食品营养学第3章__宏量营养素.ppt

1,第三章 宏量营养素,蛋白质 脂 类 碳水化合物,2,第一节 蛋白质 (protein),生命是蛋白体的存在方式。,恩格斯,3,氢 6.7-7.3%,硫 0-4%,碳 50-55%,氮 13-19%,氧 19-24%,铁,磷,锌,碘,蛋白质是人体氮的唯一来源 大多数蛋白质含氮量相近，约16%，折算系数为6.25,一、蛋白质的元素组成,4,蛋白质的组成和结构,蛋白质的结构,5,蛋白质的分类,按化学组成,完全蛋白,清蛋白、球蛋白、谷蛋白,乳类的酪蛋白、蛋类的卵蛋白,皮肤、肌腱、骨组织中的胶原蛋白,单纯蛋白,核蛋白、糖蛋白、脂蛋白,结合蛋白,按蛋白质的形状,酶、转运蛋白、免疫球蛋白,按蛋白质的营养价值,半完全蛋白,小麦中的胶蛋白,不完全蛋白,玉米胶蛋白、肉皮中的胶质蛋白,纤维蛋白,球状蛋白,二、蛋白质的分类及生理功能,6,起催化作用 调节体液平衡 氧的运输 肌肉收缩 支架作用 增强免疫力 遗传信息调控 维持神经系统 参与凝血过程,生理活性物质成分,酶 激素 核蛋白 酶蛋白 免疫球蛋白 脂蛋白 运铁蛋白 血红蛋白 白蛋白,蛋白质：,参与三羧酸循环氧化分解 供给的能量占部能量的10-15%为宜 1g蛋白质氧化产生4kcal能量,调节生理功能,供给能量,构成和修复组织,蛋白质：,蛋白质的生理功能：,7,蛋白质,正常人体内pro 约为16-19%,分解,合成,动态平衡,组织pro不断 更新 修复,每天约3%的 pro被更新,图 正常人体内的蛋白质代谢概况,肠道 骨髓pro 更新速度较快,一切生命的物质基础,8,赋予食品重要的功能特性,持水性,起泡性,胶凝性,9,(甲硫)蛋氨酸 色氨酸 赖氨酸 缬氨酸 异亮氨酸 亮氨酸 苯丙氨酸 苏氨酸 精氨酸 组氨酸,丙氨酸 甘氨酸 脯氨酸 丝氨酸 天冬酰胺 天冬氨酸 谷氨酰胺 谷氨酸 精氨酸 组氨酸,半胱氨酸 （蛋氨酸） 酪氨酸 （苯丙氨酸）,非必需氨基酸,条件必需氨基酸,必需氨基酸,三、氨基酸和必需氨基酸,10,是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。 共8种：蛋氨酸、色氨酸、赖氨酸、颉氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸。,2、必需氨基酸 (essential amino acid，eaa),婴儿：精氨酸、组氨酸 早产儿：色氨酸、半胱氨酸,11,是指某种蛋白质中各种必需氨基酸的构成比例。 计算方法：以该种蛋白质中的色氨酸含量为1，分别计算出其它必需氨基酸的相应比值。,5、 氨基酸模式,12,当食物蛋白质的氨基酸模式越接近人体蛋白质的氨基酸模式时，必需氨基酸被机体利用的程度也越高，则食物蛋白质的营养价值越高。这样的蛋白质被称为优质蛋白质。 其中氨基酸模式与人体蛋白质氨基酸模式最接近的某种蛋白质常被作为参考蛋白 (reference protein)，通常为鸡蛋蛋白质。,13,几种中国食物和人体氨基酸模式,14,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需氨基酸，称为限制氨基酸。,赖氨酸 苏氨酸,蛋氨酸,6、限制氨基酸(1imiting amino acid),苏氨酸,混合膳食,15,食物生物学种属越远越好； 搭配的种类越多越好； 食用时间越近越好。,两种或两种以上食物蛋白质混合食用，其中所含有的必需氨基酸取长补短，其中的限制氨基酸得到了互相补充，达到较好的比例，从而使混合蛋白质中的必需氨基酸比例更接近人体蛋白质的氨基酸模式，提高了蛋白质的利用率作用。,7、蛋白质的互补作用,16,混合三种膳食蛋白质氨基酸评分,17,不断分解成含氮废物，由尿排出 分解的同时不断在体内合成，补偿分解.,以氨基酸和寡肽形式吸收 整蛋白的吸收,胃蛋白酶水解 小肠内胰腺分泌的蛋白酶消化,消化,代谢,吸收,四、蛋白质的消化、吸收和代谢,18,蛋白质代谢及氮平衡,19,机体每天由于皮肤、毛发、粘膜脱落，经期失血，及肠道菌体死亡排出，损失的氮量，成人平均为53mg/kg体重，相当于每人每天丢失20g蛋白质。此种氮损失是不可避免的。 因此，相当于必要氮损失的蛋白质量是人体最低生理需要量。,必要氮损失 (obligatory nitrogen losses),20,总平衡（成年人）,正平衡（生长发育、病后恢复）,负平衡（衰老、消耗性疾病）,b:氮平衡状况 i:食物摄入氮 u:尿氮 f:粪氮 s:皮肤排出氮 m:其他排出氮,氮平衡 (nitrogen balance),21,五、食物蛋白质的营养价值评价,蛋白质含量 蛋白质消化率 蛋白质利用率 生物价 (bv) 蛋白质净利用率(npu) 蛋白质功效比值 (per) 氨基酸评分 (aas),22,确定某一食物中蛋白质aas分两步： 1计算被测pro每种必需氨基酸的评分值 2在上述计算结果中，找出最低的eaa（即第一laa）评分值，即为该pro的氨基酸评分,23,蛋白质营养不良,继发性：疾病；食欲差；消化吸收障碍,原发性：食物缺乏；摄入不足；需要量增加,营养缺乏症,消瘦病（marasmus）：主要表现为消瘦。蛋白质-能量摄入均严重不足的儿童营养性疾病。,加西卡病（kwashiorker）：主要表现为水肿。热能摄入基本满足而蛋白质严重不足的儿童营养性疾病。,六、蛋白质营养失调,24,kwashiorkor,25,marasmus,26,marasmus,27,marasmus,28,阜阳奶粉事件,29,双胞胎同患泌尿结石,三鹿奶粉事件,三聚氰胺是一种化工原料,可导致人体泌尿系统产生结石。,三聚氰胺进入人体后，发生取代反应(水解)，生成三聚氰酸，三聚氰酸和三聚氰胺形成大的网状结构，造成结石。,30,引起蛋白质缺乏的原因：,膳食中蛋白质供给不足 消化吸收不良 疾病和老龄会妨碍蛋白质消化和吸收； 创伤、手术、甲状腺功能亢进等加速组织蛋白质的分解破坏，造成氮负平衡。 体内蛋白质合成障碍 蛋白质损失过多，分解过甚,31,肾负担过重：蛋白质分解为氨由尿排出时，需要大量水分，从而增加肾脏负担。 钙流失：若过多含硫氨基酸（动物蛋白）摄入，可加速骨钙丢失，易致骨质疏松。,2、蛋白质摄入过多：,32,男：75g/d 女：60g/d,中国营养协会推荐摄入量（rnis）,中体力活动,轻体力活动,重体力活动,男：90g/d 女：80g/d,男：80g/d 女：70g/d,蛋白质摄入量每天最低20g/d,1、推荐摄入量rni：,*成年人按1.16 g蛋白质/（kg . d）计算。,七、蛋白质的参考摄入量和食物来源,成年男、女（18 ）,33,蛋白质的营养状况评价,摄入量,生化检验,膳食蛋白质摄入量与机体蛋白质营养状部评价指标结合,血液蛋白质 尿液指标,评价指标,身体测量指标 生长发育指标,身体测量,34,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/d12%4kcal/g=72g/d,2、按能量计算：,35,动物蛋白,植物蛋白,粮谷类食品（米、面）、豆类,肉类、蛋类、奶类,3、蛋白质的食物来源,优质pro,36,蛋白质总结,识记： 必需氨基酸 限制氨基酸 氨基酸模式 蛋白质的参考摄入量 蛋白质的食物来源,理解： 蛋白质的生理功能 蛋白质的互补作用 氮平衡 蛋白质的营养评价指标,37,第二节 脂类（lipids）,脂类（lipids）是一大类疏水性生物物质的总称，包括脂肪（fats）和类脂（lipoids）。 共同特点：难溶于水，易溶于有机溶剂。,38,一、脂类的分类和功能,39,二、脂肪酸和必需脂肪酸,1、脂肪酸（fatty acid，fa） 概念：是分子由130个碳原子的脂肪烃基（r）和羧基（cooh）组成的一元羧酸，是组成脂肪的基本单位。,40,脂肪酸,饱和脂肪酸 （sfa）,不饱和脂肪酸 （ufa）,单不饱和脂肪酸 （mfa）,多不饱和脂肪酸 （pufa）,3系脂肪酸,-6系脂肪酸,亚麻酸（ala）,亚油酸（la）,epa （eicosapentaenoia acid ）,dha （docosahexaenoic acid）, 分类,41,n-3 (-3)系列ufa,n-6 (-6)系列ufa,降血脂 降胆固醇,预防心血 管疾病,营养学上最具价值的脂肪酸有两类：,ch3(ch2)nch2cooh 甲基端 羧基端,42,（1）概念： 是指人体不可缺少而自身不能合成，必须由食物供给的脂肪酸。 （2）种类： 亚油酸 (linolic acid)：-6，c18:2； -亚麻酸 ( linolenic acid)：-3，c18:3,2、必需脂肪酸(essential fatty acid, efa),43,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。,44,是组织细胞的组成分 与胆固醇的代谢有关 是合成前列腺素的前体（花生四烯酸） 与生殖细胞形成、婴儿生长有关 维持正常的视觉功能 保护皮肤,（3）生理功能：,45,（4）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。此外对心血管疾病、炎症、肿瘤等多方面也有影响。 （5）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。,46,3、食物中的脂肪酸,橄榄油 茶油 菜子油 花生油 豆油 葵花子油 色拉油 猪油 深海鱼油,ps值,47,4、反式脂肪酸（fatty acid，fa）,自然界存在的不饱和脂肪酸大都是顺式构型。通常认为反式脂肪酸主要是由脂肪氢化所产生。 反式脂肪酸的摄入除可氧化功能外，也可有升高血浆胆固醇的作用。,48,(“trans-“为反式之意,“cis-.“为正式的脂肪酸),49,in 2003 the u.s. fda ruled that trans fatty acids, or trans fats, must be listed as a separate line item on nutrition facts labels for conventional foods and some dietary supplements.,50,磷脂 胆固醇 多不饱和脂肪酸,四、具有特殊功能的脂类,51,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。,1、磷脂,52,磷脂功能： 细胞膜的重要组成成分； 促进细胞内外物质交换； 作为乳化剂有利于脂肪的吸收、转运和代谢。 有利于脂类物质的吸收、转运和代谢； 卵磷脂可释放胆碱，与乙酰形成乙酰胆碱神经递质。 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。,53,与组织、胆汁酸和激素有关。 细胞膜的重要成分之一，增强细胞膜的坚韧性； 合成重要活性物质的原料如：维生素d、肾上腺素、性激素、胆汁等； 代谢产物胆酸能乳化脂类，帮助脂类物质吸收。,平均吸收约500-800mg/d,正常人血中胆固醇浓度为150-280mg/100ml,2、胆固醇,54, 降低血浆甘油三脂和胆固醇，预防心血管疾病。 抑制血小板凝聚，防止动脉粥样硬化和血栓形成。 维持视觉功能，增强视力。 与婴儿大脑发育关系密切。 dha是构成脑磷脂的必需脂肪酸，与脑细胞的功能密切相关； 多食dha对神经的发育及维护、兴奋及递质的传导都起着有益的作用。,3、epa与dha的生理功能：,55,小肠,血循环,合成极低密度脂蛋白,五、脂类的消化、吸收与代谢,56,肝是脂类代谢的重要场所。 脂类的改造、合成、分解、酮体的生成、脂蛋白的代谢都在肝中进行。这些代谢过程发生障碍，肝脏脂类代谢会失去平衡而发生酮尿症、脂肪肝等疾病。,脂肪代谢异常：,57,1、消化率：熔点越低消化率越高，消化率高，吸收速度快的油脂，利用率就高。 2、稳定性：油脂发生变质酸败，不仅有异味，且营养价值下降，因其中的维生素、脂肪酸被破坏，发热量下降，甚至产生有毒物质，不宜食用。 3、脂肪酸和维生素的种类和含量：油脂中必需脂肪酸含量高、脂溶性维生素高，被认为营养价值高。植物油是必需脂肪酸亚油酸的主要来源。,六、食用油脂的营养价值评价,58,七、脂肪的膳食参考摄入量,脂肪适宜摄入量（ai） 成人摄入脂肪能量占总能量2025%。儿童少年为25%-30%。 必需脂肪酸能量占总热能3%。 s:m:p=1:1:1 (n-6):(n-3)=(46):1 胆固醇300mg,59,植物油脂,chol：脑 肝 肾等,sfa和mufa相对较多,主要含 pufa,动物脂肪,epa dha,磷脂：蛋黄 肝脏,八、脂肪的膳食来源,60,八、脂肪的膳食来源,饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸（动物脂肪和肉类） 不饱和脂肪酸（植物油） 亚油酸（植物油） 亚麻酸（豆油、紫苏籽油） epa、dha（海产品、深海鱼油） 磷脂（蛋黄、肝脏、大豆、花生） 胆固醇（脑、肝、肾、蛋、肉、奶）,61,第三节 碳水化合物（carbohydrate）,碳水化合物是由碳、氢、氧三种元素组成的一大类化合物，也称糖类。,62,碳水化合 物分类,双糖,单糖,寡糖,多糖,一、碳水化合物的分类,糖醇：山梨醇、甘露醇、木糖醇、麦芽糖醇,63,膳食纤维(dietary fiber)：是存在于食物中的各类纤维，不能被人体消化吸收。 不溶性纤维：(insoluble fiber) 纤维素(cellulose) 某些半纤维素(hemicellulose) 木质素(1ignin) 可溶性纤维：(soluble fiber) 果胶(pectin) 树胶(gum) 粘胶(mucilage) 少数半纤维素,64,二、碳水化合物的生理功能,1、提供能量 2、是机体的构成成分：糖脂、糖蛋白核糖 3、节约蛋白质作用(sparing protein action) 4、抗生酮作用(antiketogenesis)： 5、保肝解毒作用：肝脏中的葡萄糖醛酸能结合某些外来化学物，将其排出体外。,65,6、提供膳食纤维： 增强肠道功能、有利粪便排出。 降低血糖和血清胆固醇。 控制体重和减肥。 改善菌群，防止肠道病变 预防糖尿病 7、改变食物的色、香、味、型,66,三、功能性低聚糖、多糖,功能性低聚糖：指不被人体胃肠道消化酶所消化，因而它们不被消化吸收，在肠道内可被细菌发酵分解（即优先为双歧杆菌所利用，是双歧杆菌的增殖因子），并具有调节人体生理功能的低聚糖。如低聚果糖、大豆低聚糖等。 功能性多糖：指具有调节人体生理功能的非淀粉多糖，又称活性多糖。如真菌活性多糖、植物多糖、动物多糖等。,67,三、功能性低聚糖、多糖,生理功能： 预防龋齿； 整肠功能（改善肠道功能）、预防疾病 生成并改善营养素的吸收：合成少量维生素；转化乳糖 热值低，不引起血糖升高 增强机体免疫力，防止癌变发生,68,四、碳水化合物的消化吸收,1、小肠消化吸收 淀粉：经胰淀粉酶分解为双糖。 双糖：经小肠粘膜细胞麦芽糖酶、蔗糖酶、乳糖酶分解为单糖。 单糖：直接吸收入血。 2、结肠发酵吸收 部分膳食纤维被结肠细菌分解，产生水分、气体、短链脂肪酸。短链脂肪酸可吸收。,69,碳水化合物在人体内的动态变化,一是进入组织器官被氧化利用，二是合成糖原贮存，三是转变为非糖物质。,一是膳食来源，二是糖原分解，三是非糖物质异生而来。,70,食物血糖生成指数（ gi）,食物血糖生成指数（ gi）：指一个食物能够引起人体血糖升高多少的能力，因为血糖生成指数是由人体试验而来的，而多数评价食物的方法是化学方法， 所以我们也常说是食物血糖生成指数是一种生理学参数。 高gi的食物：进入胃肠后消化快、吸收率高，葡萄糖释放快，葡萄糖进入血液后峰值高，也就是血糖升的高； 低gi的食物：在胃肠中停留时间长，吸收率低，葡萄糖释放缓慢，葡萄糖进入血液后的峰值低、下降速度也慢， 简单说就是血糖比较低。 用途：指导糖尿病患者选择食物；当控制体重；控制慢性病发病率。,71,3、糖代谢异常 高血糖：空腹血糖130mg/dl，原因可能是生理性的如饮食性糖尿或情感性糖尿，血糖可暂时性升高。属于内分泌障碍或肾阈降低出现肾性糖尿则是病理行的。 低血糖：血糖70mg/dl，功能性低血糖可能由于葡萄糖来源减少或需要量增加时出现。有时由于内分泌失调或某些重要器官发生损害时可引起