给量与食物来源1、金属酶的组成成分或酶的激活剂。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、其它功能。1、吸收：由小肠吸收，吸收率为2030%2、排泄：主要由肠道排出，少部分随尿排出，汗液和毛发也有少量排出。1、缺乏：儿童长期缺锌可导致侏儒症，成人长期缺锌可导致性功能减退、免疫功能降低等。2、过量：引起锌中毒，引起急性腹痛、腹泻等。1、中国营养学会提出每人每日锌的推荐摄入量。2、锌来源广泛，贝壳类海产品、红色肉类及其内脏、蛋类、豆类等富含锌。蔬菜、水果锌含量低。七、硒生理功能吸收与代谢缺乏与过量供给量与食物来源1、作为谷胱甘肽过氧化物酶的组成成

25、分。2、保护心血管和心肌的健康。3、有毒重金属的解毒作用。4、其它功能。1、吸收：主要在小肠吸收，吸收率为50%100%2、排泄：大部分经尿排泄，少量从肠道排泄。1、缺乏：是发生克山病的重要原因。发生大骨节病。2、过量：引起中毒。1、中国营养学会提出每人每日锌的推荐摄入量。2、海产品和动物内脏是硒的良好食物来源，如鱼子酱、海参、牡蛎、蛤蛎和猪肾等。八、铜生理功能吸收与代谢缺乏与过量供给量与食物来源1、维持正常的造血功能。2、维护中枢神经系统的完整性。3、促进骨骼、血管和皮肤健康。4、抗氧化作用。1、吸收：主要在小肠吸收，吸收率约40%。2、排泄：约80%经胆汁由肠道粪便排出，从尿、皮肤、头发和

26、指甲排出量较少。1、缺乏：膳食供应充足，一般不易缺乏。2、过量：引起急、慢性中毒。1、我国营养学会推荐成人AI为2.0mg/d。2、铜广泛存在于各种食物中，牡蛎含量最高。一般奶和蔬菜中铜含量较低。九、锰生理功能吸收与代谢缺乏与过量供给量与食物来源1、酶的组成成分或激活剂。2、维持骨骼正常发育。3、促进糖和脂肪代谢及抗氧化功能。4、与生殖功能有关。1、吸收：主要在小肠吸收，吸收率较低，（2%15%）。2、排泄：90%以上由肠道排出，少量从尿中排出，微量从汗、头发和指甲中排出。1、缺乏：膳食供应充足，一般不易缺乏。2、过量：引起中毒。1、我国营养学会推荐成人AI为3.5mg/d。2、糙米、核桃、海

27、参、鱿鱼中锰含量最高。精制谷类、脂肪、鱼、肉等含量较低。十、氟生理功能吸收与代谢缺乏与过量供给量与食物来源1、对维持骨骼和牙齿结构稳定性具有重要作用。2、是构成牙齿的重要成分。1、吸收：摄入的氟约有7590%由胃肠迅速吸收进入血液。2、排泄：肾脏为氟的主要排泄途径，少量从粪便、毛发、汗液排出。1、缺乏：引起牙齿发育不全，增加龋齿发生率。2、过量：引起急，导致氟骨症、氟斑牙等。1、我国营养学会推荐成人AI为1.5mg/d。2、饮水是氟的主要食物来源。十一、钴生理功能吸收与代谢缺乏与过量供给量与食物来源作为维生素B12的组成成分。1、吸收：在小肠吸收。2、排出：经肾脏排出，少量从粪便和汗液排出。1、至今善未发现人体钴缺乏现象。2、过量的钴可产生毒性作用。1、我国未制定钴的推荐摄入量。2、动物性食物如肝、肾、海产品等及绿叶菜中含量多。3、乳制品和各类精制食品中含量低。十二、钼生理功能吸收与代谢缺乏与过量供给量与食物来源作为酶的辅助