临床营养学基础营养素定义、构成和作用

1、临床营养学基础营养素定义、构成和作用营养（nutrition） ： 是指生物从外界摄入食物，在体内经过消化、吸收、代谢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。食物： 是生物为了生存和生活所必须摄入体内的营养物质。 人体需要的营养素种类蛋白质Protein脂类Fat碳水化物Carbohydrate矿物质Mineral维生素Vitamin水Water营养学基础宏量营养素：蛋白质、脂类、碳水化合物微量营养素: 矿物质（常量元素与微量元素） 维生素（脂溶性、水溶性维生素）其它膳食成分： 膳食纤维、水、其它生物活性物质蛋白质 (protein)2构成各种重要生理物质1组织构成成分瘦体组织

2、*酶 抗体 激素等3供能约16.7 kJ (4.0 kcal)/g 一、体内蛋白质功能lean tissue 一、蛋白质代谢功能正常人体内Pro约为16-19%蛋白质分解合成动态平衡组织Pro不断更新 修复每天约3%的Pro被更新肠道 骨髓Pro更新速度较快一切生命的物质基础图 正常人体内的蛋白质代谢概况 蛋白质(protein) 氨基酸（Amino acid, AA） 非必需AA(nonessential-)：9种 半必需AA（条件必需AA）：2种 （semi-,or conditionally-）必需AA（essentional-）：9种 多肽（poly-）10 AA以上寡肽（oligo-

3、）410 AA以下 3肽（tri-）3AA 2肽（di-）2AA 肽(peptide) 由许多氨基酸以肽键联结在一起，并形成一定空间结构的大分子人体内的氨基酸*组氨酸为婴儿必需氨基酸，成人需要量可能较少。 氨基酸英文氨基酸英文必需氨基酸非必需氨基酸异亮氨酸Isoleucine (Ile)丙氨酸Alanine (Ala)亮氨酸Leucine (Leu)精氨酸Arginine (Arg)赖氨酸Lysine (Lys)天门冬氨酸Aspartic acid (ASP)蛋氨酸Methionine (Met)谷氨酸Asparagine (Asn)苯丙氨酸Phenylalanine (Phe)谷氨酰胺Glu

4、tamic acid (Glu)苏氨酸Threonine (Thr)甘氨酸Glycine (Gly)色氨酸Tryptophan (Trp)脯氨酸Proline (Pro)缬氨酸Valine (Val)丝氨酸Serine (Ser)组氨酸*Histidine (His)天冬酰胺Asparagine (ASN)条件必需氨基酸半胱氨酸Cysteine (Cys)酪氨酸Tyrosine (Tyr)指机体不能合成或合成速度不能满足机体需要，必需从食物中直接获得的氨基酸指机体自身可以合成以满足机体需要氨基酸指半胱氨酸和酪氨酸这类可以减少人体对某些必需氨基酸的需要量氨基酸二、必需氨基酸 EAA （essen

5、tial amino acid ） 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，称EAA.氨基酸模式（amino acid pattern）指某种蛋白质中各种必需氨基酸的构成比例。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。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实验中的参考蛋白 (reference protein)，它是可用来测定其他蛋白质质量的标准蛋白，通常为鸡蛋蛋白质。13 几种食物和不同人群需要的氨基酸模式氨基酸成人鸡蛋 牛奶 牛肉异亮氨酸4.03.33.03.2亮氨酸7.

6、05.66.45.6赖氨酸5.54.35.45.8蛋氨酸+半胱氨酸3.53.92.42.8苯丙氨酸+酪氨酸6.06.36.14.9苏氨酸4.02.72.73.0缬氨酸5.04.03.53.2色氨酸1.01.01.01.0氨基酸模式（amino acid pattern）当食物中一种或几种必需氨基酸相对含量较低或缺乏，限制了食物蛋白质中的其他必需氨基酸被机体利用的程度，使其营养价值降低，这些含量相对较低的必需氨基酸称为限制氨基酸（limiting amino acid）。谷类蛋白：赖氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸；豆类蛋白：蛋氨酸。15 几种食物和不同人群需要的氨基酸模式氨基酸成人 大米 比例

7、 异亮氨酸4.02.50.63亮氨酸7.05.10.73赖氨酸5.52.30.42蛋氨酸+半胱氨酸3.52.40.69苯丙氨酸+酪氨酸6.05.80.97苏氨酸4.02.30.58缬氨酸5.03.40.68色氨酸1.01.01.00桶板模型赖氨基酸模式（amino acid pattern）多种食物蛋白混合食用，它们之间相互补充其必需氨基酸不足以提高整个膳食蛋白质营养价值的作用称为蛋白质互补作用（complementary action）。将大豆和米同时食用，大豆蛋白可弥补米蛋白中赖氨酸的不足，米也可一定程度补充大豆蛋白中蛋氨酸的不足。18蛋白质分类完全蛋白质EAA种类齐全，数量充足，比例恰当

8、。如鸡蛋、肉、鱼、奶，大豆蛋白。半完全蛋白质EAA种类齐全，但其中一种或几种EAA含量相对较低。粮谷中的蛋白不完全蛋白质EAA种类不全。20三、蛋白质的消化、吸收和代谢Protein胃蛋白酶3m18m成熟胰蛋白酶1m成熟食物单纯蛋白质 胃蛋白酶 示、胨、多肽 （小肠）胰蛋白酶、 氨基肽酶、 胰糜蛋白酶 羧基肽酶 （内肽酶） （外肽酶）-氨基酸 寡肽+二肽 （刷状缘） 寡肽酶、氨基肽酶、 二肽酶 -氨基酸粪便10g(1.6gN)肌肉(30%)器官 体液(50%)其它(20%)摄入蛋白质90g (14.4gN)消化道机体合成蛋白质300g肠道内源性蛋白质70g氨基酸池消化、吸收蛋白质150g尿75

9、g(12gN)其它5g (0.8gN)图 一个体重70kg的正常成人蛋白质代谢及氮平衡氮平衡尿氮B = I -（U+F+S）=5%摄入氮粪氮皮肤必要氮损失必要氮损失（obligatory nitrogen losses，ONL）机体每天由皮肤、毛发、一切分泌物等排出的氮，以及粪代谢氮、尿内源氮总共约为（即22g蛋白质），这是机体不可避免的氮消耗。25氮平衡（nitrogen balance, NB）反映机体摄入氮（I）与排出氮（E）之间的关系，表示为：NBIEI（F+U+S）F表示粪氮，U表示尿氮，S表示皮肤等排出氮，如表皮细胞、毛发、一切分泌物、月经失血和射精等丢失的氮。NB0，正氮平衡，常

10、见于处于生长期的儿童、孕妇、疾病康复期病人。NB0，零氮平衡，健康成人。NB0，负氮平衡，常见于饥饿、疾病、食用蛋白质质量差的膳食等情况以及老年人。26四、食物蛋白质营养学评价*（一）含量（content）微量凯氏（Kjeldahl）定氮法测定大豆30-40%为最高 畜禽鱼蛋类10-20% 粮谷类8-10% 鲜奶类1.5-3.8%食物粗蛋白含量=食物含氮量真消化吸收率=吸收氮 100 %食物氮=食物氮(粪氮粪代谢氮)100%食物氮表观消化吸收率=食物氮粪氮 100%食物氮（二）消化率（digestibility）反映Pro在消化道内被分解、吸收程度，实际多用表观消化率1、值更低，作了较低的估计

11、，具有更大的安全性；2、测定方法简便易行。表 几种食物的蛋白质真消化率（%）食物真消化吸收率食物真消化吸收率鸡 蛋973燕 麦867牛 肉953小 米79肉 鱼943大 豆 粉867面粉 (精)964菜 豆78大 米884花 生 酱88玉 米856中国混合膳96吴坤主编营养与食品卫生学M 第5版，北京：人民卫生出版社，2003，8，p15生大豆60%熟豆浆85% / 豆腐90-96%返回动物性Pro消化吸收率一般高于植物性Pro（三）利用率（utilization）1生物学价值（biological value，BV）Pro经消化吸收后，进入机体可以储留利用的部分。BV 越高，表明其利用率也越

12、高。BV =储留氮100 =吸收氮 ( 尿氮尿代谢氮 )100吸收氮食物氮 ( 粪氮粪代谢氮 )常用食物蛋白质的生物学价值蛋白质 生物价 蛋白质 生物价 蛋白质 生物价 全鸡蛋 94 大 米 77 生黄豆 57鸡蛋黄 90 小 麦 67 熟黄豆 64鸡蛋白 83 玉 米 60 豆 腐 65牛 奶 90 小 米 57 绿 豆 58鱼 83 高 粱 56 花 生 59 牛 肉 76 白 菜 76猪 肉 74 2净蛋白质利用率 (net protein utilization，NPU)NPU（%）=消化率生物价=储留率100食物氮泸州医学院公卫系营卫教研室333.蛋白质功效比值（protein ef

13、ficiency ratio,PER）用处于生长期的幼年动物，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，指动物每摄入1g蛋白质所增加的体重克数。刚断奶雄性大鼠；饲料中的被测蛋白质是唯一蛋白质来源，供能比10；饲养28天。以酪蛋白的功效比值为，设标化酪蛋白对照组。意义：广泛用于婴幼儿食品中蛋白质评价泸州医学院公卫系营卫教研室344.氨基酸评分（amino acid score，AAS）：是将被测食物蛋白质的氨基酸评分模式和参考蛋白的评分模式进行比较，以反映蛋白质构成和利用的关系。氨基酸评分可分两步：第一步，计算被测蛋白质每种必需氨基酸的评分值；第二步，找出最低的必需

14、氨基酸评分值，即为该蛋白值的氨基酸评分。AAS =被测Pro每g氮 (或Pro) 中氨基酸量 (mg)理想模式或参考Pro中每g氮 (或Pro) 中氨基酸量 (mg)蛋白质对机体的影响蛋白质-热能 营养不良 （ protein-energy malnutrition，PEM ）好发人群病因继发性原发性消耗 排泄摄入不足Pro E不足儿童临床表现混合型消瘦型(Marasmus)E-Pro均不足E基本满足Pro严重不足浮肿型(Kwashiorkor)又称为恶性营养不良临床表现和分型（一）水肿型营养不良（kwashiorkor）1）多见于4个月-5岁的小儿。2）轻者仅有下肢水肿，重者 上肢、腹部及颜

15、面等水肿3）血清白蛋白低于30g/L。4）体重在标准体重60%-80%。5）腹泻，常伴突发性感染， 生长迟缓、头发改变、表情冷漠或情绪不好，虚弱无力等。（二）干瘦型营养不良（marasmus）主要是能量严重摄入不足所致。主要表现1）病人体重低于标准体重的60%，体温低于正常；2）生长发育迟缓，消瘦无力，贫血，无水肿，抵抗力下降，容易感染其他疾病而死亡3）病人肌肉萎缩无力，皮肤黏膜干燥萎缩，皮下脂肪减少，近消失。消失顺序： 腹部 躯干 臀部 四肢 面部4）对外界刺激反应淡漠或易激惹，记忆力减退，注意力不集中，精神、神经发育落后。5）常见腹泻，如伴胃肠道感染，症状加重，腹壁薄，可见到肠蠕动或摸到大

16、便包块。（三）混合型营养不良marasmus-kwashiorkor临床表现介于二者之间。病人体重低于标准体重的60%，有水肿。主要表现：皮下脂肪消失、肌肉萎缩、明显消瘦。生长迟滞急噪不安、表情淡漠；伴有腹泻，腹壁变薄，肝脾肿大，常合并感染混合型蛋白质、能量补充原则1）逐步增加：2）蛋白质和能量同时补充； 单独过快补充能量可引起水钠潴留、严重水肿和心力衰竭。3）尽量保证母乳喂养。研究进展蛋白质的缺乏很可能是所有癌症疾病的关键问题。根据最新的科学研究发现，基因突变所引起的癌细胞的异常生长，核心问题并不是基因，而是由于氨基酸的缺乏，而导致，新的细胞生长，缺乏足够的构造细胞所需要的特定氨基酸，从而造

17、成新细胞没有材料来完成构造，无法成熟，而导致细胞不能够按照基因的设计，去执行任务，包括自然自杀的任务，从而不断地堆积，形成肿瘤。46食物来源及供给量良好来源主要来源粮谷类食品(米、面)优质Pro（动物、大豆）推荐摄入量（recommended nutrient intake，RNI）每天体重我国以植物性食物为主，RNI在1.0-1.2g/kgbwPro摄入占膳食总热能10-15%其中儿童和老人为12-14%成人为10-12% 无论是任何疾病，你即要减少蛋白质的来源，又要增加蛋白质的来源！49脂类（Lipids）饱和脂肪酸 (SFA) 单不饱和脂肪酸(MUFA) 多不饱和脂肪酸(PUFA) 中性

18、脂肪(甘油三脂） 甘油 + 脂肪酸 类脂脂类磷脂固醇脂肪酸脂类（lipids）分类构成机体成分维持体温保护脏器改善感官满足饱腹感节约蛋白质内分泌作用提供EAA和脂溶性Vit贮存和提供能量脂类功能脂肪的代谢 肝脏将脂肪及蛋白质合成极低密度脂蛋白（VLDL）并随血流供应机体对甘油三酯的需要，LDL过多，可引起动脉粥样硬化等疾病。体内还可合成HDL，其重要功能是将体内的胆固醇、磷脂运回肝脏进行代谢，起到有益的保护作用。 碳链 长短 饱和FA 单不饱和FA 多不饱和FA 短链FA 中链FA 长链FA 饱和 程度 空间 结构 顺式FA 反式FA图 脂肪酸（fatty acid）的分类Fat的特性与功能(

19、食物中FA以18碳为主)饱和程度越高、碳链越长 Fat熔点越高动物Fat含SFA多 常温下呈固态 脂植物Fat含不饱和脂肪酸（unsaturated fatty acid，UFA）多 常温下呈液态 油棕榈油、可可籽油虽然含较多SFA，但碳链较短，其熔点低于大多数的动物Fat脂肪酸对健康的影响SFA：缺点：摄入过多时增加肥胖、乳腺癌和肠癌的发生，是使血液中胆固醇升高的主要脂肪酸（C：1018）。优点：不易被氧化而产生氧化物和过氧化物，有利于HDL的形成。食物来源：动物油脂 少数植物油脂：椰子油、棉子油、可可油56脂肪酸对健康的影响MUFA：作用：可降低血中胆固醇、甘油三酯和LDL。食物中主要成分

20、：油酸食物主要来源：茶油、橄榄油、棕榈油57脂肪酸对健康的影响PUFA：优点：可降低血中胆固醇、甘油三酯和LDL 保护细胞膜的功能、调节基因表达，防治心 血管病。 缺点：易形成氧化物和过氧化物，脂质过氧化作用损 害机体。n-3系（ -亚麻酸）：保护脑、视网膜、皮肤和肾功能的健全，降低血脂，预防血栓。降低血中胆固醇、甘油三酯，升高LDLn-6系（亚油酸）：促进生长发育。降低血中胆固醇、 LDL、HDL58必需脂肪酸（essential fatty acid, EFA）EFA指人体不可缺少而自身又不能合成，必须由食物供给的多不饱和脂肪酸。亚油酸(n-6系)和-亚麻酸（n-3系）是必需脂肪酸。功能组

21、织细胞的组成成分对胆固醇代谢的影响 动物的精子形成与必需脂肪酸有关是前列腺素合成的前体 59磷脂(phospholipids)是TG中的一个或两个FA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是卵磷脂*（lecithin）* 由一个含磷酸胆碱基团取代TG中的一个FA而构成这种结构使磷脂具有亲水和亲油的双重特性主要含于蛋黄、瘦肉、脑、肝、肾中。磷脂功能1参与细胞膜构成 (最重要功能) 其极性、非极性双重特性 帮助脂类或脂溶性物质（如脂溶性Vit、激素等）顺利通过细胞膜 促进细胞内外物质交流2作为乳化剂 使体液中Fat处于悬浮状态，有利于其吸收、转运和代谢3磷脂同FA一样可提供热能磷脂的缺

22、乏 可造成细胞膜结构受损1）出现毛细血管脆性、通透性2）皮肤细胞对水通透性 引起水代谢 紊乱 产生皮疹等Chol广泛存在于动物性食物中，人体自身可合成足够Chol，一般不会缺乏相反，由于它与高血脂症、动脉粥样硬化、心脏病等相关，人们往往关注的是Chol的危害性人体内Chol的原因往往是内源性的所以注意热能摄入的平衡比注意Chol摄入量可能更重要食物脂类营养评价消化率必需脂肪酸含量脂溶性维生素含量 脂类稳定性64食物脂类营养评价消化率食物脂肪的消化率与其熔点密切相关，熔点低于体脂的脂肪（如植物油）消化率可高达98，熔点高于体脂的脂肪（多数动物脂肪）消化率约90左右。必需脂肪酸含量 必需脂肪酸含量

23、越高的脂肪，其营养价值就越高。豆油、花生油、玉米油等植物油中必需脂肪酸含量可达动物油的十倍以上。 65食物脂类营养评价脂溶性维生素含量 脂溶性维生素存在于多数食物的脂肪中，以鲨鱼肝油中的含量最多，奶油次之，猪油内不含维生素A和维生素D，所以营养价值较低。植物油中维生素E的含量较高，如每克麦胚油中的含量高达1194g，花生油189g，菜籽油236g，而每克猪油中仅含12g，鸡蛋11g。66食物脂类营养评价脂类稳定性稳定性的大小与不饱和脂肪酸和维生素E的含量有关。不饱和脂肪酸含有不稳定的双键，易被氧化，其营养价值降低，而且还存在安全性问题。维生素E具有抗氧化作用，可防止脂类酸败。67膳食参考摄入量及食物来源植物 油脂Chol：脑 肝 肾等 SFA和MUFA相对较多 主要含 PUFA动物FatEPA DHA 磷脂：蛋黄 肝脏 Fat摄入过多 肥胖、高血压、心血管疾病和某些癌症发病率 应限制和Fat摄入在一定范围内成人Fat摄入量应控制在总热能的20-25%EFA摄入量一般认为不应少于总热能的3%脂类的食物来源及参考摄入量食物来源动物的肉类、脂肪组织和植物的种子。SFA：动物脂