食品安全与营养学习培训课件

1、食品安全与营养食品安全与营养一、课程性质和任务本课程的任务是从预防医学的观点出发，掌握营养与食品卫生的基本理论和基本技能，了解学科发展方向，结合生产生活实际，合理利用食物资源，改善居民营养状况，预防食品污染和食物中毒，以增强国民体质，提高健康水平。注重培养对实际食品卫生问题具体分析及处理能力。绪论掌握内容：营养学与食品卫生学概念，营养与食品卫生学的主要研究内容与研究方法。熟悉内容：现代营养学的形成与发展及其主要成就。现代食品卫生学沿革过程中的主要内容与成就。了解内容：我国本学科领域存在的问题以及营养与食品卫生学的研究展望。概念 营养学是研究食物中的营养素及其它生物活性物质对人体健康的生理作用和

2、有益影响；概念 食品卫生学是研究食物中含有的或混入食物中的各种有害因素对人体健康安全的危害及其预防措施。 绪论营养学的进展我国三千年前就有食医皇帝内经中提出了“五谷为养、五果为助、五畜为益、五菜为充”的膳食模式。现代营养学起源于18世纪中叶整个19世纪到20世纪中叶为发现和研究各种营养素的鼎盛时期（人们已认识到蛋白质、脂肪、碳水化合物、矿物质及维生素的生理作用。19世纪30年代，对微量元素开始进行研究）。20世纪末期植物化学物的研究热点21世纪分子营养学为又一研究热点新进展：1、对膳食纤维生理作用及预防疾病认识；2、对多不饱和脂肪酸的研究；3、对某些维生素和微量元素的研究；4、膳食、营养与某些

3、慢性病的关系；5、营养因素与遗传基因的相互作用；6、食物中非营养素生物活性成分的研究。5社区营养4营养与疾病3不同人群的营养2各类食物的营养价值1人体对营养的需要 营养学基础营养学主要学科内容食品卫生学研究内容食品的污染问题各类食品的卫生问题食物中毒等食源性疾病及预防食品卫生监督管理营养与食品卫生学研究展望 继续开展营养学的各项基础研究 开展特殊人群合理营养与膳食结构研究 营养相关疾病的理论研究 加强社区营养及必要社会措施的研究 不断认识和研究在食物中新出现的污染问题 提高食物中毒及其他食源性疾病管理水平 进一步完善食品卫生监督管理体制与机构食品卫生学的进展19世纪初奠定了食品卫生学的自然科学

4、基础现代食品的出现和环境污染的日趋严重，各种来源不同、种类各异的食品污染因素，如黄曲霉毒素等食物中毒病原菌；化学农药造成的污染、残留；多环芳烃化合物等多种污染食品的诱变物和致癌物食品容器包装材料中污染，如金属、高分子物质的单体及加工中所用的助剂；CDC（中国疾病预防控制中心）的成立及我国加入WTO后面临的挑战营养与食品卫生学的研究方法实验研究： 离体实验(in vitro)、 整体实验(in vivo)人群研究： 自愿者的试验研究、人群流行病学调查、意外事故或突发事件的人群研究均涉及食物、饮食（结构和行为）与人体健康关系营养学 (Nutriology)食品卫生学(Food Hygiene)区别

5、相同研究内容、对象实践应用均不同营养学与食品卫生学的区别和联系第一篇 营养学中国营养改善行动计划的总目标： 通过保障食物供给，落实适宜的干预措施，减少饥饿和食物不足，降低热量-蛋白质不良的发生率，预防、控制和消除微量营养素缺乏症； 通过正确引导食物消费，优化膳食模式，促进健康的生活方式，全面改善居民营养状况，预防与营养有关的慢性病。 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

6、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major element) 微量元素(microelement或trace element) 第一章 营养学基础 教学要求掌握：氨基酸与必需氨基酸；氨基酸模式和限制氨基酸；食物蛋白质营养学评价；蛋白质营养不良。脂类的分类与功能，必需脂肪酸及其生理功能。碳水化合物的分类，膳食纤维的生理功能。人体的能量消耗。矿物质的概念、分类、生理意

7、义；钙、铁、锌吸收和利用的影响因素以及缺乏与过量的危害。维生素的概念、分类与命名；维生素A、维生素D、维生素B1、维生素B2、叶酸、维生素C的生理功能，缺乏与过量的危害，食物来源及适宜供给量。熟悉：蛋白质的消化、吸收及代谢，蛋白质供给量及食物来源。脂类的消化、吸收及转运，脂类的食物来源与供给量。碳水化合物的适宜供给量，乳糖不耐受性。影响基础代谢的因素，人体一日能量需要的确定方法。钙、铁、锌的食物来源、供给量，其他矿物质的营养需要及缺乏与过量的危害。维生素E的生理功能，缺乏与过量的危害，食物来源及适宜供给量。了解:蛋白质和脂类的生理功能；碳水化合物的消化、吸收；能量不足与过剩的危害。矿物质的吸收

8、与代谢。机体维生素营养状况评价。学习方法建议这门课内容不难理解，就是显得多而杂，易感到不好理出头绪这门课采用闭卷考试，时间90分钟，考试题型分为名词解释、选择答案、填空、简答题、问答题五种类型学习过程中，除了听课、做笔记、做练习外，可以对照一下学习要求，自己对要求掌握的内容是否已心中有数？熟悉的内容是否基本清楚了？过段时间再温习一遍，应该可以把本课程学好。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(essential amino acid)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

9、白质的氨基酸有20种 必需氨基酸（9种）：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(conditionally essential amino acid)：半胱氨酸和酪氨酸 非必需氨基酸(nonessential amino acid)。 *组氨酸为婴儿必需氨基酸，成人需要量可能较少。摘自Modern Nutrition in Health and Disease ，第9版，第14页，1999年。 构成人体蛋白质的氨基酸 氨基酸模式(amino acid pattern) ：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

10、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(reference protein)：是指可用来测定其它蛋白质质量的标准蛋白。 限制氨基酸(1imiting amino acid)：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

11、需氨基酸，称为限制氨基酸。 蛋白质互补作用(complementary action)：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(amino acid pool)：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(obligatory nitrogen losses)：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

12、代谢及氮平衡 氮平衡(nitrogen balance)：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。 BI-(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(zero nitrogen balance)； 摄入氮多于排出氮为正氮平衡(positive nitrogen balance)； 摄入氮少于排出氮为负氮平衡(negative nitrogen balance)； 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

13、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 WHO Technical Report Series 724, 第119页，1985年。 真消化率(true digestibility) 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(apparent digestibility) 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(biological value，BV) 蛋白质净利用率(net protein utilization，NPU) 蛋白质功效比值(pro

14、tein effciency ratio，PER) 氨基酸评分(amino acid score，AAS) 相对蛋白质值(relative protein value，RPV) 净蛋白质比值(net protein ratio，NPR) 氮平衡指数(nitrogen balance index，NBI) 生物价(biological value，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(net protein utilization，NPU)：是反应食物中蛋白质被利

15、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(protein effciency ratio，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(amino acid score，AAS)：是用被测食物蛋白质的必需氨基酸评分模式(amino acid scoring pattern)和推荐的理想的模式

16、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WTO Technical Report Series 724, 第121页, 1985年。 表1-7 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(protein digestibilit

17、y corrected amino acid score,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 Understanding Nutrition, 第8版，Appendix J，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(proteinenergy malnutrition，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

18、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/(kgd)摄入蛋白质为宜，我国推荐摄入量为1.16g/ (kgd)。 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3550g/L)， 血清运铁蛋白(正常值为2.24.0g/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

19、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(fatty acid)按其碳链长短分类 长链脂肪酸(14碳以上) 中链脂肪酸(含812碳) 短链脂肪酸(6碳以下)按其饱和程度分类 饱和脂肪酸(saturated fatty acid) 单不饱和脂肪酸(monou

20、nsaturated fatty acid,PUFA) 多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acid)按其空间结构不同分类 顺式脂肪酸(cis-fatty acid) 反式脂肪酸(trans-fatty acid)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)nCH2COOH甲基端 羧基端 常见的脂肪酸摘自Modern Nutrition in Health and Disease，第9

21、版, 第68页，1999年。 必需脂肪酸(essential fatty acid，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Modern Nutrition in Health and Disease,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

22、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

23、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-density lipoprotein，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

24、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

25、，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1:46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(xy

26、lose) 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310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(dietary f

27、iber)根据其水溶性不同，一般分为： 可溶性纤维(soluble fiber) 不溶性纤维(insoluble fiber)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：Perspective in Nutrition，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 (sparing protein action) 当摄入足够的碳水化合物时，可以

28、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

29、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) 1cal4.184J 1J0.239cal。 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) 1

30、g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(basal metabolism，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1825)，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(basic energy expenditure，BEE)，必须首先测定基础代谢率(basal metabolic rate，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)0.0

31、0659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(resting metabolic rate，RMR)代替BMR。 人体24小时静息代谢参考值(kcal) 摘自Nutrition Science and Applications，第二版，第190页，1997年。 直接用公式计算 男BEE66+13.7体重(kg)+5.0身长(cm)6.8年龄(y) 女BEE65.5+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

32、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Technical Report Serie 724，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

33、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(thermic effect of food，TEF

34、)，即食物特殊动力作用(specific dynamic action，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Understanding Nutrition 第八版，第240页，1999年

35、。 测量法 直接测热法(direct calorimetry)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(indirect calorimetry)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 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

36、、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

37、 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。钙的代谢副甲状旁腺素钙的供给量 成人适宜摄入量(adequate in take,AI)为1000mg/d，无明显损害水平(non-observed adverse effect level, NOAEL)为1500mg/d。

38、 可耐受最高摄入量(tolerable upper intake level,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1:11.5之间比较好 磷的NOAEL为1500mg/d UL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(iron

39、 deficiency store,ID) 红细胞生成缺铁期(iron deficiency erythropoiesis, IDE) 缺铁性贫血期（iron deficiency anemia, 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

40、) 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(glutathione peroxidase，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

41、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400g/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/d UL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

42、 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(glucose tolerance facto,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50g/d，UL为500g/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

43、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 维生素A(vitamin A)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(preformed vitamin A)，指在动物体内具有视黄醇生物活性功能的类维生素A

44、。 视黄醇(retinal) 视黄醛(retinal) 视黄酸(retinoic acid) 视黄基酯(retinyleasters) 维生素A原(provitamin A)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

45、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1.53mol/L。 相对剂量反应试验(relative dose response test，RDR) 改进的相对剂量反应试验(modified relative dose response test，MRDR) 视觉

46、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(conjunctival impression cytology，CIC) 眼部症状检查 1g视黄醇=0.0035mol视黄醇=1g视黄醇当量(RE) 1g-胡萝卜素=0.167g视黄醇当量(RE) 1g其它维生素A原=0.084g视黄醇当量(RE) 1IU维生素A=0.3g视黄醇=0.344g醋酸维生素A酯=0.55g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A RNI，男性为每天800g视黄醇当量，女性

47、为每天700g视黄醇当量。 UL值：成年人为3000g/d，孕妇2400g/d，儿童2000g/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 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。

48、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 VD缺乏症 佝偻病(rickets) 骨质软化症(osteomalacia) 骨质疏松症(osteoprosis) 手足痉挛症 过多症 中毒症状包括食欲不振、体重减轻、恶心、呕吐、腹泻等。 血清钙磷升高，发展成动脉、心肌、肺、肾、气管等软组织转移性钙化和肾结石。 严重的维生素D中毒可导致死亡 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1660pg/ml 血清钙磷乘积、血清碱性磷酸

49、酶活性供给量 儿童、少年、孕妇、乳母、老人RNI为10g/d 16岁以上成人RNI为5g/d UL为20g/d 1IU维生素D3=0.025g维生素D3 1g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 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

50、聚集作用 其它 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 四种生育酚中以-生育酚含量最多，活性最高，其来源有2种，即： 天然的生育酚(d-生育酚) 人工合成生育酚(dl-生育酚)维生素E活性表示 -生育酚当量(-tocopheral equivalence, -TE) 国际单位(IU) 1IU维生素E=0.67mg d-生育酚 1mg dl-生育酚=1.1IU维生素E维生素E的供给量 成人的维生素E推荐摄入量是10mg总生育酚 维生素E的食品来源 植物油、麦胚、硬果、种子类、豆类及其它谷类 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

51、亚甲基连接在一个噻唑环上所组成。生理功能 辅酶功能 焦磷酸硫胺素(TPP)是碳水化合物代谢中氧化脱羧酶的辅酶，参与三大营养素的分解代谢和产生能量。 作为转酮醇酶的辅酶参与转酮醇作用(transketolation)，在核酸合成和脂肪酸合成中起重要作用。 非辅酶功能 参与某些神经递质的合成和代谢 调控某些离子通道功能硫胺素缺乏的原因 摄入不足、需要量增加、机体吸收或利用障碍。硫胺素缺乏症 干性脚气病(dry beriberi) 湿性脚气病(wet beriberi) 急性暴发性脚气病(acute beriberi) 婴儿脚气病 硫胺素过量中毒 头痛、惊厥、心律失常等。硫胺素机体营养状况评价 尿硫

52、胺素负荷试验 4小时尿中排出的硫胺素200g为正常，100199g为不足，100g为缺乏。 24小时尿硫胺素含量，40150g/d为临界缺乏，40g/d为缺乏。 硫胺素和肌酐含量比值(g硫胺素/g肌酐) 66为正常，2765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0.50.6mg。 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 核黄素(ribof

53、lavin)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。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(erythrocyte glutathione reductase activation coefficient, EGRAC) 活性系数(activity coefficient,AC)：为加与不加入FAD（黄素腺嘌呤二核苷酸）时谷胱甘肽

54、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，80269为正常，2779为不足，27为缺乏。 尿负荷试验 4小时尿液核黄素排出量400g为核黄素缺乏， 400799g为不足，8001300g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 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

55、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、痴呆烟酸机体营养状况评价 尿负荷试验：测4小时尿中N-甲

56、基烟酰胺，排出量低于2.0mg为缺乏，2.02.9mg为不足，3.03.9mg为正常。 尿中2-吡啶酮/N-甲基烟酰胺比值：1.34.0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(nicotinic gquivalence,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

57、烟酸为结合型，需加碱处理后，游离烟酸才易被机体吸收。 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/(k

58、g.bw)，收集24小时尿测定其中的黄尿酸含量，计算黄尿酸指数(xantharenic acid index，XI) 24小时尿中黄尿酸排出量(mg)XI= 色氨酸给予量(mg) XI为01.5表示维生素B6的营养状况良好，当维生素B6不足时XI可超过12。 尿中4-吡哆酸含量 血浆PLP：血浆含量在14.672.9nmol/L(3.618ng/ml)，若低于下限可考虑维生素B6不足的可能。 其它的指标：还有红细胞转氨酶指数，如谷草转氨酶指数、谷丙转氨酶指数以及血浆同型半胱氨酸含量等。VB6供给量和食物来源 中国营养学会2000年提出我国居民膳食维生素B6的AI值，成人为1.2mg/d。食物来

59、源 白色肉类(如鸡肉和鱼肉) 肝脏、豆类、坚果等 水果蔬菜(香蕉) 叶酸(folic acid)是含有蝶酰谷氨酸结构的一类化合物的统称。生理功能 其活性形式为四氢叶酸(H4PteGlu)，其是体内重要生化反应中一碳单位的运载体(是一碳单位转移酶系的辅酶)。 叶酸在嘌呤、胸腺嘧啶和肌酐-5磷酸的合成、甘氨酸与丝氨酸相互转化、组氨酸向谷氨酸转化、同型半胱氨酸向蛋氨酸转化过程中充当一碳单位的载体，因此不仅可通过腺嘌呤、胸苷酸影响DNA和RNA的合成，而且还可以通过蛋氨酸的代谢影响磷脂、肌酸、神经介质以及血红蛋白的合成。 叶酸缺乏 巨幼红细胞贫血 胎儿神经管畸形 高同型半胱氨酸血症 孕妇先兆子痫、胎盘

60、早剥、胎儿宫内发育迟缓、低出生体重 衰弱、健忘、失眠等叶酸过量 影响锌的吸收 干扰VB12缺乏的诊断与治疗叶酸机体营养状况评价 血清和红细胞叶酸含量 尿嘧啶脱氧核苷抑制试验：测定叶酸在胸腺嘧啶脱氧核苷的合成过程的生物效应。 组氨酸负荷试验：口服负荷25g的组氨酸，测定6h尿中亚胺甲基谷氨酸排出量，正常排出量是520mg，叶酸缺乏时是正常的510倍。叶酸营养状况评价叶酸参考摄入量 美国提出(1998年)叶酸的摄入量应以膳食叶酸当量(dietary folate equivalence，DFE)表示。 DFE(g)=膳食叶酸(g)+1.7叶酸补充剂(g) 中国营养学会推荐我国成人叶酸的RNI值为4