第三章 营养学基础 (NXPowerLite)

第三章营养学基础第一节营养学概论一、营养学的基本概念

食品（物）—生物为其生存所摄入的物质，是生命的物质基础。植物性食物（细菌）动物性食物

提供能量和营养素治疗作用食品（物）+–药品（物）–+

1.营养—获得并利用食物的过程。营—运营，即摄取，消化，吸收养—养生，即满足机体生理需要

2.营养素—食物中经人体消化、吸收、代谢后能维持生命活动的物质。

宏量营养素—蛋白质、脂类、碳水化合物（生热营养素）

微量营养素—矿物质、维生素

其他膳食成分—水、膳食纤维、生物活性物质

3.营养学—研究膳食、营养素及其他成分对健康影响的科学。包括：营养素代谢与人体健康的关系营养素之间平衡和相互作用营养素需要量和摄入参考量营养相关疾病的预防和治疗特殊人群和特殊环境下的营养食物中的营养素保存和营养强化植物化学物与保健食品社区营养管理和营养教学

食品营养政策和营养法规

4.膳食营养素参考摄入量

膳食参考摄入量（DRIs)包括平均需要量、推荐需要量、适宜需要量、可耐受最高摄入量。（1）平均需要量（EAR）

某一群体中个体需要量的平均值（只能满足50%个体需要）（2）推荐摄入量（RNI）

某一群体中绝大多数个体需要量的摄入水平RNI=EAR+2SD=1.2EAR

（3）适宜摄入量（AI）

通过观察和实验获得健康人群某种营养素的摄入量（资料不足，不能确定RNI，正确性不高）（4）可耐受最高摄入量（UL）

平均每日可以摄入某种营养素的最高量（几乎每个个体均无毒副作用）

RNI和UL之间是一个安全摄入范围（图3-1）

EAR是RNI的基础；RNI是摄入量目标；AI作为限制过量的标准；UL检查个体是否摄入过高

膳食营养素参考摄入量的应用一、应用参考摄入量（DRIs）评价个体摄入量将膳食评价结果和体格测量生化检验及临床观察结合起来进行分析

1.用平均需要量（EAR）评价个体摄入量

＜EAR（必须提高摄入量）

＜

RNI（推荐摄入量）（适当提高）≥RNI（摄入量充足）

2.用可耐受最高摄入量（UL）评价个体摄入量

＞UL（可能对个体有害）

二、应用参考摄入量（DRIs）评价群体摄入量

1.用EAR评价人群中摄入量低于EAR的人数/总人数

2.用适宜摄入量（AI）评估

EAR≥AI（基本无摄入不足）

EAR＜

AI（不能判断摄入不足）

3.用UL评估＞UL（面临健康风险）

4.不宜用EAR评估人群摄入水平不能认为EAR≥RDA（总体推荐摄入量）已达到推荐标准

5.不宜用RNI来评估人群摄入不足的比例不能将摄入低于RNI的个体认为摄入不足

6.不宜用食物频数问卷资料评价人群摄入量评估需要每个个体定量的膳食资料

7.能量和蛋白质需要量只用平均需要量来评估三、用DRIs为个体计划膳食

1.设定营养素摄入目标使各种营养素均达到RNI或AI，但不超过UL

调节能量的食物分布和摄入量，保持适宜体重

2.制订膳食计划根据中国居民膳食指南和平衡膳食宝塔，再复查是否达到营养素摄入目标四、用DRIs为群体计划膳食

1.为均匀性群体计划膳食对每一种营养素确定一个摄入不足和摄入过量，设计食谱达到“靶日常营养素摄入分布”，评估计划结果

2.为不均匀的群体计划膳食可以用不同方法进行计划；也可把“营养素需要量/能量需要量”最高的亚人群作为目标制定计划；也可用“营养素密度法”进行计算二、营养与健康的关系

1.营养素的功能

提供能量、促进生长与组织修复、调节生理功能

调节生理功能（1）动态平衡：能量、营养素、水盐平衡（2）内环境稳定：酶、激素、神经系统调节

2.营养素是维持健康的基础组织结构、生理功能、心理健康、预防疾病3.营养对人群健康的影响（1）保证儿童正常生长发育和心理发育（2）满足各类特殊人群的营养需要（3）增强特殊环境下人群的抵抗力耐受性适应性（4）预防营养素缺乏与过多及相关疾病（5）辅助各种疾病的治疗食物（营养素）→机体生理过程→防病康复健康三、营养学发展史1.古代营养学（中国领先）“药食同源”“五谷为养，五果为助，五畜为益，五菜为充”（黄帝内经）“食不厌精，脍不厌细”（孔子）？（春秋战国）“用之充饥则为食，以其疗病则为药”（千金方）？（唐代）“饮膳正要”（元代）“本草纲目”（明代李时珍）二、现代营养学的发展（国外领先）现代营养学18世纪中—19世纪分析食物组成，研究物质代谢19世纪—20世纪中发现氨基酸、蛋白质、维生素20世纪中—发现必需氨基酸、必需脂肪酸必需微量元素，静脉高营养法20世纪70—80年代膳食纤维中国现代营养学：中国传统营养理论与现代营养学相结合。第二节能量及宏量营养素宏量营养素：蛋白质、脂类、碳水化合物微量营养素：维生素矿物质：常量元素

0.01体重微量元素<0.01体重一、能量：作功、产热

1.能量单位表示单位：卡（calorie)千卡（kcal）

焦耳（J）千焦耳（KJ)1kcal=4.184

KJ1KJ=0.239

kcal2.能量来源

（1)产能营养素

碳水化合物4.0千卡/每克（产能）脂肪9.0千卡/每克（产能）

蛋白质4.0千卡/每克（产能）（2）食物的（能量）卡价，食物的热价

每克产能营养素在体内氧化产生的能量值（3）能量来源分配

碳水化合物55%～65%脂肪20%～30%

蛋白质10%～15%3.能量消耗

基础代谢+体力活动+食物热效应+生长发育等（1）基础代谢—机体在清醒、静卧、空腹、放松、

20

C～25

C时所需的能量。

测量方法①气体代谢法（根据耗氧多少）②用体表面积计算

体表面积(

m2

)

基础代谢率24（h）

影响因素①体表面积②年龄(先高后低）③性别（男﹥女）④激素⑤季节（冬季高），劳动强度大高（2）体力活动：日常所有的活动影响因素与肌肉，体重，劳动强度，时间呈正相关与工作熟练程度呈负相关（3)食物热效应（食物特殊动力作用）

由摄入食物引起的能量消耗

进食蛋白质产生热效应占总能量的30%～40%

（4）生长发育及孕妇、乳母对能量的需求儿童机体组织增加，胎儿发育与子宫组织增加乳汁分泌情绪精神状态4.能量需要量及膳食参考摄入量（千卡/日）

（1）能量需要量的测定能量需要量＝基础代谢率×体力活动水平

(2)膳食能量推荐摄入量

体力活动

轻中重成年男性240027003200成年女性2100230027005.能量的食物来源粮谷类和薯类含碳水化合物多油料作物富含脂肪动物性食物与大豆、硬果类富含脂肪和蛋白质

二、蛋白质（机体主要的含氮化合物）没有蛋白质就没有生命活动

1.蛋白质的元素组成及含氮量

(1)元素组成C、H、O、N、S等（2）含氮量

食物蛋白质含氮（N）量：

16%食物蛋白质含量＝N（克）

6.25食物蛋白质百分含量（克%）

＝N（克）/食物（克）

6.25100%

2.氨基酸氨基酸是组成蛋白质的基本单位（1）分类

必需氨基酸

人体不能合成或合成量较少，必须由食物提供

非必需氨基酸

人体能合成半必需氨基酸

在体内可由其他氨基酸（蛋氨酸、苯丙氨酸）转变而成

必需氨基酸

苏氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸、蛋（甲硫）氨酸、色氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、（组氨酸）

【苏赖苯蛋色亮异缬组（婴幼儿）】

非必需氨基酸天门冬氨酸、天门冬酰胺、谷氨酸、谷氨酰胺、酪氨酸、甘氨酸、丙氨酸、半胱氨酸、组氨酸、精氨酸、脯氨酸、丝氨酸

【天天谷谷酪甘丙半（组）精脯丝】半必需氨基酸酪氨酸、半胱氨酸

【酪（了）半（只）】（2）氨基酸模式及限制氨基酸

氨基酸模式某种蛋白质中各种必需氨基酸的构成比例(色氨酸为1）限制氨基酸食物蛋白质的必需氨基酸组成与参考蛋白质比较，缺乏较多的氨基酸第一限制氨基酸比较后，缺乏最多的氨基酸3.蛋白质分类（1）完全蛋白质必需氨基酸种类齐全、数量充足、比例适当（能维持成人健康，促进儿童生长发育）

(2）半完全蛋白质

必需氨基酸种类齐全、但有的数量不足、比例不当（3）不完全蛋白质

必需氨基酸种类不全4.蛋白质的消化、吸收和代谢（1）蛋白质的消化胃胃蛋白酶胃酸胃蛋白酶原胃蛋白酶小肠胰液（内肽酶、外肽酶）肠液肽酶+（2）蛋白质的吸收氨基酸和二肽、三肽被吸收(3)蛋白质的分解和合成处于动态平衡中，吃多排多以尿素等含氮化合物形式在尿中排出体内由氨基酸合成蛋白质（4）氮平衡

摄入氮量和排出氮量的关系氮平衡（B)＝摄入氮-（尿氮+粪氮+皮肤氮）零氮平衡、正氮平衡、负氮平衡

5.蛋白质的生理功能（1）构成身体组织是机体组织的重要成分（2）调节生理功能酶、免疫球蛋白、肌球蛋白、脂蛋白、血红蛋白、白蛋白、激素、转运蛋白（3）供给能量脱氨基生成

-酮酸进行氧化分解产能6.食物蛋白质营养价值评价（量和质）（1）食物蛋白质含量＝N（克）6.25(食物蛋白质含氮（N）量：

16%)（2）食物蛋白质质量①消化率摄入N－粪N表观消化率（％）＝100%

摄入N

摄入N－（粪N-粪内源N）

真消化率（％）＝100%摄入N

②利用率动物增加体重（克）蛋白质功效比值=摄入蛋白质（克）

储留N生物价=

100吸收N

储留N=

吸收N-（尿N-尿内源N）

吸收N=摄入N-（粪N-粪内源N）

（4）氨基酸评分（蛋白质化学分）待评食物蛋白质第一限制氨基酸量(mg/g蛋白)

参考蛋白质同种氨基酸量(mg/g蛋白)（用各种必需氨基酸逐一比较，第一限制氨基酸）经消化率修正的氨基酸评分=氨基酸评分×真消化率

×100

7.蛋白质的互补作用：不同种类食物混合食用，提高蛋白质的利用率。如谷类（赖氨酸少）+大豆谷类:大豆:奶粉=67:22:11（含量）（氨基酸分88）

但谷类44（赖），大豆64（含硫氨基酸），奶粉83（含硫氨基酸）8.蛋白质推荐摄入量及食物来源（1）蛋白质推荐摄入量成年男子轻体力劳动75g/日（2）蛋白质的主要食物来源植物性食物谷类豆类动物性食物

蛋类奶类肉类优质蛋白：豆类和动物性蛋白质应占30%～50%摄入不足与过多参考摄入量（克/天）体力活动轻中重男758090女657080

9.蛋白质营养状况评价（1）膳食蛋白质摄入量（2）身体测量体重、身高、上臂围、上臂肌围、胸围、生长发育指数等（3）生化检验血清白蛋白、前白蛋白、血清运铁蛋白、纤维结合蛋白、视黄醇结合蛋白等三、脂类甘油三脂（脂肪，中性脂肪）类脂：磷脂，糖脂，固醇类

1.脂类的组成和分类（1）脂肪约占脂类的95%

可变脂（随机体能量摄入和消耗而变动）

（2）脂肪酸

①按链长：长链(

14C),中链(8~12C),短链(

6C)

②按饱和度：

饱和脂肪酸，不饱和脂肪酸不饱和脂肪酸:单不饱和脂肪酸,多不饱和脂肪酸

③按空间结构：顺式脂肪酸，反式脂肪酸④按不饱和脂肪酸第一个双键位置：

（或n)-3,

-6,

-9等

CH3CH2CH2CH2CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2COOHΔ体系181716151413121110987654321ω体系123456789101112131415161718

Δ编码体系命名：18:2(Δ9,12)

ω编码体系命名：18:2(ω6,9)（3）类脂（固定脂）

1）磷脂甘油+脂肪酸+磷酸根+含氮化合物

卵磷脂，神经鞘磷脂等

2）糖脂碳水化合物+脂肪酸+氨基乙醇

3）固醇类

胆固醇和谷固醇

环戊烷多氢菲胆固醇2.脂类的消化和吸收

(1)脂肪的消化吸收主要在小肠（胰脂肪酶和肠脂肪酶)中、短链脂肪酸和甘油吸收后经门静脉入肝;长链脂肪酸和甘油一脂在肠粘膜细胞中重新合成甘油三脂，并与磷脂，胆固醇及蛋白质形成乳糜微粒经淋巴系统进入血循环。

(2)类脂的消化吸收磷脂与脂肪相似。游离胆固醇直接被吸收

3.脂类的生理功能

（1)脂肪

1）供能储能

2）促进脂溶性维生素吸收

3）保温、保护脏器

4）增加饱腹感

5）增味添香（2）类脂构成组织成分和一些重要的生理活性物质

(生物膜、神经髓鞘，胆固醇是类固醇激素的前身)(3)必需脂肪酸

体内不能合成,必须由食物提供的脂肪酸亚油酸和

-亚麻酸

亚油酸（

6,9)

-亚麻酸(

3,6,9)

体内合成体内合成花生四烯酸EPA

DHA(二十碳四烯酸)（二十碳五烯酸)（二十二碳六烯酸）（

6,9,12,15）（

3,6,9,12,15)(

3,6,9,12,15,18)（脑黄金）

必需脂肪酸的生理功能①线粒体和细胞膜的重要组分②合成前列腺素③参与胆固醇代谢，防止动脉粥样硬化④参与动物精子形成⑤维护视力（DHA）但过多使体内过氧化物增加4.膳食脂肪参考摄入量及脂类食物来源

(1)膳食脂肪适宜摄入量

50克/日；饱和:单不饱和:多不饱和为﹤1:

1:

1

-6:

3为4～6:

1(2)脂类的主要食物来源来源—

植物中的油类（必需脂肪酸最好的来源）动物性食物（含胆固醇）

胆固醇

300mg/日脂肪摄入过多会引起肥胖、高脂血症、心血管病。

四、碳水化合物（糖类）

1.分类单糖—葡萄糖、果糖双糖—蔗糖（葡萄糖+果糖）、麦芽糖（2

葡萄糖）乳糖（葡萄糖+半乳糖）、海藻糖（2

葡萄糖）寡糖—3~10个单糖分子组成。如豆类中的棉子糖（葡+果+半乳糖）和水苏糖（葡+果+2

半乳糖）多糖—10个以上单糖分子组成。淀粉（直链淀粉，支链淀粉）糖原，甲壳素，硫酸软骨素，透明质酸-葡萄糖的结构

纤维：可溶性（果胶、树胶）不溶性（纤维素、半纤维素、木质素）2.消化和吸收（1）消化主要在小肠进行

淀粉麦芽糖、麦芽三糖、异麦芽糖、

-临界糊精（小肠粘膜上皮细胞表面）葡萄糖

胰淀粉酶

（2）吸收部位：空肠（主要经门静脉入肝）3.碳水化合物的生理功能（1）储能供能（2）构成组织及重要生命物质

（3）节约蛋白质（4）抗生酮作用（5）解毒（肝中葡糖醛酸）（6）增强肠道功能膳食纤维吸水通便，促进益生菌繁殖（益生元）4.膳食参考摄入量与食物来源（1）膳食参考摄入量占总能量的55%～65%（限制单糖和双糖）（2）食物来源主要是谷类和薯类，还有豆类膳食纤维25~35克/天

5.血糖生成指数（GI)

某食物在食后2h血糖曲线下面积GI=×100%

相当含量葡萄糖在食后2h血糖曲线下面积六、矿物质常量元素—钙、磷、钾、钠、氯、镁、硫微量元素人体必需—碘、锌、铁、铜、硒、钼、铬、锰、钴可能必需—硅、镍、硼、矾、氟潜在毒，少量可能有用—铅、镉、汞、砷、铝、锂、锡[注]下面划线的是美国膳存片中含有的元素；红色汉字是本书中的定义。一、常量元素（一）钙99%骨骼和牙齿，60%羟磷灰石结晶Ca10(PO4)6(OH)21.生理功能：组成骨和牙齿

维持肌肉神经的正常活动（Ca2+抑制作用）参与凝血过程

Ca2+作为第二信使参与调节细胞内多种酶的活性缺乏：佝偻病、成年人骨质疏松（骨质软化）

过量：肾结石影响铁、锌、镁、磷的吸收和利用奶碱综合症2.膳食参考摄入量800mg/日吸收：有利因素—1,25-(OH)2D3、氨基酸、乳糖、钙磷比不利因素—植酸、草酸、脂肪、膳食纤维、一些药食物来源：乳类、海带、虾皮、芝麻、豆类等钙制剂：碳酸钙（含钙40%），柠檬酸钙（21%）乳酸钙（13%），葡萄糖酸钙（9%）（二）镁25g60%～65%存在于骨齿，27%分布于软组织

1.生理功能激活多种酶的活性抑制钾、钙通道维护骨骼生长和神经肌肉兴奋性（镇静降压)

维护胃肠道功能（利胆导泻）缺乏：神经肌肉兴奋（早搏、房颤、室速、室颤、血压高）过多：一般不易发生镁中毒2.膳食参考摄入量350mg/日吸收：有利因素摄入量、氨基酸、乳糖、饮水

不利因素磷酸、植酸、草酸、膳食纤维、钙3.食物来源

绿叶蔬菜（叶绿素）、粗粮、坚果、肉、牛奶、水

（三）磷400～800g

主要在骨、齿中，其次在软组织和体液

1.生理功能构成骨齿、组织成分、维持酸碱平衡缺乏：早产儿母乳喂养

2.膳食参考摄入量700mg/日吸收：有利因素酸性无机磷酸盐（乳、肠道pH↓)

维生素D

不利因素金属离子（Ca2+Mg2+Fe2+)3.食物来源分布很广（但谷类中为植酸磷）不易缺乏（四)钾50mg/kg主要在细胞内1.生理功能维持糖、蛋白质正常代谢维持细胞内正常渗透压维持神经肌肉应激性（钾促进应激性）维持心肌正常功能（钾抑制心肌兴奋性）维持细胞内外正常酸碱平衡降压作用缺乏：消化道、尿排出过多(多吃多排，少吃少排，不出也排）

2.参考摄食量2000mg/日

3.食物来源大部分食物（水果、蔬菜)（五）钠适宜摄入量2.2克/日

主要在细胞外液和骨中

1.生理功能调节体内水分和渗透压（与水肿有关)

维持酸碱平衡钠泵升高血压增强神经肌肉兴奋性

缺乏：不易缺乏（多吃多排，少吃少排，不吃不排）过量出汗，消化液大量流失，使用利尿剂过多：婴儿用无盐食物，高血压3.食物来源食盐、各种食物（动物＞植物）、加工及调料高温环境用食盐饮料（六）氯

广泛分布全身

1.生理功能维持细胞外液容量和渗透压维持体液酸碱平衡

参与血液CO2运输胃酸的成分等

2.参考摄入量与钠一致

3.食物来源主要食盐及加工食物二、微量元素（一）铁功能性铁（主要血红蛋白

，少量肌红蛋白和含铁酶）储存铁（肝，脾，骨髓中铁蛋白，含铁血黄素)1.生理功能参与氧运输、提高免疫力、药物毒物转化解毒、

-胡萝卜素转化等缺乏：缺铁性贫血

早期缺铁导致机体缺氧，功能降低

孕早期贫血可引起早产、低出生体重儿、死胎儿童认知能力差

过量：催化氧自由基生成（诱发肿瘤，加重动脉粥样氧化，与肝硬化和糖尿病有关）2.膳食适宜摄入量

15～20mg/日吸收：吸收量与体内铁储存量呈负相关动物性食物—吸收率高（肉鱼禽因子）血红素铁（直接吸收）植物性食物—非血红素铁（Fe2+可吸收）促进因素：抗坏血酸、半胱氨酸、有机酸、维生素B2、鱼肉蛋中内因子不利因素：磷酸盐、碳酸盐、植酸、草酸、鞣酸、碱、多酚类（茶叶、咖啡中）

3.主要食物来源动物性食物优于植物性食物。（二）碘

50%在肌肉，20%在甲状腺

1.生理功能：参与甲状腺激素的合成（促进各种代谢）缺乏：婴幼儿患呆小症（克丁病），成人甲状腺肿过多：高碘甲状腺肿

2.膳食参考摄入量150

g/日

3.主要食物来源：海产品（海带、紫菜），食（海）盐陆地动物性食物＞植物性食物（三）锌主要在肝、肾、肌肉1.生理功能：体内200多种酶和蛋白的组分催化功能、维持细胞结构、调节功能缺乏：影响生长发育、皮炎、味觉障碍、免疫减退过多：消化道反应、贫血、免疫减退，HDL降低

2.膳食参考摄入量

15.5mg/日吸收：不利因素—植酸、鞣酸、纤维素、2价金属离子促进因素—维生素D3.主要食物来源：海产品（贝壳类）、肉奶蛋等（五）硒主要在肾、肝中1.生理作用构成硒蛋白和含硒酶（硒半胱氨酸，硒蛋氨酸）抗氧化（抗氧化酶的组分）调节甲状腺激素（T4→T3)

维持正常免疫功能抗肿瘤作用抗艾滋病作用维持正常生育缺乏：克山病、大骨节病？过量：头发脱落，指甲变形，死亡2.膳食参考摄入量50

g/日3.主要食物来源：海产品，动物肝、肾、肉（五）铜

分布在肌、骨、肝、血液

1.生理功能催化机体氧化还原过程（造血、结缔组织形成、中枢神经系统健康、黑色素形成、抗氧自由基）

缺乏：缺铜性贫血弹性蛋白和胶原合成减少，心和动脉破裂关节炎、神经变性、糖耐量↓、血胆固醇↑过多：贫血、肝，肾衰竭（铜锅煮牛奶、酒等，铜管血液透析，长期食用大量含铜高的食品）

2.膳食参考摄入量

2mg/日

3.主要食物来源各种食物海产品（牡蛎、贝类）肝肾，胚芽，豆类（六）铬（Cr3+)

主要在骨、皮肤、脂肪

1.生理功能加强胰岛素作用、预防动脉粥样氧化、促进蛋白质代谢、生长发育、免疫、核酸合成

缺乏：生长迟缓、糖耐量降低过多：Cr6+致癌，致畸2.参考摄入量50

g/日3.主要食物来源肉类，整粒粮食，豆类（七）钼主要在肝肾中

1.生理功能催化羟化反应（生成尿酸，解毒）

2.参考摄入量60

g/日

3.主要食物来源

肝肾，谷类，奶，豆类（八）钴

主要在肌和软组织

1.生理功能维生素B12的组分

2.膳食参考摄入量5～20

g/日

缺乏：少见过多：酗酒（缺乏维生素B12和蛋白质时）毒性增加

3.主要食物来源

蘑菇、甜菜、卷心菜、洋葱、萝卜、菠菜、西红柿、荞麦、谷类（九）氟

主要在骨齿中

1.生理功能形成骨和齿（氟磷灰石使骨坚硬并有利于钙磷沉积）缺乏：龋齿、骨质疏松过量:氟斑牙、氟骨症

2.膳食参考摄入量1.5mg/日

吸收：胃部吸收（钙盐妨碍，脂肪促进）

3.主要食物来源鱼，茶叶

动物＞植物海洋动物高第四节维生素维持机体健康所必需的一类低分子有机化合物，它们不能在体内合成或合成量不