人体必需的营养素

第二节人体必需的营养素《预防医学》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：水、其它生物活性物质人体必需的营养素产能营养素蛋白质(protein)2．构成各种重要生理物质1．组织构成成分瘦体组织*酶抗体激素等等3．供能约16.7kJ(4.0kcal)/g一、体内蛋白质功能leantissue又称蛋白质生热比值正常人体内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正常人体内的蛋白质代谢概况（一）氨基酸和肽

蛋白质由20种氨基酸以肽键连结在一起，并形成一定的空间结构的大分子。

氨基酸肽链（较长的称“眎、胨”）蛋白质蛋白质结构示意（二）必需氨基酸

EAA

（essentialaminoacid）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.构成人体蛋白质的氨基酸必需氨基酸（9）非必需氨基酸（9）条件必需氨基酸（2）亮氨酸丙氨酸半胱氨酸异亮氨酸精氨酸酪氨酸赖氨酸天门冬氨酸蛋氨酸天门冬酰胺苯丙氨酸谷氨酸苏氨酸谷氨酰胺色氨酸甘氨酸缬氨酸脯氨酸组氨酸（婴儿)丝氨酸氮平衡尿氮B=I-（U+F+S）=5%摄入氮粪氮皮肤氮平衡B=I-（U+F+S）摄入氮大于排出氮，正氮平衡，见于生长发育期的儿童、青少年和孕妇、乳母，恢复期的患者等。摄入氮小于排出氮，负氮平衡，见于饥饿、衰老和消耗性疾病患者等。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×6.25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）蛋白质消化率（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，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97±3燕麦86±7牛肉95±3小米79肉鱼94±3大豆粉86±7面粉(精)96±4菜豆78大米88±4花生酱88玉米85±6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（biologicalvalue，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 五、蛋白质-热能营养不良

（protein-energymalnutrition，PEM）好发人群病因继发性原发性消耗排泄↑摄入不足ProE不足儿童一、病因（一）食物摄入不足1、食物缺乏2、长期低蛋白质、低能量（1）母乳不足，代乳品选择不恰当。（2）骤然断奶。（3）辅食添加不及时，不恰当。（4）不良的饮食习惯。（二）需要量增多1、生长发育快速阶段。2、急、慢性传染病的恢复期（如伤寒、麻疹、肝炎等）。3、双胎、早产儿。（三）消耗增加1、胃肠道疾病2、其他疾病：肠瘘、开放性创伤、慢性失血、溃疡渗出、腹泻、呕吐等。（1）消化系统解剖异常：如唇裂、腭裂、幽门梗阻、肠旋转不良等。（2）消化系统功能异常：如迁延性腹泻、过敏性肠炎、肠吸收不良综合征等。消化吸收障碍

3．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（一）水肿型营养不良（kwashiorkor）二、临床表现和分型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。主要是能量严重摄入不足所致。（二）干瘦型营养不良（marasmus）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便包块。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（三）混合型营养不良marasmus-kwashiorkor混合型1、营养性小细胞性贫血：2.各种维生素缺乏：VA、VD、C、E缺乏眼睛干燥，经常眨眼，角膜浑浊，云翳，甚至溃疡、穿孔。常见并发症complication

恶性营养不良消瘦型营养不良六、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（recommendednutrientintake，RNI）每天0.8g/kg体重我国以植物性食物为主，RNI在1.0-1.2g/kg·bwPro摄入占膳食总热能10-14%脂类（Lipids）饱和脂肪酸单不饱和脂肪酸多不饱和脂肪酸中性脂肪(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3．必需脂肪酸**（essentialfattyacid，EFA）人体必需但自身又不能合成，必须由食物供给的PUFA。包括n-3系列——α-亚麻酸**

n-6系列——亚油酸**其他UFA例如花生四烯酸、二十碳五烯酸(EPA)、二十二碳六烯酸(DHA)等都是人体不可缺少的FA但人体可以亚油酸和α-亚麻酸合成这些FAEFA生理功能**与生物膜的结构、功能有关是磷脂的重要组分，合成体内重要活性物质花生四烯酸是合成前列腺素参与脂质代谢与利用与胆固醇代谢有关EFA缺乏引起生长迟缓、生殖障碍、皮肤损伤（出现皮疹等）以及肾脏、肝脏、神经和视觉等方面的多种疾病但PUFA摄入过多可使体内有害的氧化物、过氧化物等↑同样对机体会产生多种慢性危害（二）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二、胆固醇（cholesterol，Chol）是最重要的固醇类物质1）细胞膜重要成分人体90%的胆固醇存在于细胞中2）体内多种重要生物活性物质的合成原料胆汁、性激素（如睾酮，testosterone）、肾上腺素（如皮质醇，cortisol）和维生素D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2．植物固醇（plantsterol）植物中含有，结构与Chol不同，常见的有1）β-谷固醇（β-sitosterol）很难被吸收，并可干扰人体对Chol的吸收2）麦角固醇（ergosterol）见于酵母和真菌类植物在紫外线照射下维生素D2（麦角钙化醇，ergocalciferol）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FatEPADHA磷脂：蛋黄肝脏猪油、鸡油、牛油、羊油等大豆油、花生油、菜籽油、米糠油、麻油、茶油、橄榄油等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20-30%EFA摄入量一般认为不应少于总热能的3%SFA因不易被氧化产生有害的氧化物、过氧化物等人体不应完全排除SFA的摄入

碳水化合物

(Carbohydrate，CHO)Themajorresourcesoftheenergy(55%)碳水化合物单糖双糖多糖乳糖

蔗糖果糖葡萄糖膳食纤维糖原淀粉（三）碳水化合物（carbonhydrates）碳水化合物的分类1、CHO生理功能体内CHO功能食物CHO功能贮存和提供能量机体的构成成分节约蛋白质抗生酮作用主要热能营养素改变食物色香味型提供膳食纤维2．膳食纤维**（dietaryfiber）食物中不能被人体消化吸收利用的多糖类物质的总称可溶性纤维不可溶性纤维不可溶性纤维1）纤维素2）半纤维素3）木质素化学上不属于多糖，是多聚苯丙烷（芳香族）化合物，是使植物木质化的物质可刺激肠道蠕动可溶性纤维溶于水并吸水膨胀，能被肠道微生物丛酵解常存在于植物细胞液和细胞间质中有利于肠道益生菌的增殖降低血浆胆固醇血脂水平减慢餐后血糖的迅速升高控制体重和减肥增强肠道功能有利粪便排出膳食纤维生理功能三、碳水化合物的消化吸收淀粉胰淀粉酶单糖双糖麦芽糖酶蔗糖、乳糖酶肝脏代谢器官利用血液乳糖不耐症不能或少量分解吸收乳糖，→大肠，在肠道细菌作用下产酸、产气、引起胃肠不适，胀气、痉挛和腹泻等四、碳水化合物供给CHO供能占总热能55-65%，精制糖占总热能<10%（否则可↑龋齿发生率）美国FDA提倡每人摄入膳食纤维25g/d，或11.5g/kkcal淀粉主要来源：粮谷类、薯类膳食纤维主要来源：蔬菜、水果热能碳水化合物蛋白质脂类55%～65%20%～30%10%～14%一、概述热能(energy)热能维持体温恒定维持各种生理体力活动正常进行单位焦耳(joule，J)，千焦耳(kilo-joules，kJ)卡(calorie，cal)千卡(kilo-calories，kcalories，kcal)1cal=4.184J1J=0.239cal不断向环境中散发1gCHO→16.7kJ(4.0kcal)1g乙醇→29.3kJ(7.0kcal)1gPro→16.7kJ(4.0kcal)1gFat→36.7kJ（9.0kcal)

能量消耗㈠基础代谢：维持体温、内脏器官的理化活动㈡体力（脑力）活动：肌肉舒缩㈢食物的特殊动力作用㈣其他孕妇：胎儿发育及体脂储备乳母：分泌乳汁儿童：生长发育病人：康复恒温(18-25℃)安静静卧禁食12hr热能消耗(BM)体温呼吸血液循环其它器官生理需要放松清醒仅维持最基本生命活动二、人体热能消耗热能消耗＝基础代谢

+活动

+食物热效应（一）基础代谢**（basalmetabolism，BM）每小时每平方米体表面积的热能消耗。或成人按每公斤体重每小时1kcal,女性按0.95kcal直接计算。（三）食物热效应

(thermiceffectoffood，TEF)（食物特殊动力作用

(specificdynamicaction，SDA）食物摄取、消化、吸收、代谢转化等过程中热能消耗，可引起体温升高。脂肪的TEF约消耗本身产生热量4-5%，碳水化物为5-6%，蛋白质为30%。表建议中国成人劳动强度分级分级活动劳动形式举例轻75%时间坐或站立办公室工作、修理电器钟表、售货25%时间站着活动

员、化学实验操作、讲课等中25%时间坐或站立学生日常活动、机动车驾驶、电工75%时间特殊职业活动安装、车床操作等重40%时间坐或站立非机械化农业劳动、炼钢、舞蹈60%时间特殊职业活动体育运动、装卸、采矿等（二）活动（劳动和活动）三、热能供给1．Pro10-14%Fat20-30%

CHO55-65%2．不同性别、年龄、生理状况、活动强度时的热能推荐量不同【注意】

5~7天间应平衡能量过低：体重下降，工作效率低下，营养不良。能量过多：肥胖、高脂血症等。每日超过需要量80kcal，一年后将增加3公斤体脂；增加1公斤体重，相当于多摄取25~33MJ热能；

每天多吃10克碳水化合物，一年增加14600kcal热能，增加1.6公斤体脂。无机盐和微量元素Mineralandtraceelements常量元素(macroelements)：体内含量较多的元素。如钾、钠、钙、镁、磷、硫、氯等七种微量元素(microelements)：体内含量占体重0.01%以下的元素。如铁、锌、铜、碘、硒、氟、钴等14种为人体必需，称为必需微量元素(essentialmicroelements)矿物质（mineral）生理功能：1.构成骨骼和牙齿的主要成分（99%）2.维持正常生理状态：心脏搏动、神经和肌肉兴奋性的正常传导3.参与凝血过程：凝血酶原→凝血酶4.维持体内酸碱平衡及毛细血管渗透压5.生物膜的组成成分，维持膜通透性（一）钙

*食物的草酸、植酸、脂肪酸、磷含量*摄入的蛋白质含量不足,

（蛋白质摄入过多引起钙排泄增多）*摄入的钙、磷比值(2:1)*机体的需要量*维生素D、乳糖、氨基酸有利于吸收影响钙吸收的因素钙缺乏的临床表现*婴儿的佝偻病;*成人骨质软化症*老年骨质疏松症钙的食物来源*奶及其制品*豆类及其制品*海产品木耳、野菜及某些蔬菜RNI:成人800mg/日，孕妇和儿童增加生理功能：

60%~70%存在于血红蛋白中，参与氧的运输、组织呼吸，促进生物氧化还原反应。

26%~30%为储备铁。（二）铁铁缺乏的原因*慢性失血*体内需要量增加*摄入不足或吸收障碍铁缺乏的临床表现*缺铁性贫血(低血色素小细胞性贫血)

RNI:成年男子15mg/日，女子20mg/日孕妇和乳母25~35mg/日

影响铁吸收的因素*膳食中植酸、草酸、磷酸、碳酸的含量*无机铁吸收率<血红素铁吸收率高价铁不能吸收，二价铁才可以吸收*机体的需要量*维生素C有利于铁吸收*锌抑制铁吸收铁的食物来源*动物肝脏、全血*黑木耳、海带*畜禽肉类、鱼类*绿色蔬菜生理功能：参与许多金属酶的构成参与蛋白质、核酸的合成和代谢参与生殖器官的发育维护正常的味觉功能和皮肤健康维护视觉、听觉、嗅觉（三）锌慢性锌缺乏对机体的影响*儿童生长障碍*性腺发育不全*食欲不振、味觉减退、异食癖*皮肤干燥、粗糙*创伤愈合不良、易感染食物来源：动物性食物吸收率＞植物性食物*动物肝脏、瘦肉*牡蛎、鱼肉、贝类：*蛋类RNI：成人男性15.5mg/日，女性11.5mg/日维生素

定义：维持人体正常物质代谢和生理功能的一类有机化合物。

维生素缺乏的原因：

1.摄入不足（原发性）

2.生理和病理需要量增多

3.排泄增多

4.吸收障碍:消化道疾病，酒精

5.食物加工过程中破坏维生素A（视黄醇）维生素D维生素E（生育酚）维生素K维生素脂溶性维生素水溶性维生素维生素B1（硫胺素）维生素B2（核黄素）维生素PP（尼克酸）维生素B6（砒哆醇）维生素B12（氰钴素）叶酸、泛酸、生物素维生素C（抗坏血酸）B族维生素

（一）维生素A与胡萝卜素维生素A视黄醇视黄醛视黄酸存在于动物体内胡萝卜素维生素A的前体存在于植物中α胡萝卜素β胡萝卜素γ胡萝卜素生理功用：*保护上皮组织的结构与功能*增加对感染的抵抗力*参与视网膜内视紫质的合成与再生*促进生长、发育（一）维生素A与胡萝卜素缺乏症：暗适应能力下降，夜盲症角膜干燥，角膜溃疡毛囊角化，皮肤干燥儿童发育迟缓，抵抗力低下中毒：恶心、呕吐、头晕、头痛、皮肤潮红、脱皮、脱发、肝大（一）维生素A与胡萝卜素夜盲症干眼病皮肤角化维生素A摄入量的换算：1ug视黄醇当量＝1ug视黄醇(VA)＝3.3IU视黄醇(VA)＝6ugβ-胡萝卜素

食物来源*动物性食物：肝脏、蛋黄、奶类等*红色、橙色、深绿色的植物性食物RNI（μgRE）:男800，女700UL（μgRE）

:3000植物→麦角固醇→维生素D2(钙化醇)皮肤→7-脱氢胆固醇→维生素D3(胆钙醇)生理功能：促进钙、磷吸收，调节钙、磷代谢，促使骨骼及牙齿硬化。（二）维生素D缺乏症：成人：骨质软化症儿童：佝偻病过多症：食欲不振，无力，恶心呕吐，腹泻，多尿，血清钙、磷增高，广泛性软组织钙化（二）维生素D来源：鱼肝油最丰富，其次为蛋黄、肝、鱼。皮肤受紫外线后合成。RNI