食品营养与卫生学 课件 第三章 宏量营养素与能量

学习要求：1.理解并准确描述营养素的定义、分类（宏量/微量营养素）及其生理功能，能阐释水与植物化学物的特殊营养学意义。2.掌握不同营养素在能量供给、组织构成和生理调节中的协同作用，并能够运用营养学原理分析膳食结构中营养素种类、数量及比例的均衡性。3.掌握蛋白质的化学组成、结构层次、分类方法及其生理功能，能够分析蛋白质摄入不足或过量对健康的双重影响，并能结合膳食参考摄入量，在日常饮食中合理选择蛋白质来源并进行科学搭配。4.掌握必需氨基酸、限制性氨基酸和蛋白质互补作用等核心概念，并能运用蛋白质生物价（BV）、PDCAAS等指标科学评价食物蛋白质的营养价值。1第三章宏量营养素与能量学习要求：5.掌握脂类的分类及其生理功能，理解膳食脂肪的营养学评价方法，了解常见食物中的脂类组成及参考摄入量。6.掌握碳水化合物的功能、分类与食物来源，理解血糖指数和血糖负荷的概念及其应用意义，并熟知碳水化合物与慢性病预防的关系。7.掌握膳食纤维的概念、组成及其对健康的重要作用，了解其食物来源，并深入理解碳水化合物摄入与健康之间的关系。8.掌握能量单位换算及三大产能营养素的能量系数，理解人体能量消耗的构成及其影响因素，学会运用要因计算法估算个体能量需求，领会"节约粮食"与"合理膳食"的国家战略意义2第三章宏量营养素与能量3二、营养素的代谢、生理功能和人体营养需要一、食物成分第十二章宏量营养素与能量第一节概述膳食合理性的重要意义内容：食物为人体提供必需营养素不同食物营养构成差异显著（种类、数量、质量）膳食合理性直接关系到：机体生理功能维持正常生长发育健康促进与疾病预防4食物是人类生存与健康的物质基础定义：为维持生命活动，需从外界摄取的物质人类所需约42种按化学与生理作用分类：蛋白质、脂类、碳水化合物矿物质、维生素按需要量/含量分类：宏量营养素、微量营养素5什么是营养素？特点：人体需要量大种类：碳水化合物、脂类、蛋白质供能角色：碳水化合物：主要能源（50%-65%）脂肪：高效储能与供能蛋白质：次要供能（碳水与脂肪不足时动用）。6宏量营养素——产能营养素微量营养素——调节与保障特点：人体需要量小，作用关键矿物质：常量元素（如钙、磷、钾）微量元素（如铁、锌、硒）维生素：脂溶性维生素（A、D、E、K）水溶性维生素（B族、C）7微量营养素8水——生命的第一要素水：不可替代的生命底物内容：功能：构成组织、参与所有生理生化过程重要性：失水10%→生理功能严重紊乱失水20%→危及生命营养学定位：“必需性”超越所有营养素虽不列传统分类，但具核心意义实践中应优先保证供给。超越营养素：食物中的生物活性成分9食物中的生物活性成分特点：不直接供能或构建组织，但具有生理调节作用植物化学物（主力军）：流行病学证实：有助于预防心血管疾病、癌症等举例：类胡萝卜素、多酚、植物固醇等其他重要有机化合物：如肉碱、半胱氨酸、牛磺酸等营养素在体内的旅程：代谢三阶段10营养素的代谢代谢定义：生物体与环境的物质交换及体内物质转变两个过程：同化作用（构建）与异化作用（分解）三阶段：消化吸收：大分子→小分子，进入体内中间代谢：在组织中分解与合成（物质与能量转换）排泄：终产物经肾、肠、肺等排出。营养素的三大核心功能11营养素的三大生理功能提供能量：维持体温与各种活动来源：蛋白质、脂类、碳水化合物构成细胞组织：供给生长、发育、自我更新材料参与构成：蛋白质、脂类、碳水、矿物质调节机体生理活动：在生理与生化过程中起调节作用维持机体均衡协调什么是合理营养？12合理营养定义：膳食提供的能量与营养素在数量、比例上满足不同生理、劳动状态的需要，使机体健康。三大核心要求：✅种类齐全：营养素功能独特，一般不可替代✅数量充足：满足机体对能量与各营养素需求✅比例适宜：营养素间相辅相成，关系密切营养不良：缺乏与过剩都是问题13营养不良定义：一种或多种营养素缺乏或过剩导致的健康异常或疾病两种形式：营养缺乏：如蛋白质-能量营养不良、缺铁性贫血营养过剩：如肥胖、高血脂、某些维生素中毒核心理念：营养追求的是均衡，而非越多越好本章要点回顾14总结与思考营养素是维持生命必须从食物中获取的物质分为宏量、微量营养素，水具有特殊核心地位食物中还含有具有健康价值的生物活性成分营养素参与供能、构成、调节三大功能合理营养=种类齐全+数量充足+比例适宜营养不良包括缺乏与过剩两种形式。为什么说“水是生命的第一要素”？如何在日常饮食中实践“合理营养”的三大要求？。思考题15食品营养学——宦晨副教授蛋白质

一.蛋白质的生理功能

二.氨基酸和必需氨基酸三.蛋白质在体内的动态变化四.食物蛋白质的营养学评价五.蛋白质营养不良及营养状况评价六.蛋白质供给量及食物来源蛋白质（protein）是生命的物质基础，是有机大分子，是构成细胞的基本有机物，是生命活动的主要承担者，没有蛋白质就没有生命。一、蛋白质遗传信息中心法则蛋白质的结构蛋白质的化学组成123蛋白质主要由碳、氢、氧、氮四种元素组成蛋白质元素组成的最大特点是含有氮，是人体氮的唯一来源。

蛋白质的分子大小可相差几千倍，但它们含氮的百分率相当恒定（平均含氮量16%）。蛋白质的分类完全蛋白质必需氨基酸种类齐全、数量充足、比例适合（肉类、鱼类、乳类、蛋类、豆类）半完全蛋白质种类全但比例不合适只可维持生命（谷类、土豆、花生等）不完全蛋白质种类不全不能维持生命（皮筋、蹄筋、软骨、鱼翅等）P20蛋白质的生理功能1、人体结构成分正常人体内16%~19%是蛋白质；每天约有3%的人体蛋白质被更新。胶原蛋白占人体蛋白质的1/3；指、趾甲中含有角蛋白；从细胞膜到细胞中各种结构均含有蛋白质。2、构成体内各种重要物质酶的化学本质是蛋白质；多种激素：生长激素、胰岛素、甲状腺素免疫分子：抗体、补体、免疫组织细胞细胞膜和血液中的载体分子；体液中的蛋白，维持体液渗透压及酸碱平衡；胰岛素晶体结构3、供给热能每克蛋白质在体内约产生16.7KJ（4.0kcal）的热能。4、物质运输

蛋白质帮助将所需的各种物质，如脂类、矿物质和氧运往身体各处。5、基因表达

蛋白质参与并与DNA作用，调控基因表达二、氨基酸蛋白质的基本构成单位是------氨基酸构成人体蛋白质的氨基酸人体蛋白质由20多种氨基酸组成；分类必需氨基酸；条件必需氨基酸；非必需氨基酸；1.必需氨基酸定义及种类定义：指机体不能合成或合成速度远不能满足机体需要，而必需从外界获得的一类氨基酸。蛋氨酸缬氨酸赖氨酸异亮氨酸苯丙氨酸亮氨酸色氨酸苏氨酸组氨酸2.非必需氨基酸定义及种类概念：人体可以自身合成或由其它氨基酸转化而得到，不一定非从食物直接摄取不可。甘氨酸丝氨酸胱氨酸天冬氨酸天冬酰胺谷氨酸谷氨酰胺精氨酸丙氨酸脯氨酸羟脯氨酸并不是说人体不需要这些氨基酸。3.条件必需氨基酸定义及种类概念：在体内能合成，但其合成原料是必需氨基酸，可以不必由食物供给。蛋氨酸半胱氨酸酪氨酸苯丙氨酸条件必需氨基酸4.限制氨基酸定义及种类概念：指食物蛋白质中一种或几种必需氨基酸缺少或不足，就会使食物蛋白质合成为机体蛋白质的过程受到限制，也因此限制了此种蛋白质的营养价值，这类氨基酸就称为限制氨基酸。

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限制氨基酸。

按其缺少数量的多少顺序排列，称为第一限制氨基酸、第二限制氨基酸。赖氨酸、蛋氨酸和色氨酸这三种氨基酸在普通食物和膳食中是主要的限制氨基酸。P26表2-3举例——谷胱甘肽(GSH)。故名思义，谷胱甘肽由三个氨基酸串起来构成，种类是：谷氨酸、半胱氨酸、甘氨酸。比例是1:1:1。假如我们在孤立环境下提供如下原料，可得到不同的结果：谷氨酸1个，半胱氨酸1个，甘氨酸1个，可以合成1个GSH分子。

谷氨酸3个，半胱氨酸3个，甘氨酸3个，则可以合成3个GSH分子。

谷氨酸3个，半胱氨酸1个，甘氨酸3个，可以合成几个GSH分子呢？

答案不是3个，而是1个。总结一下：1）限制性氨基酸相当于木桶的短板，可以是一种，也可以是多种，缺乏它会对特定的蛋白质合成目标造成影响（吃瘦肉、奶、蛋，本质上都是合成特定种类的蛋白质——肌蛋白、酪蛋白和乳清蛋白、蛋清蛋白）2）限制性氨基酸可以是必需氨基酸，也可以是非必需氨基酸；3）就人而言，随着生理条件和年龄等的变化，原来不是限制性氨基酸的，可以变成限制性氨基酸。概念：构成人体各种组织蛋白质的氨基酸间有一定比例，为了满足蛋白质合成的要求，膳食蛋白质所提供的必须氨基酸除数量充足外，各种必需氨基酸之间应有一个适宜的比例。这种必需氨基酸之间相互搭配的比例关系称为必需氨基酸模式。计算方法：

将该种蛋白质中的色氨酸含量定为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。

P27表2-4氨基酸模式的意义：

膳食蛋白中的必需氨基酸的模式越接近人体蛋白质组成，被人体消化吸收后，就越易被机体利用，以满足合成机体蛋白质的需要，营养价值就越高。5.必需氨基酸模式氨基酸人体全鸡蛋鸡蛋白牛奶猪瘦肉牛肉大豆面粉大米异亮氨酸亮氨酸赖氨酸蛋氨酸+半胱氨酸苯丙氨酸+酪氨酸苏氨酸缬氨酸色氨酸4.07.05.53.56.04.05.01.02.54.03.12.33.62.12.51.03.35.64.33.96.32.74.01.03.06.45.42.46.12.73.51.03.46.35.72.56.03.53.91.03.25.65.82.84.93.03.21.03.05.14.41.76.42.73.51.02.34.41.52.75.11.82.71.02.55.12.32.45.82.33.41.0几种中国食物和人体蛋白质氨基酸模式根据《食物成分表》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。优质蛋白质：蛋、奶、鱼、肉蛋白质及大豆蛋白蛋白质互补作用(complementaryaction)：为了提高食物蛋白质的营养价值，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。为充分发挥食物蛋白质的互补作用，在调配膳食时，应遵循三个原则：第一，食物的生物学种属越远越好（动植物性食物混合）第二，搭配的种类越多越好第三，食用时间越近越好，同时食用最好。

三、蛋白质的消化、吸收和代谢

三、蛋白质的消化、吸收和代谢蛋白质胃胃酸胃蛋白酶小肠胰腺胰蛋白酶糜蛋白酶氨基酸、二肽、三肽小肠粘膜

寡肽酶氨基酸肝脏和其它组织器官肝门静脉弹性蛋白酶羧肽酶A羧肽酶B内肽酶外肽酶蛋白质的代谢及氮平衡

蛋白质代谢合成/分解肝脏最快人体各组织、器官和体液中的游离氨基酸统称氨基酸池（aminoacidpool）。氨基酸池中的游离氨基酸大部分来自体内蛋白质的分解产物，主要被用来重新合成蛋白质，未被利用的氨基酸，则经代谢转变成尿素、氨、尿酸和肌酐等由尿排出体外，或转化糖原和脂肪。机体每天由于皮肤、毛发和粘膜的脱落，妇女月经期的失血等，以及肠道菌体死亡排出，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，称必需的氮损失（obligatorynitrogenlosses）。氮平衡：是反应机体摄入氮和排出氮的关系。

B＝I-(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摄入氮多于排出氮为正氮平衡摄入氮少于排出氮为负氮平衡氮平衡的意义：零氮平衡：这表明体内蛋白质的合成量和分解量处于动态平衡。一般营养正常的健康成年人就属于这种情况。正氮平衡：这表明体内蛋白质的合成量大于分解量。健美运动员、生长期的儿童少年、孕妇和恢复期的伤病员等就属于这种情况。所以，在这些人的饮食中，应该尽量多给些含蛋白质丰富的食物。负氮平衡：这表明体内蛋白质的合成量小于分解量。慢性消耗性疾病，组织创伤和饥饿等就属于这种情况。蛋白质摄入不足，就会导致身体消瘦，对疾病的抵抗力降低，患者的伤口难以愈合等。当长期处于负氮平衡时，将引起蛋白质缺乏、体重减轻、机体抵抗力下降。多食用蛋白质能使肌肉更发达吗？

多吃蛋白质，不一定会长肌肉。但不吃够量的蛋白蛋食物，就一定，不可能长肌肉。

肌肉的增长，需要二个基本条件。一是饮食中有充足的蛋白蛋食物来源。二是肌肉组织得到剌激，拉伸，即无氧运动，才能剌激肌肉增长，增加，增重。蛋白粉的利与弊 使用蛋白粉很容易导致蛋白质摄入量过高。研究表明，长期摄入过多的蛋白质会使现有的肾脏问题恶化，还包括脱水、便秘、肠蠕动增加、恶心、痉挛、腹胀、食欲下降、疲劳、营养不足，损害消化系统等。缺点：优点：1、增强免疫功能，增强骨骼生长。2、有利于心血管系统的健康。3、促进伤后，病后恢复。4、利于肌肉修复、增强体力和提高运动能力。四、食物蛋白质的营养学评价食物蛋白质营养价值的优劣可从三方面评价：蛋白质含量蛋白质消化率蛋白质利用率

蛋白质含量

用凯氏定氮法，测定食物中的氮含量，乘以蛋白质换算系数(6.25)，得出食物蛋白质的含量。

食物蛋白质含量=含氮量×6.25P28表2-6常用食用蛋白质的换算系数蛋白质消化率（digestibility）：指人体对蛋白质消化及吸收的程度

（1）表观消化率（%，apparentdigestibility，AD）粪代谢氮：是指无氮（蛋白质）膳食条件下，机体由粪便排出的氮。粪中排出的氮实际上有两个来源：一是来自未被消化吸收的食物蛋白质；二是来自脱落的肠黏膜细胞及肠道细菌等所含的氮。P29表2-7（2）真消化率（%，truedigestibility，TD）消化率的影响因素食物因素：膳食纤维过多则降低蛋白质的消化率；生豆中存在抗胰蛋白酶因子，降低消化率，加热可被破坏。人体因素：身体状态、消化功能、心理情绪、饮食习惯等。蛋白质利用率：食物蛋白质被消化、吸收后再体内被利用的程度。

★生物价(biologicalvalue，BV)

★蛋白质净利用率(netproteinutilization，NPU)

★蛋白质功效比值(proteineffciencyratio，PER)

★氨基酸评分(aminoacidscore，AAS)

相对蛋白质值(relativeproteinvalue，RPV)

净蛋白质比值(netproteinratio，NPR)

氮平衡指数(nitrogenbalanceindex，NBI)

生物价(biologicalvalue，BV)：以食物蛋白质在体内被吸收的氮与吸收后在体内贮留真正被利用氮的数量比来表示，是反映食物蛋白质消化吸收后被机体利用程度的指标。

P30表2-8蛋白质净利用率(NPU)：是反应食物中蛋白质被利用的程度，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＝真消化率×生物价＝×100%

摄入氮＝摄入N-（粪N-粪代谢N）-（尿N-尿内源N）摄入N×100%BV=[摄入N-（粪N-粪代谢N）-（尿N-尿内源N）]/[摄入N-（粪N-粪代谢N）]*100%NPU=[摄入N-（粪N-粪代谢N）-（尿N-尿内源N）]/摄入N*100%蛋白质的生物价和蛋白质净利用率的计算方式相似，但是蛋白质的生物价中没有包括在消化过程中未被吸收而丢失的这部分氮。

蛋白质功效比值(proteineffciencyratio，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)

所测蛋白质主要被用来提供生长需要，所以该指标被广泛用作婴儿食品中蛋白质的评价。

氨基酸评分(aminoacidscore，AAS)：是用被测食物蛋白质的必需氨基酸评分模式(aminoacidscoringpattern)和推荐的理想的模式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=100×

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。

经消化率修正的氨基酸评分（PDCAAS）：

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

食物蛋白经消化率修正的氨基酸评分食物蛋白经消化率修正的氨基酸评分酪蛋白鸡蛋大豆分离蛋白牛肉豌豆粉菜豆1.001.000.990.920.690.68斑豆燕麦粉花生粉小扁豆全麦面筋0.630.570.520.520.400.255、蛋白质营养不良及营养状况评价蛋白质-热能营养不良（PEM）有两种：(1)Kwashiorker氏病（加西卡病）：能量摄入基本满足而蛋白质严重不足的儿童营养性疾病。主要表现为腿腹部水肿、虚弱、情感淡漠、易感染其它疾病等；(2)干瘦型营养不良：蛋白质和能量摄入均严重不足的儿童营养性疾病：患儿消瘦无力，易感染其它疾病而死亡。蛋白质摄入过多

1）加重肾脏的负荷2）加速骨骼中钙质的丢失3）摄入蛋白质过多可能与一些癌症相关KwashiorkorKwashiorkorMarasmus奶粉事件

2004年的阜阳劣质奶粉事故

2004年5月，安徽省阜阳市对当地2003年3月1日以后出生、以奶粉喂养为主的婴儿进行的营养状况普查和免费体检显示，因食用劣质奶粉造成营养不良的婴儿229人，其中轻、中度营养不良的189人。阜阳市因食用劣质奶粉造成营养不良而死亡的婴儿共计12人。2008年三鹿奶粉事件-三聚氰胺

中国的甘肃、江苏、山东、陕西、江西、湖南、湖北等多家医院披露：多名1岁左右的婴儿患上双肾多发性结石、输尿管结石等婴儿罕见病症。2020年湖南郴州奶粉事件

郴州市永兴县“爱婴坊”母婴店以蛋白固体饮料冒充婴幼儿奶粉进行销售欺骗消费者，永兴县多名患者家长发现自己孩子身体出现湿疹，体重严重下降，头骨畸形酷似“大头娃娃”。6、蛋白质的膳食参考摄入量推荐摄入量(RNI)(g/d)

成人(18～60岁)*

男 女

轻体力活动 75 65 中体力活动 80 70 重体力活动 90 80 *按1.16g蛋白质/（kg.d）计算。 若按能量计算，蛋白质摄入占膳食总能量的10%～12%，儿童青少年为12%～14%。 例：轻体力活动成年男性，能量摄入为2400kcal/d，则蛋白质摄入量应为： 2400kcal/d×12%÷4kcal/g=72g/d蛋白质的食物来源动物性食物蛋白质：含量高、质量好，如奶、蛋、鱼、瘦肉等。植物性食物主要是谷类和豆类。大豆含有丰富的优质蛋白质。谷类是我们的主食，蛋白质含量居中（约10%），是我国人民膳食蛋白质的主要来源。蛋白质变性

蛋白质变性指的是蛋白质在某些物理和化学因素作用下，其特定的空间构象被改变，从而导致其理化性质的改变和生物活性的丧失。一般认为蛋白质的二级结构和三级结构有了改变或遭到破坏，都是变性的结果。能使蛋白质变性的化学方法有加强酸、强碱、重金属盐、尿素等；能使蛋白质变性的物理方法有加热(高温)、紫外线及X射线照射、剧烈振荡或搅拌等。蛋白质变性在食品制作方面的应用价值豆腐制作

盐对蛋白质的作用表现为“盐析”，即在蛋白质中加人大量中性盐以破坏蛋白质的胶体性，使蛋白质从水溶隆中沉淀析出。它的实质其实是破坏蛋白质胶体的水化膜，在豆腐制作过程中所利用的就是盐（石膏和盐卤等）使蛋白质变性的作用。制作咸鸭蛋

鲜蛋用盐腌制过程中，盐分侵入蛋内，使蛋白质沉淀出来。作为乳化剂的蛋白质被“盐析”以后，会缓慢地变性凝固，使那些原来分散成极小的油滴，彼此互相聚集起来，变成大油滴，即成了蛋黄油。因此咸鸭蛋煮熟以后，整个蛋黄变得油滋滋的，且由于蛋黄中带有红黄色卵黄素及胡萝卜素，蛋黄油即呈现为红黄色。

烹饪鱼类

烹鱼时，先用盐码味，能够使鱼体表面的水分渗出，加热时蛋白质变性的速度就会加快，鱼不易碎．也有利于咸味的渗透。

消毒杀菌

酒精之所以能消毒是因为酒精能够吸收细菌蛋白的水分，使其脱水变性凝固，从而达到杀灭细菌的目的。（一般情况下，体积分数为75%±5%的乙醇溶液常用于医疗消毒）

但是如果使用高浓度酒精，那么细菌蛋白脱水就会过于迅速，从而让细菌表面蛋白质首先变性凝固，形成了一层坚固的包膜，那么酒精反而就不能很好地渗入细菌内部影响其杀菌能力。

若酒精的浓度低于70%,也不能彻底杀死细菌.

另外，浓度越高，对皮肤或人体伤害越大。+=牛奶可乐可乐中的碳酸根离子会和牛奶中的钙离子反应，生成碳酸钙；可乐中的碳酸、山梨甲酸等防腐剂会使牛奶中的蛋白质变性，从而有白色絮状物生成。食品热加工对蛋白质营养的影响经适当热处理，绝大多数蛋白质的营养价值得到提高，蛋白质加热变性使原有的卷曲紧致结构变得松散，易受消化酶作用，提高了消化率和必需氨基酸的生物利用率和生物有效性。适当热处理可使豆类和油料种子中常有一些消化酶抑制剂和外源凝集素失活，防止发生不利营养物质消化吸收。适当热处理可使食品中大多数酶由于变性而失活，保证食品在贮藏过期间不发生酸败、变色、风味和质地变化及维生素失效。过度热处理会使氨基酸结构发生变化，有时会伴随有毒物质产生。思考题1.请结合本章内容，详细阐述蛋白质在人体中扮演的至少五种主要生理功能，并各举一例进行说明。2.什么是限制性氨基酸？请以日常饮食中的谷物（如小麦）和豆类（如大豆）为例，说明如何应用“蛋白质互补作用”原理来提高一餐的整体蛋白质营养价值。3.在评价食物蛋白质的营养价值时，蛋白质生物价（BV）和蛋白质消化率修正的氨基酸分（PDCAAS）是两个重要的指标。请比较这两种评价方法在定义、计算考量因素和实际应用意义上有何主要区别？4.蛋白质-能量营养不良（PEM）主要分为干瘦型（marasmus）和浮肿型（kwashiorkor）两种。请从病因和主要临床特征两个方面，阐述这两种类型的区别。第三节脂质一、脂质的分类脂肪类脂脂质的分类脂类，是由脂肪酸和醇作用生成的酯及其衍生物的统称，包括脂肪（甘油三酯）和类脂（磷脂、固醇类）两大类。食物中的脂类95%是甘油三酯，5%是其他脂类。人体储存的脂类中甘油三酯高达99%。根据来源不同，脂肪可分为动物脂肪、植物脂肪和人造脂肪。脂肪又称为甘油三酯（triglycerides，TG），由三个脂肪酸分子与一个甘油分子通过酯键结合而成。此外，人体内还含有少量的甘油二酯或甘油一酯存在。脂肪可分为脂和油。常温下呈液体状态的油，主要由不饱和高级脂肪酸的甘油酯构成；而常温下为固体状态的脂，则由饱和高级脂肪酸的甘油酯构成。实际上，油脂只有在极低温度下才能完全固化，在高于熔点的温度下才能完全液化。在室温下，大多数油脂呈现为固体脂肪与液体油的混合体。类脂是一种在某些理化性质上与脂肪相似的物质，种类很多，主要包括：①磷脂，是由脂肪酸、磷酸和含氮有机物所组成，磷脂是含有磷酸的脂类，包括由甘油构成的甘油磷脂（phosphoglycerides）与由鞘氨醇构成的鞘磷脂；②糖脂，含有碳水化合物、脂肪酸及氨基乙醇；③固醇类，是环戊烷多氢菲的衍生物，都是分子量较大的化合物，是一些类固醇激素的前体，如胆固醇、植物固醇、酵母固醇等；④脂蛋白，为脂和蛋白质的结合物。二、脂质的生理功能脂肪是能量密度最高的营养素（9kcal/g），供能约为碳水/蛋白质的两倍。建议每日摄入能量中20%-30%来自脂肪。多余能量会转化为脂肪储存；需能时（空腹、运动、寒冷），脂肪被水解为甘油和游离脂肪酸，释放入血供肝脏、肌肉等组织氧化利用。

供能和储能维持体温、保护脏器构成组织：脂肪占体重10%-20%，分布于腹腔、皮下及肌肉间，起支撑保护作用。维持细胞功能：细胞膜所含脂肪酸源于脂肪分解，对维持细胞结构与功能至关重要。人体的重要组成成分必需脂肪酸（人体不能合成，必须由食物供给）主要包括亚油酸和α-亚麻酸。花生四烯酸虽重要但可由亚油酸转化，不严格列为必需脂肪酸。它们是细胞膜的重要成分，其衍生物具有多种生理功能。

供给必需脂肪酸脂质的生理功能保温隔热：皮下脂肪阻止体热散失，维持体温恒定。缓冲保护：脂肪组织作为填充衬垫，可减缓震动和冲击对脏器的损害。提供与保护营养素：本身富含维生素A、D、E等脂溶性物质，并能作为载体促进胆汁分泌，协助这些成分的吸收利用，同时保护其免受光、热等破坏。应用开发：以脂肪为原料研制的乳液、固体脂质纳米粒等递送系统，已被广泛用于脂溶性活性物质和药物的靶向与非靶向输送。提供并促进脂溶性活性物质的吸收脂肪由胃进入十二指肠时，可刺激产生肠抑胃素，使肠蠕动受到抑制，造成食物在胃中停留时间较长，消化速度相对缓慢，从而具有饱腹感。提供饱腹感脂质的生理功能特别是磷脂和胆固醇，是细胞膜、内质网膜、线粒体膜、核膜、神经髓鞘膜等生物膜的基本骨架。按质量计，生物膜，含磷脂50%~70%，含胆固醇20%~30%。

生物膜的重要组成成分运输脂肪磷脂是脑组织的主要结构脂，约占脑组织干重的25%。神经髓鞘干重的97%也是脂类，其中卵磷脂约占11%，神经鞘磷脂约占5%。固醇作为神经纤维的重要绝缘体，主要存在于神经髓鞘中，其生物学作用是防止神经冲动在神经纤维间的非定向扩散，因此构成了神经冲动定向传导的结构基础。参与脑和神经组织的构成胆固醇是体内合成维生素D₃和胆汁酸的前体。维生素D₃在调节钙磷代谢中具有重要作用，胆汁酸乳化脂类促进其与消化酶混合，是脂类和脂溶性维生素消化与吸收的必需条件。此外，胆固醇在体内还可以转化为多种激素，包括影响蛋白质、糖类和脂类代谢的皮质醇、调节水和电解质平衡的醛固酮，以及性激素如睾酮和雌二醇。合成维生素和激素的前体脂类的生理功能磷脂与蛋白质结合形成脂蛋白，通过血液将脂类输送至全身各组织器官。胆固醇与必需脂肪酸或其衍生物结合形成胆固醇酯，参与体内的运输和代谢。如果脂类及其衍生物在体内运输过程中出现障碍，可能会在血管壁上沉积，进而导致动脉粥样硬化。三、脂肪酸和必需脂肪酸根据碳链长度，脂肪酸分为短链（2-5碳）、中链（6-12碳）和长链（14碳以上）。碳链长短影响其熔点、水溶性和代谢：短链水溶性高，直接被肝脏吸收；长链需经淋巴转运，人体以长链为主。天然脂肪酸多为偶数碳直链，但反刍动物脂肪及某些微生物也含奇数碳脂肪酸。奇数碳脂肪酸利用率低，但近年研究发现其有特殊生理活性（如调节血糖、免疫）。人体内的短链脂肪酸主要由肠道菌群发酵膳食纤维产生（如乙酸、丙酸、丁酸）。它们是肠道细胞的主要能量源，对维持肠屏障、调节菌群、抑制炎症及全身能量代谢至关重要。按其碳链的长短分类饱和脂肪酸：分子中无双键。碳数＜10者为液态（低级/挥发性脂肪酸）；碳数＞10者为固态（高级/固体脂肪酸）。碳链越长、熔点越高，越难消化。多存在于动物脂肪，主要有棕榈酸、硬脂酸等。单不饱和脂肪酸：分子中含1个双键，如油酸。多不饱和脂肪酸：分子中含2个及以上双键，可分为两个重要家族：n-3家族：α-亚麻酸的衍生物，包括DHA、EPA。n-6家族：亚油酸的衍生物，包括ARA、γ-亚麻酸。功能与风险：对大脑发育、抑制炎症、预防心血管疾病等有重要作用，但易发生脂质过氧化，产生自由基，造成细胞损伤。根据脂肪酸分子结构的饱和程度分类脂肪酸的分类结构与来源：含反式双键的非共轭不饱和脂肪酸，空间结构为直线型刚性，类似饱和脂肪酸。天然来源：反刍动物（牛、马、羊）的肉和乳制品。加工来源（主要）：油脂氢化、高温脱臭或精炼过程中生成（如部分氢化植物油中含量可高达60%）。主要特性：熔点较高（如反式油酸熔点46.5℃，远高于顺式油酸13.5℃），热稳定性好，室温下常呈固态。健康风险与限量建议：显著增加心血管疾病、冠心病、肥胖、糖尿病等患病风险（如摄入量每增加2%，心血管疾病风险增加23%）。限量标准：世界卫生组织及《中国居民膳食指南（2022）》建议，其每日摄入量应低于膳食总能量的1%。根据脂肪酸空间结构分类脂肪酸的分类必需脂肪酸定义与种类：人体不能合成、必须由食物提供的脂肪酸，均为多不饱和脂肪酸，主要包括n-6亚油酸和n-3α-亚麻酸。体内转化：亚油酸可衍生为γ-亚麻酸、花生四烯酸。α-亚麻酸可衍生为EPA、DHA。转化效率：人体内转化效率有限，特殊生理状态下直接摄入其衍生物（花生四烯酸、EPA、DHA）具有重要意义。重要性排序：亚油酸作为n-6系列所有代谢产物的唯一前体且需求量大，通常被视为最重要的必需脂肪酸。磷脂是细胞膜的主要结构成分，必需脂肪酸在体内参与磷脂合成，对线粒体和细胞膜的结构特别重要。磷脂的重要组成成分保护皮肤免受辐射损伤胆固醇与必需脂肪酸结合后，才能在体内正常转运和代谢。如果缺乏必需脂肪酸，胆固醇就会和一些饱和脂肪酸结合，不能在体内进行正常转运和代谢并可能在血管壁沉积，发展成动脉粥样硬化。与胆固醇的代谢有关必需脂肪酸对动物精子的形成与发育具有重要影响。长期缺乏必需脂肪酸会导致精子数量减少、活力下降及形态异常，进而降低生殖能力，甚至引发不育。这可能与必需脂肪酸参与性激素合成、细胞膜流动性维持以及精子发生过程中的能量代谢调节有关。因此，膳食中保证适量的必需脂肪酸摄入对维持正常生殖功能具有重要意义。和精细胞发育有关必需脂肪酸的生理功能必需脂肪酸对皮肤具有一定保护功能，特别是在应对X射线、紫外线及高温等因素引起的皮肤损伤时。其作用机制可能与必需脂肪酸参与细胞膜磷脂合成、维持皮肤屏障完整性，以及促进受损组织的修复与再生有关。亚油酸作为皮脂中重要脂肪酸成分，在维持皮肤水分、弹性及创伤愈合过程中亦发挥重要作用合成前列腺素的前体花生四烯酸是合成前列腺素、血栓素和白三烯等类二十烷酸物质的关键前体。这类生物活性分子广泛分布于机体各组织，参与调节心血管功能、炎症反应、血小板聚集以及平滑肌收缩等多种生理与病理过程。在神经系统中，花生四烯酸及其衍生物也具有重要的信号调节作用。四、膳食脂肪的营养学评价脂肪的组成和食物来源植物油：以不饱和脂肪酸为主（80%-90%）。大豆油、玉米油等富含亚油酸；橄榄油、茶油富含油酸；椰子油饱和脂肪高。是必需脂肪酸主要来源，但除亚麻籽油外，α-亚麻酸普遍较低。动物性食物：饱和脂肪较高（40%-60%）。畜肉中猪肉脂肪含量变异大（30%-90%），牛羊肉瘦肉仅含2%-5%；禽类脂肪多低于10%，构成更均衡；内脏胆固醇高。坚果与种子：脂肪含量50%以上，以不饱和脂肪酸为主，亚油酸丰富。n-3系列特殊来源：深海鱼类及其制品是EPA和DHA的主要膳食来源。磷脂与胆固醇来源：磷脂广泛存在于蛋黄、肝脏、大豆等；胆固醇主要源于动物内脏、脑、蛋黄。膳食平衡建议：综合平衡：关注饱和、单不饱和、多不饱和脂肪酸的比例，以及必需脂肪酸供给。n-6/n-3比例：建议约为4-6:1。调配优化：单一油脂难满足全面需求，需科学搭配。当前重点：控制饱和脂肪酸摄入，适当增加富含n-3脂肪酸的食物。油脂的氧化变质氧化影响：油脂易受氧气、光照等因素影响发生氧化，导致营养损失、风味劣变，并可能生成有害物质。氧化类型：主要包括自动氧化（自由基链式反应）和光敏氧化（单线态氧引发），是包装食品储运中品质下降的主要途径。氧气控制：可采用真空包装、充氮包装、脱氧剂等方式去除氧气。对多次使用的液态植物油，则需选用氧气阻隔性好的包装材料（如高性能塑料瓶）。光照控制：光照（尤其是商场货架）会加速氧化。黑暗储存能有效延缓氧化（如降低过氧化值），高油脂食品常用铝箔或铝塑膜包装避光。油脂的消化率消化率与熔点：油脂消化率与熔点密切相关。熔点低、常温或体温下呈液态的油脂（如大部分植物油）更易乳化，与酶接触面积大，消化率较高（多在97%以上，菜籽油可达99%）。熔点高的动物油脂（如牛油、羊油）消化率相对略低（如牛油87%、羊油88%）。生理状态影响：婴幼儿、老年人等消化机能较弱群体，因脂肪酶活性或胆汁分泌不足，脂肪吸收较慢。膳食干扰因素：乳化不充分或膳食钙摄入过高，易形成不溶性钙皂，干扰高熔点脂肪（主要为饱和脂肪酸）的吸收。注意事项：大量摄入消化缓慢的脂肪会增强饱腹感，未消化脂肪随粪便排出可能影响脂溶性营养素的吸收。五、脂类参考摄入量及食物来源脂类参考摄入量及食物来源（一）人体能量需求三大营养素供能比例：推荐碳水化合物占55%-65%、脂肪占20%-30%、蛋白质占10%-15%。代谢关系：充足的碳水化合物和脂肪可保证蛋白质发挥生理功能；能量长期不足会迫使蛋白质氧化供能，导致缺乏症状；能量过剩则转化为脂肪储存，引发肥胖及相关慢性病。（二）膳食脂肪参考摄入量DRIs定义：是衡量营养素摄入是否适宜的参考标准，用于指导平衡膳食、预防慢病及制定营养政策。脂肪推荐量：供能比：成人20%-30%，儿童青少年25%-30%。必需脂肪酸：占总热量2%。脂肪酸比例：饱和脂肪酸（SFA）:单不饱和脂肪酸（MUFA）:多不饱和脂肪酸（PUFA）=1:1:1。碳水化合物主讲人：

湖南农业大学石萌目录一、可消化利用的碳水化合物二、膳食纤维目录一、可消化利用碳水化合物1.碳水化合物分类根据聚合度一、可消化利用碳水化合物单糖葡萄糖、果糖、半乳糖双糖蔗糖、麦芽糖、乳糖、海藻糖寡糖（3-10）棉籽糖、水苏糖多糖淀粉、纤维素、半纤维素、果胶按照生理学或营养学理解可消化利用碳水化合物（小肠消化和结肠发酵）不可消化利用碳水化合物2.碳水化合物的生理功能（1）提供和贮存能量一、可消化利用碳水化合物每克葡萄糖产热16.8kJ神经系统的最主要能量来源——葡萄糖大脑活动靠糖的有氧氧化供能，血糖2/3被大脑消耗肌肉和肝脏可以储存糖原（2）参与机体组成或构成的重要的生命物质糖和脂肪形成的糖脂是细胞膜和神经组织的重要成分糖与蛋白形成的糖蛋白是抗体、酶、激素、核酸的组成成分2.碳水化合物的生理功能一、可消化利用碳水化合物（3）参与其他营养物质代谢节约保护蛋白质抗生酮作用——脂肪在体内的正常代谢需碳水化合物参与，糖类不足，脂肪氧化不完全而产生过量的酮体（丙酮、乙酰乙酸等），产生酮血症，足量的糖类具有抗生酮作用（5）改善感官品质肝糖原充足可增强肝脏对某些有害物质如细菌毒素的解毒作用，糖原不足时机体对酒精、砷等有害物质的解毒作用减弱，葡萄糖醛酸直接参与肝脏解毒（4）参与肝脏解毒功能3.参考摄入量成人碳水化合物应提供50%-65%能量建议限制纯热能食物如糖的摄入量，多食用谷类为主的多糖食物一、可消化利用碳水化合物4.血糖来路和去路一、可消化利用碳水化合物血糖来路血糖去路血糖80-120

mg/dL食物中糖类肝糖原非糖物质消化吸收分解转化氧化分解合成转化CO2+H2O+能量肌糖原、肝糖原脂肪、氨基酸等有氧氧化无氧酵解磷酸戊糖A细胞：20-25%，胰高血糖素B细胞：60-70%，胰岛素PP细胞胰腺腺泡细胞5.血糖生成指数（glycemic

index,

GI）一、可消化利用碳水化合物反映食物类型和碳水化合物消化水平一定时间内，人体食用含50g有价值的碳水化合物的食物与相当量的葡萄糖相比，2h体内血糖曲线下面积的百分比GI>75

(高)GI<55

(低)5.血糖生成指数（glycemic

index,

GI）一、可消化利用碳水化合物5.血糖生成指数（glycemic

index,

GI）一、可消化利用碳水化合物食物中碳水化合物的类型、结构、含量、加工、烹调都会影响GI6.血糖负荷（glucose

load,

GL）一、可消化利用碳水化合物血糖负荷=升糖指数（GI）x实际摄入的碳水化合物/100GL＜10为低负荷饮食，表示对血糖的影响很小；10≤GL≤19为中负荷饮食，表示对血糖影响不大；GL≥20为高负荷饮食，表示对血糖影响很大。思考VSGI=72100g约含6gCHOGI=46100g约含56gCHOGL=72*6/100=4.32GL=46*56/100=25.76目录二、膳食纤维1.膳食纤维定义与分类二、膳食纤维不被人体肠道内消化酶消化吸收，但能被大肠内某些微生物部分酵解和利用的一类非淀粉多糖类物质及木质素组成。不溶性纤维：纤维素、部分半纤维素、木质素等；质地较硬可溶性纤维：果胶、树胶、藻胶、豆胶、琼脂、部分低聚糖及少数半纤维素等；质地柔软二、膳食纤维2.膳食纤维食物主要功能种类主要食物来源主要功能不溶性纤维木质素所有植物纤维素所有植物（如小麦制品）增加粪便体积半纤维素小麦、黑麦、大米、蔬菜促进胃肠蠕动可溶性纤维果胶、树胶等柑橘类、燕麦制品、木耳、菇类、魔芋、豆类等延缓胃排空时间、减缓葡萄糖吸收、降低胆固醇3.膳食纤维的生理作用改善肠道功能：促进肠道蠕动，预防便秘；为大肠内正常菌群提供发酵底物降低血浆胆固醇改善血糖生成反应控制体重：增加饱腹感降低大肠癌的发病二、膳食纤维膳食纤维与相关疾病消化吸收？肥胖？糖尿病？心血管疾病？癌症？膳食纤维预防肠癌可能机制：增加量粪便，缩短粪便在大肠内存留的时间；稀释了致癌物浓度粘着了胆酸或其他致癌物细菌使膳食纤维分解产生短链脂肪酸，降低了pH,抑制了致癌物的产生；改变了肠道微生物组成；增加了肠腔内的抗氧化剂二、膳食纤维4.食物来源粗粮：燕麦、荞麦、玉米渣、绿豆等蔬菜：芹菜、韭菜、白菜、萝卜等菌藻类：木耳、蘑菇、海带、紫菜等水果类魔芋、琼脂等食物粗纤维素食物粗纤维素食物粗纤维素银耳33.7赤小豆7.1白玉米面1.8木耳33.4绿豆5.3鲜毛豆4.5紫菜27.3黄米面2.1蘑菇3.4麸皮18.0芝麻6.2海带6.1口蘑17.2小米1.3黄豆11.9青豆12.9荞麦面6.5白高粱米1.3豌豆7.8白玉米糁1.7梨2.6常见食物膳食纤维含量（g/100g）二、膳食纤维4.适宜摄入量膳食纤维摄入20-35g/d目前我国居民总膳食纤维摄入量平均10.4g/d30克膳食纤维≈1~3两全谷杂豆+1斤蔬菜+半斤水果+10克坚果（仁）思考作业1.如何辩证看待中国传统"甘味补脾"理论与现代控糖理念的关系？2.碳水化合物的主要功能是什么？3.简述膳食纤维的主要成分和功能。营养与能量平衡

主讲人：

湖南农业大学石萌目录一、能量与能量单位二、能值及其测定三、影响人体能量需要的因素四、能量的供给与食物来源目录一、能量与能量单位一、能量与能量单位能量无法被创建或销毁,只能转化形式。——爱因斯坦摄取食物太阳能光合作用人植物营养素碳水化合物脂类蛋白质能量维持人体基础代谢体力活动生长发育？食物特殊动力作用产能主体次主体备用能源一、能量与能量单位单位，国际通用焦耳（joule，J），营养学使用最多是千焦耳（Kilojoules，KJ）传统上常用千卡（kilocalories，kcal）

1kcal＝4.184kJ

1KJ=0.239kcal1kcal:指1kg的水从15℃升高到16℃，即温度升高1℃所吸收的能量。热维持体温恒定，不断向环境中散发能维持各种生理、体力活动正常进行目录二、能值及其测定二、能值及其测定食物能值即食物彻底燃烧时测定的能值。生理能值即机体可利用的能值。考虑到机体的消化、吸收情况，生理能值与体外燃烧时可稍有不同。按照营养素来源应该有适当比例：Pro

(10-15%)

;

Fat

(20-30%);

CHO

(55-65%)二、能值及其测定

1、食物能值测定食物能值通常用氧弹量热计，或称弹式热量计(bombcalorimeter)进行测定，这是一个弹式密闭的高压容器，内有一白金坩蜗，其中放入待测的食物试样，并充以高压氧，使其置于已知温度和体积的水浴中。用电流引燃，食物试样便在氧气中完全燃烧，所产生的热使水和量热计的温度升高，由此计算出该食物试样产生的能(热)量。二、能值及其测定2、人体能量消耗的测定(1)直接测定法：直接收集并测量人体所放散的全部热能的方法。将受试者居于特殊隔热的小室内，保持安静状态，通过测定一定时间内流经隔热室的水的温度变化和流量，就可以计算出受试者单位时间内释放总能量。直接测热法原理很简单，所得的数据准确，但是测定装置结构复杂昂贵，操作繁琐，不适合人群现场实际测定。二、能值及其测定2、人体能量消耗的测定(2)间接测定法气体代谢法食物在体内分解释放能量时，必须消耗一定量的氧，产生一定量的CO2；CO2的产生量与O2的消耗量之间的比称为呼吸商。只要测出一定时间内氧的消耗量即可计算出受试者在该时间内的产能量。进食混合膳食时，呼吸商的氧热价20.2kJ

产能量=20.2（kJ/L）×O2消耗量（L）二、能值及其测定2、人体能量消耗的测定(2)间接测定法

双标水法心率监测法活动时间记录法要因加算法（适用于群体）目录三、影响人体能量需要的因素三、影响人体能量需要的因素人体能量消耗的构成图解（对儿童、孕妇、乳母等）生长发育食物热效应体力活动基础代谢基础代谢（basalmetabolism，BM）（1）定义：是维持人体最基本生命活动所必须的最低能量消耗。即人体在安静和恒温条件下（一般18~25℃），禁食12小时后，静卧、放松而又清醒时的能量消耗。（2）测定方法：测定空腹12-16h、睡醒静卧、环境温度18~25℃时的能量消耗。

（3）意义：维持体温、心跳、呼吸、各组织器官和细胞的基本功能。（4）基础代谢率（BMR）：指单位时间内人体单位表面积（m2）或单位体重（kg）基础代谢所消耗的能量。

单位：（kJ/m2·h，kJ/kg·h）（5）计算基础代谢的能量消耗

①用体表面积进行计算（已知身高、体重、年龄、性别）

体表面积（m2）=0.00659×身高（cm）+0.0126×体重（kg）-0.1603BM=BMR×体表面积×24h

BMR查书（见表3-1）例：男性，20岁，身高1.75m，体重70kg

，试计算其基础代谢的能量消耗。体表面积(m2)=0.00659×175+0.0126x70-0.1603=1.875人体每小时基础代谢率查书得161.5KJ(38.6Kcal)一日基础代谢的能量消耗=人体每小时基础代谢率×体表面积×24h=161.5×1.875×24=7267.5KJ(1737Kcal)*该结果应用于我国人群时应减5%：1737×0.95=1650.15(kcal/d)

比较相同体重者，瘦高和矮胖的哪个基础代谢率高？基础代谢计算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（kcal/d）按体重计算BMR（kcal/d）我国营养学会推荐