第三章 食物与健康

第三章食物与健康FoodandHealth第一节营养素和能量(Nutrientsandenergy)一、营养素(营养素及其摄入量的基本概念)食物(Food)生物为了生存和生活必须摄入体内的营养物质的载体。一般等同“食品”(加工制作食物)膳食(diet)由多种食物组成的日常饮食。营养(nutrition):人体摄入食物，消化、吸收和利用其营养成分，以满足其自身生理功能和从事各种活动需要的必要生物学过程。实质：生理需要、生物作用。营养素(nutrients)食物中具有营养功能的。六大类：/宏量营养素(macronutrients)：蛋白质、脂肪、碳水化合物。它们需要量以g计，产生热量（能量）。/微量营养素（micronutrients）:矿物质、维生素。它们需要量以mg或ug计，不直接产生热量。＞营养素（生理）需要量（nutritionalrequirement）维持正常生理功能、健康所需要的热能和各种营养素的量。最低需要量：生理平衡（生理需要量）适宜需要量生长、健康、劳动能力＞营养素（膳食）供给量RDA,每日膳食营养供给量（RecommendedDietaryallowances）在生理需要量基础上，考虑人群安全率、饮食习惯、食物生产、社会经济条件等因素、国家行政部门或营养权威机构制定的营养素适宜摄入量。RDA特点：/高于生理需要；/绝大多数；/制定；/每日量、一个时期。1）估计平均需要量EAR:特定人群、平均需要、50%个体2）推荐摄入量RNI:相当于RDA,满足97-98%RNI=EAR+2SD或=1.2xEAR（变异系数10%）3）适宜摄入量AI：观察或实验，健康人群、不准确>EAR/RNI4）可耐受最高摄入量UL：<UL,所有个体无危害，>UL,毒副危险增加DRIs的特点：/2000年制定；/预防慢性病为目标（RDA预防营养缺乏）;/一组指标。二、蛋白质（protein）口概述蛋白质是一切生命的物质基础。是含C、H、O、N、S等元素高分子含氮化合物。人体蛋白质由20种氨基酸组成。/8种必需氨基酸：缬、异亮、亮、苯丙、蛋、色、苏、赖氨酸/12种非必需氨基酸：—甘、丙、脯、酪、半胱、天冬、谷、组、精、丝氨酸；天冬酰胺、谷氨酰氨>必需氨基酸（EAAessentialaminoacid）:体内不能合成或合成数量不足，必须由膳食供给满足生理需要的氨基酸。成人8种：缬、异亮、亮、苯丙、蛋色、苏、赖（借一两本淡色书来）；幼儿9种：8种＋组氨酸。＞条件必需氨基酸：酪、半胱氨酸由蛋、苯丙氨酸转变，如其食物供应充足，分别可减少蛋、苯丙氨酸的需要量30％、50％＞非必需氨基酸(NEAA,non-essentialaminoacid)其它的氨基酸。同样需要、可合成而已。口蛋白质的生理功能＞构成机体组织和更新修复人体16〜19%;更新修复，每天3％，合成与分解处于动态平衡。氮平衡(Nitrogenbalance)在一定时间(24h)摄入与排出的氮量基本相等，称为氮平衡。用于测试人体蛋白质需要量、衡量蛋白质质量、评价蛋白质营养状况的重要指标/数学表达公式:NB=I-E=I-(F+U+S)氮平衡=摄入氮-(粪氮+尿氮+皮肤等排出氮)/正氮平衡氮〉排出氮如：婴幼儿、青少年/负氮平衡氮＜排出氮如：消耗性疾病患者影响氮平衡的因素：＞能量与蛋白质的供给：能量要充足＞机体活动量＞合成与分解激素＞试验的试验期的时间不能太短(5-8天)＞提供机体氮源，构成体内重要物质重要生理活性物质，如酶、激素、Hb抗体、核蛋白等。＞提供热量：4kcal/g口蛋白质缺乏症生长发育迟缓、贫血、易感染、蛋白质营养不良等消瘦型(marasmus):蛋白质、能量水肿型(kwashorkor):蛋白质口蛋白质过多伴随动物脂肪过多肾负担加重、肾功能不全口食物蛋白质的营养价值评价＞食物的蛋白质含量蛋白质的质量高低，数量是基础。动物性食物如畜肉10－20％，大豆35－40％，其他植物性食物如谷类7.5-15％蛋白质含量测定：凯氏(kjeldahl)定氮法，计算N量平均蛋白质含N:16%食物粗蛋白含量=含N量x6.25＞蛋白质消化率(digestibility)蛋白质真消化率=X100%X100%蛋白质表观消化率=X100%/真消化率＞表观消化率/反映被消化酶分解程度,消化率越高，吸收利用可能性大。/消化率受人体因素影响：消化功能、情绪/消化率受食物因素影响：植物＜动物。蛋类98%，乳类97－98%，肉类92－94%，植物一般低于80%＞蛋白质生物学价值(biologicalvalue,BV)反映蛋白质利用率。蛋白质生物学价值=x100%•:•储留氮(利用)=吸收氮-尿氮-尿内源氮)•:•吸收氮（吸收）=摄入氮-（粪氮-粪内源氮）•:•常见食物的BV:鸡蛋94、牛奶90、猪肉74、大米77、黄豆64•:•蛋白质生物学价值的高低，主要决定于EAA含量和比值，即氨基酸模式。—•氨基酸模式（aminoacidpattern）某食物蛋白质的各种必需氨基酸的构成比例。以色氨酸含量为1时的标化比例。成人:色:苏:异:缬:赖:蛋:苯:亮（mg/kg）3.57101012131414（比值）1:2:2.8:2.8:3.4:3.7:4.0:4.0当食物蛋白质氨基酸模式与人体蛋白质氨基酸模式越接近,必需氨基酸被机体利用的程度（BV）越高，其营养价值也越高。♦参考蛋白质（referenceprotein）鸡蛋的蛋白质与人体蛋白质的氨基酸模式非常接近，实验中作为参考蛋白，或标准蛋白。♦限制性氨基酸（LMA,limitingaminoacid）与标准蛋白（鸡蛋）比较，食物蛋白质中一种或几种EAA相对含量较低，导致其他的EAA在体内不能被充分利用，其蛋白质营养价值降低。这些含量相对较低的EAA为限制性氨基酸（LMA）。最低的为第一LMA，依次类推为第二、三・・・LMA。例如，谷类蛋白质，第一LMA为赖氨酸；豆类则为蛋氨酸；鱼翅为色氨酸（缺鲜味）。■：■蛋白质互补作用（complementaryaction）多种食物混合食用，其蛋白质之间相互补充EAA的不足，提高整个膳食的蛋白质营养价值。例如，大米和大豆混合膳食。＞其他评价指标：/蛋白质净利用率（NPU）（自学）反映蛋白质在体内被利用的情况。蛋白质净利用率（%）=BVx消化率储留氮=x100％摄入氮/蛋白质功效比值（PER）（自学）测定生长发育中的幼小动物平均摄入lg蛋白质所增加的体重克数来表示蛋白质被机体利用的程度。动物体重增加g数PER=摄入食物蛋白总g数/氨基酸评分（AAS）或称化学评分反映蛋白质构成和利用关系。鸡蛋蛋白质作为标准蛋白（参考蛋白）。被测蛋白质每被测蛋白质每g氮中某氨基酸量(mg)AAS=标准蛋白质每g氮中该氨基酸量(mg)

第一LMA的评分值，即为该蛋白质的评分。□食物来源和供给量＞供给量占总热量的10-15%,0・8g/(kg・d)成人：70~80g/d;孕妇：增加5g、15g、20g;乳母：增加20g。三脂类(lipids)口概述脂类口脂类的生理功能＞供能与储能物质9kcal/g、60%内源性脂肪充足脂肪，节约蛋白质作用(脂肪供能充足减少蛋白质用作能源物质)。＞构成机体(细胞)组织和重要物质磷脂：细胞膜流动性、神经鞘磷脂脂蛋白：吸收、转运、代谢的功能成分糖脂：脑苷脂，神经节苷脂胆固醇：类固醇激素、VD3原。＞促进脂溶性Vit的消化、吸收、转运VitA、D、E、K＞食物色香味，饱腹感A提供必需脂肪酸♦:♦必需脂肪酸(EFA,essentialfattyacid)人体不可缺少，但自身不能合成、必需由食物提供的多不饱和脂肪酸：亚油酸(C18:2,n-6)a-亚麻酸(C18:3,n-3)/参与生物膜结构：线粒体、细胞膜的膜磷脂/参与磷脂和胆固醇酯化/体内重要生物活性物质的来源：花生四烯酸f前列腺素/白三烯类/血栓素，与炎症、血小板凝聚、免疫等有关口食物脂类营养价值评价A消化率植物油熔点低，消化率高动物脂肪相反。AEFA含量豆油、花生油、玉米油等EFA含量越高，营养价值越高。A脂溶性维生素含量鲨鱼肝油含量最多；猪油内不含维生素A、D;植物油含VitE高＞脂类稳定性不饱和脂肪酸VitE的含量口食物来源与供给量磷脂：蛋黄、瘦肉、脑、肝、肾等胆固醇：肉类、脑、内脏、蛋黄、奶油等EFA^主要植物油类，例如：棉油55%空油52%芝麻油44%玉米胚油48%EPA(C20:5)、DHA(C22:6):深海鱼类＞脂类供给量胆固醇＜300mg占总热量的20-25%;饱和脂肪酸占总热量10％以下；EFA占总热量3%以上，占总脂类10%;饱和:单不饱和:多不饱和=1:1:1碳水化合物(carbohydrates)口概述含C、H、0三种元素化合物、分子式多为：C(HO)n2n＞分类：A单糖(3-7C):葡萄糖、果糖、半乳糖、山梨醇、甘露醇等。A双糖：麦芽糖、蔗糖、乳糖等。A低聚糖(2-10单糖)：棉子糖、水苏糖、低聚麦芽糖、低聚果糖等。A多糖：淀粉、糖原、纤维素等。A血糖指数(glycemicindex,GI)分别摄入含50g碳水化合物的食物与50g葡萄糖后，2h血浆葡萄糖糖耐量曲线下面积之比。是衡量CHO对血糖反应的有效指标。GI越小，食物升血糖程度越小；糖尿病：低GI消化道病：高GI/葡萄糖的GI标准化为100。/精制米：高达80-90，面粉40-60/根茎类蔬菜：土豆80-85/高糖水果：西瓜、菠萝和香蕉50-70/坚果和豆类：10-20。/动物性食物：肉类、鱼类和蛋类接近0。一般，精加工、含糖高的食物GI高■：•GI瘦身法口生理功能A参与构成机体组成的重要物质小肠部分消化，小肠部分消化，结肠发酵完全吸收糖蛋白（核糖）、粘蛋白（信息传递）、糖脂（脑苷脂）。＞物质代谢的“中转站”通过三羧酸循环，参与脂肪酸（酮体）、氨基酸的代谢＞对蛋白质节约作用抗生酮作用；解毒作用（肝葡萄糖醛酸）调节血糖。＞改善食物感观品质美拉德反应（氨羰基反应）不可利用的多糖/膳食纤维（dietaryfiber，DF）存在植物体中不能被人体消化吸收的多糖，包括纤维素、半纤维素、木质素、果胶等，由于具有持水性等特点具有独特的生理功能。主要来自食物的植物性细胞壁结构。也有来源于动物性的膳食纤维的说法，主要指甲壳素（氨基多糖/几丁质）。植物纤维中葡萄糖分子以1,4糖苷键联结，人体淀粉酶不能破坏这些化学键/抗性淀粉(resistantstarch)小肠内、不被消化吸收的淀粉及其降解产物，包括三类类似膳食纤维生理特性，但不易保持水分。/具体种类•可溶性膳食纤维（solublefiber）:果胶、魔芋多糖、瓜儿胶、阿拉伯胶♦:.不溶性膳食纤维（insolublefiber）:纤维素、半纤维素、木质素（非CH0）、抗性淀粉、部分不可消化的寡糖ND0、Ma订lardreaction产物、甲壳素等。理化特性持水性结合和交换阳离子发酵性（如NDO）吸附鳌合有机化合物/预防常见大肠疾病：微生物发酵产物直接刺激肠蠕动；吸水性增加粪便体重体积等促排便，缓解痔疮、便秘等。/预防肠道癌症吸附胆酸分解的致癌产物；有益酸性优势菌繁殖；直接吸附毒素、有害化学物质的清道夫作用。/预防心血管病和胆石症减少脂肪、胆固醇吸收，预防心血管疾病；吸附胆酸、改变消化道分泌物的分泌量，预防胆结石。/增加食物体积，延缓排空，产生饱腹感减少脂肪和糖类吸收；减少食量、控制体重（预防肥胖）;增加对组织细胞胰岛素的敏感性（降血糖,预防糖尿病）。＞缺点：/直接影响食物消化吸收/影响微量元素吸收/急性肠道疾病不宜过多/胃肠道不适：腹痛、腹胀、腹泻口食物来源与供给量》食物来源粮谷类（70－80％）,薯类（20－25％）,豆类（21－60％）,坚果类，食糖（蔗糖），酒精等。麦麸、燕麦、养麦、玉米、小米、水果、绿叶蔬菜、豆类、蘑菇、海带等含膳食纤维多。-因食物不同部位、加工深度差别而异＞供给量供热比:60-70%DF供给量:(WHO)成人，27-40g/d我国：1800kcal，25g/d2400kcal、30g/d2800kcal、35g/d或3.0g/1MJ五能量(energy)口概述能量（energy）是一个系统作功的能力。体内能量，一方面，不断释放出热量维持体温恒定并向环境散发，另一方面，作为能源维持生命活动（ATP）。＞能量单位及换算国际单位：焦耳（焦，J）,常用kcal换算关系：lkcal=4.184kj＞能量来源：三大产热营养素蛋白质脂肪碳水化合物＞能量系数：蛋白质：4kcal/g脂肪：9kcal/g碳水化合物：4kcal/g4、9、4称能量系数（产热系数）口人体的能量消耗＞基础代谢（basalmetabolism）最基本生命活动（体温、心跳、呼吸、细胞与器官基本功能）的消耗、是热能最重要部分。用基础代谢率（BMR）表示，其影响因素多，包括体形与瘦体质、年龄、性别、内分泌、应激等。＞体力活动的能量消耗与职业、活动强度、时间有关占总能量消耗15-30％；体力活动分轻、中、重三级；肌肉发达、体重越重、活动时间越长消耗的能量越多。＞食物特殊动力作用(specificdynamicaction，SDA)摄食过程中额外增加能量消耗的现象。混合性食物SDA相当基础代谢的10%。又称食物热效应(Thermiceffectoffood,TEF)。TEF与食物营养成分、进食量、进食频率有关；不同产热营养素其SDA不同，富含蛋白质食物＞碳水化合物＞脂肪；进食快＞进食慢。＞生长发育和特殊生理需要婴幼儿童青少年;孕妇乳母。♦:.热能的消耗同能量需要一致。□人体能量