《金鱼的饲料》PPT课件.ppt

第六章 金鱼的饲料,古人云：“民以食为天”，对观赏鱼来说也是如此。什么样的鱼食才是合格的鱼食呢？让我们首先看看观赏鱼需要那些营养成分：,蛋白质 脂 类 碳水化合物 热 能 矿 物 质 维 生 素,第一节 蛋白质 （protein）,生命是蛋白体的存在方式。,恩格斯,第一章 营养学基础,一、蛋白质的元素组成,蛋白质是主要由碳、氢、氧、氮组成的高分子化合物。 其中含碳50%56%、氢6%8%、氧19%24%、氮13%19%、硫04%、磷、铁、铜、锰、锌、钴、钼等。 多数蛋白质的含氮量约16%，因此，可通过测定食物样品的氮含量，再乘以6.25（蛋白质换算系数）得出样品中的蛋白质含量。,二、蛋白质的功能,1. 构成人体成分：人体内蛋白质占体重的1619%，约为干重的45%，参与构成人体的任何组织和器官。人体中每天约有3%的蛋白质被更新。 2. 调节生理功能：蛋白质构成各类生命活性物质，如酶、激素、抗体、载体、多种介质等。 3. 供给能量：1克食物蛋白质在体内被代谢分解，可释放出16.7kJ (4kcal) 的能量。,三、氨基酸和必需氨基酸,1. 氨基酸（amino acid) 是组成蛋白质的基本单位。 多个不同氨基酸组成肽（peptide)，含10个以上氨基酸称多肽 (polypeptide)；10个以下氨基酸称寡肽 (oligopeptide)；个或个氨基酸分别称为三肽 (tripeptide) 或二肽 (dipeptide)。 构成人体蛋白质的氨基酸有20种（见图）。,氨基酸分子式通式,氨基酸结构示意图,2. 必需氨基酸 (essential amino acid，EAA) 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、颉氨酸、组氨酸（婴儿）。 半胱氨酸和酪氨酸在体内分别由蛋氨酸和苯丙氨酸转变而来，因此，被称为半必需氨基酸 (semi-essential amino acid)。 其它9种氨基酸在人体可以自身合成满足需要，故称为非必需氨基酸 (non-essential amino acid)。包括丙氨酸、精氨酸、 天门冬氨酸、 天门冬酰胺 、谷氨酸、 谷氨酰胺、 甘氨酸、 脯氨酸、 丝氨酸。,3. 氨基酸模式 (amino acid pattern) 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 。 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。 这样的蛋白质有鸡蛋、奶、肉、鱼等动物性蛋白质和大豆蛋白质，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。,蛋白质生物合成示意图,食物蛋白质中一种或几种必需氨基酸含量相对较低，导致其它必需氨基酸在体内不能被充分利用，造成食物蛋白质营养价值降低，则这些含量较低的氨基酸称限制氨基酸 (limiting amino acid，LAA)。其中含量最低的称第一限制氨基酸。 植物性蛋白质中的限制性氨基酸多为赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、色氨酸。 不同食物蛋白质和人体蛋白质氨基酸模式见表1-1。,表1-1 几种食物和人体蛋白质氨基酸模式,4. 蛋白质的互补作用 (complementary action of protein)：几种营养价值较低的蛋白质混合摄入时，其中的限制氨基酸得到了互相补充，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，提高了膳食蛋白质的营养价值。 如大豆和米或面混合食用时，大豆蛋白富含的赖氨酸与米面蛋白质中的蛋氨酸互相补充，可明显提高米面蛋白质的营养价值（表1-1-4）。,四、蛋白质的消化、吸收和代谢,1. 消化吸收 胃：胃酸使蛋白质变性，激活胃蛋白酶分解蛋白质。 小肠：蛋白质被胰蛋白酶、糜蛋白酶分解为氨基酸、二肽、三肽，被小肠粘膜细胞吸收。 小肠粘膜细胞：二肽、三肽被酞酶分解为氨基酸，入肝门静脉至肝脏。,2. 必要氮损失 (obligatory nitrogen losses) 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。,3. 氮平衡 (nitrogen balance) 是反映机体摄入氮和排出氮的关系。 关系式： I=U+F+S （I：摄入氮， U：尿氮，F：粪氮，S：皮肤等氮损失） 零氮平衡：摄入氮=排出氮（正常人） 正氮平衡：摄入氮排出氮（儿童，青少年，孕妇，疾病恢复期等） 负氮平衡：摄入氮排出氮（饥饿，疾病，老年）,五、蛋白质营养失调,1. 蛋白质缺乏：若膳食蛋白质长期供给不足可发生。 临床表现：消化不良腹泻血浆白蛋白下降水肿肌肉萎缩体重减轻贫血女性月经障碍、乳汁分泌减少、生殖功能障碍。 若蛋白质摄入严重不足，导致“蛋白质恶性营养不良症 (Kwashiorkor)”，主要表现为水肿。 若蛋白质和热能同时严重缺乏时，导致“干瘦型营养不良 (Marasmus)”, 主要表现为消瘦。,阜阳奶粉事件,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。 经国务院调查组核实，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。,国务院调查组通过卫生学调查证实， 不法分子用淀粉、蔗糖等价格低廉的食品原料全部或部分替代乳粉，再用奶香精等添加剂进行调香调味，制造出劣质奶粉，婴儿生长发育所必需的蛋白质、脂肪以及维生素和矿物质含量远低于国家相关标准 。,经初步调查，阜阳市查获的55种不合格奶粉共涉及10个省(自治区、直辖市)的40家企业，既有无厂名、厂址的黑窝点，也有的是盗用其他厂名，还有证照齐全的企业。这些劣质奶粉主要通过郑州万客来市场、合肥长江批发市场、蚌埠市太平街新市场、阜阳元丰市场等批发市场和生产厂家批量购进并批发到各县(市)、区的奶粉经销商、超市、百货商店、日杂店和行政村的小卖部，销售范围主要是阜阳市各区县的乡镇和农村市场。,在国务院调查组的统一组织下，阜阳市对制售劣质奶粉违法犯罪行为依法进行了严厉打击。截至目前，共抽检各类奶粉586组，扣留、封存、暂停销售奶粉10多万袋；立案查处涉嫌销售不合格奶粉案件39起，打掉生产及分装窝点4个，刑事拘留47人，留置审查59人，宣布正式逮捕31人，依法传讯203人。 (央视国际 2004年05月16日),2. 蛋白质摄入过多：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。 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。,六、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,1. 蛋白质含量 用凯氏 (Kjeldahl) 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。 不同食物的蛋白质含量见表1-2。,表1-2 不同食物的蛋白质含量 名称 含量(%) 畜、禽、鱼 1020 鲜奶 1.54.0 奶粉 2527 蛋类 1214 大豆及豆类 2040 硬果类 1525 谷类 610 薯类 23 蔬菜水果类 1,2. 蛋白质消化率 (digestibility) 反映蛋白质在消化道内被分解的程度和消化后的氨基酸和肽被吸收的程度。 计算公式：,该计算结果也称真消化率 (true digestibility),实际工作中往往不考虑粪代谢氮，计算得出的结果称表观消化率 (apparent digestibility)。,表观消化率的结果比真消化率低,表1-3 几种食物蛋白质消化率（%）,3. 蛋白质利用率 反映蛋白质在体内被利用的程度。 常用指标： 生物价 蛋白质净利用率 蛋白质功效比值 氨基酸评分, 生物价(biological value, BV),氮吸收量=食物氮（粪氮粪代谢氮） 氮储留量=吸收氮（尿氮尿内源氮）, 蛋白质净利用率 (net protein utilization, NPU) 蛋白质净利用率（%）=消化率生物价, 蛋白质功效比值 (protein efficiency ratio, PER),实验结果以酪蛋白为对照组，按以下公式校正：, 氨基酸评分 (amino acid score, AAS),经消化率修正的氨基酸评分 (protein digestibility corrected amino acid score, PDCAAS) PDCAAS=AAS真消化率,表1-4 常见几种食物蛋白质质量,表1-5 几种食物蛋白质的PDCAAS,七、蛋白质的膳食参考摄入量,1. 推荐摄入量(RNI) (g/d) 成人 (1860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1.16 g蛋白质/（kg.d）计算。,2. 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/d12%4kcal/g=72g/d,八、蛋白质的食物来源,蛋白质广泛存在于动物性食物（畜、禽、鱼、蛋、奶）和植物性食物（豆类、谷类）中。 动物性蛋白质质量好，在人体内利用率高，但同时富含脂肪酸和胆固醇。 植物性蛋白质利用率较低。我国膳食谷类蛋白为主。 大豆蛋白质量好，利用率高。 应注意膳食中蛋白质互补！,九、人体蛋白质营养状况评价,人体蛋白质营养状况的优劣可从三方面评价： 生化指标 氮平衡测定 人体测量,1. 生化指标 血清白蛋白：正常值3550g/L。 血清运铁蛋白：2.24.0g/L。 血清甲状腺素结合前蛋白： 280350mg/L。 视黄醇结合蛋白：2676mg/L。 血清氨基酸 尿素/肌酐比值 尿中羟脯氨酸排出量 尿中3-甲基组氨酸排出量,2. 氮平衡测定 蛋白质缺乏时为负氮平衡。 3. 人体测量 体重 身高 皮褶厚度 上臂围,资料：我国居民膳食蛋白质摄入状况,1992年全国营养调查结果： 人均摄入蛋白质68g/日，达RDA的90.3%。 优质蛋白(动物蛋白+豆类蛋白)占24%，城市居民为37.3%，农村居民为17.2%。,第二节 脂类（lipids）,脂类是脂肪和类脂的总称。 共同特点：难溶于水，易溶于有机溶剂。,一、脂类的分类和功能,1. 分类 脂肪 (甘油三酯) (triglycerides) 脂类 类脂 磷脂 (phospholipids) 固醇类 (sterols),2. 功能 提供能量：1克食物脂肪在体内可产生37.7kJ (9kcal) 的能量。 构成人体成分：中性脂肪占体重的10%20%，构成体脂肪组织，其含量可因体力活动和营养状况而变化，被称为动脂。类脂占总脂量的15%，构成细胞膜的基本成分，其含量稳定，不受机体活动和营养状况的影响，被称为定脂。, 维持体温正常：皮下脂肪组织可隔热保温。 保护脏器作用：脂肪组织对脏器有支撑和衬垫作用，保护内部器官免受外力伤害。 内分泌作用：脂肪组织分泌瘦素、肿瘤坏死因子、白细胞介素等，参与机体的代谢、免疫、生长发育等生理过程。 提供必需脂肪酸：亚油酸、-亚麻酸。, 提供脂溶性维生素 (A、D、E、K)。 胆固醇是体内许多重要活性物质的合成材料（胆汁、性激素、肾上腺素、维生素D等）。 增加饱腹感：脂肪进入十二指肠时，刺激产生肠胃抑素，使胃肠蠕动受到抑制。 改善食物感官性状：改变食物的色、香、味、形，促进食欲。,二、脂类的消化、吸收,1. 脂肪 小肠：胆汁乳化脂肪，脂肪酶(胰腺)将甘油三酯水解生成游离脂肪酸和甘油单脂。 小肠粘膜细胞：甘油、短链和中链脂肪酸直接入血。甘油单脂和长链脂肪酸被重新合成甘油三酯，和磷脂、胆固醇、蛋白质形成乳糜微粒，由淋巴系统进入血循环。 2. 磷脂同甘油三酯。 3. 胆固醇可直接被吸收进入淋巴系统。,三、脂肪酸和必需脂肪酸,1. 脂肪酸 概念：是分子由130个碳原子的链烃和羧基（COOH）组成的脂族羧酸。是组成脂肪的基本单位。, 分类 按碳链长度： 长链脂肪酸 (14C) 中链脂肪酸 (612C) 短链脂肪酸 (5C) 按饱和程度： 饱和脂肪酸 单不饱和脂肪酸 多不饱和脂肪酸 按双键位置： n-3系列不饱和脂肪酸 n-6系列不饱和脂肪酸 （n为第一个双键距甲基端的位置）,2. 必需脂肪酸(essential fatty acid, EFA) 概念 必需脂肪酸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。 种类 亚油酸 （C18：2，n-6） -亚麻酸 （C18：3，n-3）,生理功能 维持细胞膜的结构和功能：因EFA是磷脂的重要成分，而磷脂是细胞膜的主要结构成分。 是合成前列腺素的前体：因亚油酸可合成花生四烯酸，再由花生四烯酸合成前列腺素。 与胆固醇代谢有关：与胆固醇脂化，有利于胆固醇分解代谢，防止在体内沉积导致动脉粥样硬化。,四、EPA与DHA,1. 概念 EPA为20碳5烯酸（C20：5，n-3），DHA为22碳6烯酸（C22：6，n-3），均为人体需要的多不饱和脂肪酸，但人体利用亚油酸和-亚麻酸可以合成。多存在于海产品中（深海鱼油）。,2. 生理功能 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。,五、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2030%。 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,六、脂肪的膳食来源,饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸（动物的脂肪组 织和肉类）。 不饱和脂肪酸（植物种子）。 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）。,资料：我国居民膳食脂肪摄入状况,1992年全国营养调查结果： 人均摄入脂肪58.3g/日，占膳食总热能的22%。 城市居民为77.7g，占总热能28.4%； 农村居民为48.3g，占总热能18.6%。 动物性脂肪占40%，植物性占60%。,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。,一、碳水化合物的分类,1. 单糖：葡萄糖、果糖、半乳糖等。 2. 双糖：蔗糖、乳糖、麦芽糖等。 3. 寡糖：由310个单糖组成的多糖。 棉籽糖、水苏糖等。 4. 多糖：由10个以上单糖组成的多糖。 糖原、淀粉、膳食纤维*。,*膳食纤维：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：纤维素、半纤维素、木质素。 可溶性纤维：果胶、树胶、粘胶。,二、碳水化合物的生理功能,1. 提供能量：1g碳水化合物在体内氧化可提供16.7kJ (4.0kcal) 的能量。 2. 是机体的构成成分：糖脂、糖蛋白核糖。 3. 节约蛋白质作用：充足的碳水化合物摄入，可节省体内蛋白质的消耗，增加氮储留。,4. 抗生酮作用：碳水化合物可提供充足的草酰乙酸，同脂肪分解产生的乙酰基结合，进入三羧酸循环被彻底氧化。从而，避免了由于脂肪酸氧化不全而产生过量的酮体（乙酰乙酸、-羟丁酸、丙酮）所导致的酮血症。 5. 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。,6. 提供膳食纤维：绝大部分膳食纤维不能被人体消化吸收，却有重要的生理功能。 增强肠道功能、有利粪便排出。 降低血糖和血胆固醇。 控制体重和减肥。 预防结肠癌（争论）。,三、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。,四、碳水化合物的参考摄入量,1. 碳水化合物适宜摄入量(AI): 碳水化合物应提供55%65%的膳食总能量（2岁以下婴幼儿除外）。 相当于每天摄入约300400g碳水化合物，至少为275g。 2. 膳食纤维的推荐摄入量(推算结果): 总膳食纤维2535g。,五、碳水化合物的食物来源,1. 碳水化合物： 谷类 65%(麦子)80%(大米) 薯类 15%(马铃薯) 35%(木薯) 豆类 20%(黄豆) 60%(红豆) 根茎类蔬菜 坚果类 水果类 食糖,2. 膳食纤维* 谷类 4.5 淀粉类 22.2 干豆类 20.2 鲜豆类 4.3 瓜果类 2.7 叶菜类 2.7 *单位：g/100g可食部,第四节 能量（energy）,能量不是营养素，但一切生物都需要能量来维持生命活动。,一、能量的单位和来源,1. 能量单位 焦耳（joule，J）：1J相当于1牛顿的力使1kg的物质移动1m所消耗的能量。 营养学上常使用千焦耳（kJ）。 卡（cal）：1cal是使1g纯水由15C升到16C所需要的能量。 营养学上常使用千卡（kcal）。 单位换算：1kcal=4.184kJ,2. 能量来源 人体需要的能量主要来自于食物中的碳水化合物、脂肪和蛋白质。乙醇也可以产生能量。 3. 能量系数 是每克碳水化合物、脂肪、蛋白质在体内氧化产生的能量值。 碳水化合物 16.7kJ (4kcal)/g 脂肪 37.7kJ (9kcal)/g 蛋白质 16.7kJ (4kcal)/g,弹式测热计示意图,弹式测热计 (bomb calorimeter) 原理示意图,二、能量代谢和平衡,人体摄入的能量主要用于满足维持基础代谢、体力活动和食物特殊动力作用消耗的能量需要。 婴幼儿、儿童、青少年需额外增加生长发育所需能量。 孕妇需增加子宫、胎盘、胎儿、乳房和体脂储备所需能量。 乳母需增加合成分泌乳汁所需能量。,研究人体能量代谢的目的在于研究能量平衡。 能量摄入不足，机体会动用自身的能量储备甚至消耗自身组织以满足生命活动的能量需要，导致体力下降，体重减轻，发育迟缓，死亡。 能量摄入过剩，多余的能量以脂肪的形式储存，导致肥胖。 因此，能量的摄入应与需要平衡。,1. 基础代谢 (basal metabolism, BM) 定义：是维持人体最基本生命活动所必需的能量消耗。 测定方法：测定空腹1214h、睡醒静卧、环境温度1825C时的能量消耗。 意义：维持体温、心跳、呼吸、各组织器官和细胞的基本功能。, 基础代谢率（basal metabolic rate BMR）：指单位时间内人体基础代谢所消耗的能量。 计算方法： 采用体表面积计算（赵松山，1984）。 直接用公式计（Harris & Benedict)。 采用WHO（1985年）推荐的公式 (Schofield)，按体重计算BMR（见表2-1）。,例：男性，20岁，体重60kg，试计算BMR。 BMR=15.3m+679 =15.360+679 =1597（kcal/d） *该结果应用于我国人群时应减5%： BMR=15970.95 =1517（kcal/d）, 基础代谢影响因素 体格的影响 不同生理或病理状况的影响 环境条件的影响,2. 体力活动消耗的能量 除基础代谢外，是构成人体总能量消耗的主要部分。通常情况下，占人体总能量消耗的15%30%。 这部分能量消耗，主要取决于体力活动的强度和持续时间。 人体能量需要量的不同主要是由于体力活动的差别。 中国成人活动水平分级，见表2-15。,3. 食物特殊动力作用（SDA） 现称食物热效应（TEF），是指人体摄食过程中引起的额外的能量消耗。 原因为摄食过程中，营养素的消化、吸收、转化、合成所消耗的能量。 不同食物的TEF有所差异：脂肪为本身能量的4%5%，碳水化合物为5%6%，蛋白质为30%。 一般成人摄入混合膳食，TEF相当于基础代谢的10%。,三、总能量消耗量的计算,目前应用“要因加算法”计算： 总能量消耗量=0.95BMRPAL PAL（体力活动水平） =24h总能量消耗/24h基础代谢率 在实际应用中，PAL常给出。中国成人PAL的范围为1.552.10。 中国成人活动水平分级，见表2-15。,例：男性，20岁，体重60kg，试计算总能量消耗量。 按表2-1计算BMR： BMR=1597（kcal/d） 从表2-15查得：大学生为中活动水平，男性PAL为1.78。 总能量消耗量=0.9515971.78 =2700（kcal/d）,四、能量的膳食参考摄入量,1. 能量推荐摄入量（RNI） 成年，轻活动，男性 2400 (kcal/d) 女性 2100 (kcal/d) 50岁起，年龄增长，能量摄入递减。 孕妇+200kcal/d；乳母+500kcal/d。,2. 三大生热营养素的供能比例： 蛋白质 10%12% 脂肪 20%30% 碳水化合物 55%65%,资料：我国居民膳食能量摄入状况,1992年全国营养调查结果： 人均摄入能量2328kcal/日，占RDA的97.1%。 城市居民为2395kcal/日，占RDA的 99.8%。 农村居民为2294kcal/日，占RDA 的95.7%。,第五节 矿物质（minerals）,常量元素（macroelements） 钙、磷、钠、钾、氯、镁、硫（7种）。 微量元素（microelements or trace elements） 必需：铁、碘、锌、硒、铜、氟、铬、锰、钼、钴（10种） 。 可能必需：镍、硅、硼、矾（4种）。 低剂量有功用：铅、镉、汞、砷、铝、锡、锂（7种）。,生理功能 构成人体组织的重要成分。 维持细胞渗透压、酸碱平衡和神经肌肉的兴奋性。 构成酶的辅基、激素、维生素、蛋白质和核酸的成分。,营养学特点 矿物质不能在体内合成，也不能在代谢过程中消失，但每天有一定量随粪、尿、汗、发、指甲、皮肤和粘膜的脱落排出体外。因此必须通过膳食补充。 某些无机元素在体内的生理作用剂量带和毒害剂量带距离较小。因此过量摄入有害无益，不宜用量过大。,一、钙（calcium）,是人体内含量最多的一种无机元素，成人体内含钙约为8501200g，相当于体重的1.52.0%。 大部分集中在骨骼牙齿（99%），极少部分构成混溶钙池（miscible calcium pool）（1%）。, 生理功能,构成骨骼牙齿。 维持神经与肌肉活动。 促进酶的活性。 参与凝血过程、激素分泌、维持体液酸碱平衡和细胞内胶质的稳定。, 吸收与代谢,1. 吸收 主动转运：十二指肠 被动扩散：小肠其他部位 吸收率：, 膳食成分对钙吸收的影响 抑制钙吸收的因素 植酸和草酸、膳食纤维、脂肪酸、某些碱性药物（苏打、黄连素、四环素等） 促进钙吸收的因素 Vit D、乳糖、某些氨基酸、磷肽、某些抗生素（青霉素、氯霉素、新霉素等） 机体生理状态对钙吸收的影响 婴儿、孕妇、乳母的钙吸收率增高 年龄增长钙吸收率明显降低,2. 排泄 粪：900mg/d 尿：250mg/d 汗：20350mg/d（高温作业1g/d） 乳汁：150300mg/d 其他情况：补液、酸中毒、高蛋白膳、高镁膳、甲状腺素、肾上腺皮质激素、甲状旁腺素、VitD过多、卧床等可使钙排出增多。,3. 储留 与供给量呈正相关 与需要量呈正相关 高钠摄入降低在骨骼中储留 其他情况（氟骨症、糖尿病不利于钙储留。,4. 钙平衡调节 甲状旁腺素 1，25 -（OH）2D3 降钙素 钙调素 其他（胰岛素、皮质醇、生长激素、甲状腺激素、肾上腺激素、雌激素、睾丸酮）。, 钙缺乏与过量,1、钙缺乏 儿童：生长发育迟缓、骨软化、骨骼变形，佝偻病。 成人：骨质疏松症。,Left normal bone, right osteoporotic bone,Left normal bone, right osteoporotic bone,2、钙过量摄入 肾结石 骨硬化（大量钙摄入使降钙素分泌增加）, 供给量,1. 钙需要量的测定方法 直接测定法 平衡法 2. DRIs AI：成年男女 800mg/d 50岁 1000mg/d 孕中期 1000mg/d 孕晚期、乳母 1200mg/d UL：2000mg/d, 食物来源,(mg Ca/100g) 1. 奶及奶制品：牛奶 120，全脂奶粉 1030 2. 小虾皮：2000 3. 海带：1177 4. 大豆：367 5. 油菜：140 6. 芝麻酱：870（2239 陕西）, 人体钙营养水平鉴定,血清钙 2.252.75mmol（90110mg）/L,资料：我国居民膳食钙摄入状况,1992年全国营养调查结果： 人均摄入钙405mg/日，达RDA的49.2%。 18岁以下儿童青少年缺乏尤为严重，钙摄入在50%RDA以下： 城市：男 72%75%，女 75%79% 农村： 81%， 88%,二、铁（iron）,铁是人体必需微量元素中含量最多的一种。, 含量、分布和生理功能,铁总量 -I分布： -6075% 在Hb，运输O2。 35g -3% 在Mb，储存O2。 -II分布：1%在含铁酶类，（细胞色素， 细胞色素氧化酶，过氧化物酶， 过氧化氢酶）参与组织呼吸过程。 -III分布：30%为储存铁（铁蛋白，含铁 血黄素）在肝、脾、骨髓中。 以上I、II为功能铁（必需铁） III为储存铁（非必需铁）, 吸收与代谢,1. 膳食中铁的吸收及影响因素 铁在食物中存在的状态 血红素铁：主要存在于动物性食品（如鱼、肉、动物内脏），是与血红蛋白和肌红蛋白中的原卟啉结合的铁，其吸收过程不受其他膳食因素的干扰，吸收率为15%25%。, 非血红素铁：主要存在于植物性食品和奶、蛋中，以Fe（OH）3的形式与 蛋白质、氨基酸和其他有机酸络合，必须在胃酸的作用下与有机部分分开，还原为亚铁离子后，才能被吸收。因此，影响吸收的因素很多，吸收率约为3%。, 铁吸收的抑制因素（inhibitor） 植酸盐、草酸盐、磷酸盐、碳酸盐（粮谷、蔬菜）。 多酚类物质，如鞣酸（茶叶、咖啡） 胃酸缺乏或过多服用抗酸药物。, 铁吸收的促进因素（enhancer） VC、有机酸（柠檬酸、乳酸、丙酮酸、琥珀酸）能与铁螯合成小分子可溶性单体，阻止铁的沉淀。VC 可使Fe3+还原为2+，促进铁吸收。 单糖（乳糖、葡萄糖、果糖、蔗糖等）原理同上。 动物肉类、肝脏促进非血红素铁的吸收，原因未明，暂称为肉因子（meat factor）或肉鱼禽因子（MFP factor）。 钙（结合植酸根、草酸根、磷酸根） 核黄素缺乏时，铁吸收、转运与肝、脾储铁受阻。, 体内铁需要量和储存量影响铁吸收 关系： 储存量多，需要量少，铁吸收率低。 储存量少，需要量多，铁吸收率高。 （生长发育期、孕妇怀孕后期吸铁收率增加） 机制： 小肠绒毛基底部陷窝中的柱状细胞含有不同量的储备铁，当机体需铁时可释放入血，满足组织需要，使铁吸收增加；而铁储备充足时，肠柱状含铁细胞脱落，因此铁吸收下降。,2. 铁的利用、储存和排出 利用 正常人体每天用约2025mg铁合成血红蛋白，以补偿因红细胞破坏而降解的血红素。合成血红蛋白的部位在骨髓。, 储存 超过需要量的铁主要以铁蛋白和含铁血黄素的形式储存在肝实质细胞，肝、脾和骨髓的网状细胞中。当需铁时，铁蛋白和含铁血黄素中的铁可动员出来，合成血红蛋白。 成人铁储存量：男 5001500mg 女 3001000mg, 排出 估计成人铁排出量为0.91.05mg， 包括：胃肠道外渗红细胞 0.35mg 胃肠道粘膜脱落 0.10mg 胆汁 0.2mg 尿 0.08mg 皮肤 0.2mg, 铁缺乏及缺铁性贫血,WHO于2000年5月2124日在摩尔多瓦 (Moldova) 的Belmont举行了关于缺铁性贫血的国际大会。大会主题是“Iron-Deficiency Anemia: Reexamining the Nature and Magnitude of the Public Health Problem（缺铁性贫血：再评估其作为公共卫生问题的性质和严重程度）”。,据本次会议报道：目前，全球有1/4人口受到贫血的影响，包括各年龄层人口，尤以孕妇和儿童最为严重。在导致贫血的众多因素中，缺铁是最重要的一个因素，而且，缺铁也是全球发生率最高的营养问题。贫血已成为全球一个主要的公共卫生问题。,1. 铁缺乏进程和营养水平鉴定 I. 铁减少期(iron depletion, ID)： 此期体内储存铁减少，由于血清铁蛋白浓度与储存铁的多少呈显著正相关，因此，血清铁蛋白浓度下降（12g/ L）。,II. 红细胞生成缺铁期(iron deficient erythropoiesis, IDE)： 血清铁下降 运铁蛋白饱和度下降（16%） 游离原卟啉浓度上升（1.8mol/L),III. 缺铁性贫血期(iron deficient anemia, IDA)： 血红蛋白浓度下降（120g/L） 红细胞比积下降（37%）,2. 我国居民的贫血患病率和铁摄入量 贫血患病率 全国第三次营养调查（1992）结果： 城市人口：男性14.1%，女性23.5% 农村人口：男性15.3%，女性20.2% 患病率最高人群为城乡中老年人群（21%39%）。, 膳食铁摄入量 全国第三次营养调查（1992）结果： 平均每标准人日摄入铁23.415.7mg，占RDA的176.5%。 问题的原因 可能为1988年修订RDA时，膳食铁吸收率定为10%偏高。, 供给量和食物来源,1. 供给量 DRIS（2000） AI：成年男 15mg，女 20mg UL：50mg,2. 食物来源 铁的良好来源为动物肝脏、动物全血、禽畜肉类、鱼类。 其他食物含铁量低、利用率不高。 鸡蛋含有卵黄高磷蛋白干扰铁的吸收，铁吸收率仅为3%。 奶类是贫铁食物（人乳含铁0.1mg/ 100g，牛乳含铁0.11.7mg/100g）。,三、碘（iodine）,人体含碘2050mg，70%80%存在于甲状腺组织，其余分布于骨骼肌、肺、卵巢、肾、淋巴结、肝、睾丸和脑组织。, 生理功能,1、促进生物氧化，协调氧化磷酸化过程，调节能量转化。 2、促进蛋白质合成，调节蛋白质合成和分解。 3、促进糖和脂肪代谢。 4、调节组织中水盐代谢。 5、促进维生素的吸收和利用。 6、活化许多重要的酶。 7、促进生长发育。, 吸收与代谢,1、吸收和转运 无机碘极易被吸收，进入肠道后1h内大部分吸收，3h内完全吸收。 有机碘在消化到降解，脱碘后，以无机碘的形式被吸收。与氨基酸结合的碘可被直接吸收。 吸收的碘经血浆转运。,2、分布和储存 吸收的碘转运至血浆，分布于全身各组织，包括甲状腺、唾液腺、乳腺、生殖腺、胃粘膜。 体内的碘主要储存在甲状腺，占体内碘量的一半以上，约815mg，但只能维持机体23个月的需要。,3、代谢和排出 甲状腺素分解脱下的碘： 部分被重新利用。 经尿排出80%（90%是无机碘，10%为有机碘）。 经粪排出10%（主要是未被吸收的有机碘）。 少部分经肺、皮肤、乳腺（易致授乳期甲状腺肿）。, 碘缺乏与过量,碘摄入不足将导致碘缺乏病（iodine deficiency disorders, IDD)。 成人：甲状腺肿（goiter) 婴幼儿：呆小症（克汀病）(cretinism) 碘摄入过量引起碘性甲状腺肿，碘性甲状腺功能亢进症。,甲状腺肿 (goiter),甲状腺肿 (goiter),甲状腺肿 (goiter),呆小症儿童和正常儿童身高的比较, 供给量,成人： RNI：150g/d UL：1000 g/d, 食物来源,食物来源：海带、紫菜、淡菜、海盐。 *十字花科植物（白菜、萝卜、甘蓝、花生、黄豆、核桃、木薯、栗子等）含-硫代葡萄糖苷，可致甲状腺肿大。,第六节 维生素（vitamins）,一、概述 1. 定义：维生素是维持机体正常生理功能及细胞内特异代谢反应所必需的一类微量低分子有机化合物。,2. 共同特点： 存在于天然食物中。 体内不能合成，或合成数量很少，必须由食物供给。 不构成组织，不提供能量。 生理剂量很少（mg，g），但生理作用十分重要。 常以辅酶或辅基形式参与酶的功能。,3.分类： 脂溶性维生素（fat soluble vitamin） A、D、E、K （4种） 。 水溶性维生素（water soluble vitamin） B1、B2、B6、B12、C、泛酸、叶酸、烟酸、胆碱、生物素（10种） 。,4.维生素缺乏： 原因： 膳食中供给不足 。 吸收利用率降低 。 需要量相对增高。, 分类： 按缺乏原因 原发性缺乏：由膳食中维生素供给不足或生物利用率过低引起。 继发性缺乏（条件性维生素缺乏）：由生理或病理原因妨碍维生素的消化、吸收、利用，或因需要量增加、排泄或破坏增多而引起的。 按缺乏程度 临床缺乏：维生素缺乏出现临床症状。 亚临床缺乏（边缘缺乏）：没有维生素缺乏的临床症状，但可出现劳动效率降低和对疾病抵抗力下降。, 我国现状： 全国第三次营养调查（1992）结果： VA和VB2摄入明显不足；VB1摄入尚好；VE、烟酸和VC比较充足。,二、维生素A （vitamin A）,又名视黄醇（retinol），为所有具有视黄醇生物活性的一类物质的总称。, 分类和理化性质,1. 分类 维生素A类 类维生素A：指维生素A及其合成类似物或代谢产物。 包括动物体内“已形成的维生素A（preformed vitamin A）”，即视黄醇（retinol）、视黄醛（retinal）、视黄酸（retinoic acid） 、 视黄基酯（retinyleasters)。 视黄醇（VA）分为视黄醇（VA1）和3-脱氢视黄醇（VA2）。VA2的生物活性为VA1的40%。, 类胡萝卜素（carotinoids）：指胡萝卜素及其类似物。 包括植物体内的“维生素A原（pro-vitamins A）”，即-胡萝卜素、-胡萝卜素、 - 隐黄素、-胡萝卜素等，在体内能转变成维生素A的物质。 目前已发现类胡萝卜素600种，但只有50多种能在体内转化生成视黄醇，其中最重要的是-胡萝卜素，在小肠粘膜细胞内的加氧酶催化下，一分子-胡萝卜素可生成2分子视黄醇。,2. 理化性质 维生素A和胡萝卜素都可溶于脂肪和大多数有机溶剂，不溶于水，对酸、碱和热比较稳定，但对氧和紫外线敏感。, 吸收与代谢,1. 吸收 VA和胡萝卜素在小肠中与胆盐和脂肪酸乳化后被主动吸收。膳食中视黄醇的吸收率为70%90%，类胡萝卜素的吸收率为20%50%。VA的吸收速率快于胡萝卜素730倍。 在人体内，6mg-胡萝卜素可产生1mg视黄醇活性；而12mg其他类胡萝卜素可产生1mg视黄醇活性。,影响VA和胡萝卜素吸收的因素： 促进因素：胆盐、脂肪、VE、磷脂、蛋白质。 抑制因素：所有消化系统疾病。,2. 储存 VA与乳糜微粒结合由淋巴系统输送入肝，经脂化后，主要储存在肝星状细胞（80%95%）和实质细胞。 影响VA储存的因素： VA摄入量（VA摄入量低，VA储存速度快） 机体储存与释放VA的效率 膳食成分（低蛋白膳食增加储存） 机体的生理状况（妊娠增加储存， 女性储存高于男性）, 生理功能,1. 维持正常视觉：VA在视网膜的视杆细胞中与视蛋白结合生成对光敏感的视紫红质。 2. 维持上皮的正常生长和分化： VA影响粘膜细胞中糖蛋白的生物合成，保持膜和上皮的正常结构和功能。 视黄酸受体和视黄酸结合，刺激或抑制基因表达，对细胞分化起调控作用。 3. 促进生长发育：可能为促进蛋白质的合成和骨细胞的分化。 4. 其他：维持正常免疫功能；抗氧化作用；抑癌作用 。, 缺乏与过量,1. 缺乏 VA缺乏是国际公认的四大营养缺乏病之一。发展中国家患病率为20%30%。 我国1992年营养调查结果：VA摄入量明显不足，RE摄入量为476g，占RDA的61.7%。城市居民摄入不足50%RDA的男女分别占46.8%和50.6%，而农村为58.1%和61.1%。儿童青少年比成人高510个百分点。,临床表现： 眼部症状：暗适应时间延长，夜盲，干眼病，毕脱斑（bitots spots），角膜软化症，失明。 皮肤粘膜症状：皮肤干燥、脱屑、鳞状角化；粘膜抵抗力下降，易感染。 儿童生长发育迟缓。 味觉、嗅觉下降，食欲减退。,Bitots spot,Bitots spot,Keratomalacia,2. 过量 中毒剂量： 急性：成人100倍RDA，儿童20倍。 慢性：10倍RDA。 中毒表现： 急性：恶心、呕吐、头痛、眩晕、视觉模糊、肌肉失调、嗜睡、厌食等。 慢性：头痛、脱发、肝大、长骨末端疼痛、肌肉僵硬、皮肤瘙痒等。 动物胚胎吸收、流产、出生缺陷。, 营养水平鉴定,1. 血清VA水平：正常值1.53.0mol/L（430860g/L）。该指标不可靠，但含量低时可为VA缺乏。 2. 改进的相对剂量反应实验（MRDR）：血清脱氢视黄醇/视黄醇0.06 为缺乏 0.03 为充足 3. 暗适应功能测定： 4. 血浆视黄醇结合蛋白：正常值 成人 1.94.28mol/L（4090mg/L） 儿童 1.191.6mol/L（2535mg/L）, 供给量和食物来源,1. 供给量（DRIS） 单位（gRE），成人 RNI 男800，女700 UL：成人3000；孕妇2400；儿童2000 视黄醇当量（retinal equivalent, RE) 1g视黄醇=0.0035mol视黄醇=1gRE 1g-胡萝卜素=0.167 gRE 1g其他VA原=0.084 gRE 膳食中总RE（g）=VA（g）+ -胡萝卜素（g）0.167+其他VA原（g） 0.084 1IU VA=0.3 gRE,2. 食物来源 VA：动物肝脏，奶及制品，禽蛋，鱼卵，鱼肝油。 VA原：深色蔬菜和水果。,三、维生素D,V