营养学基础笔记

营养学基础一、前言食物是重要的环境因素，与人类健康有密切的关系。其作用体现在:有益方面:人类生存的必要条件，构成人体的物质基础。维持人类生长发育。保证人的正常生理功能和活动。提高免疫力，延缓衰老，促进人类健康。有害方面：营养素比例失调营养不足/缺乏病过剩：肥胖、高血压、糖尿病、肿瘤等食物污染：生物性、化学性、物理性等假冒、伪劣、过期食品。食物对人体危害例子比比皆是，触目惊心。充分发挥食物有利作用，控制和消除有害作用。最大限度促进人类健康，是我们永恒的追求。二、营养素与能量名词解释营养(nutrition)：人体摄入、消化、吸收和利用食物中的营养成分过程。营养素(nutrients):食物中具有营养功能的物质，即通过食物获取并能在人体内利用，具有构成组织、调节生理功能，供给能量的物质。食品(food)：经口摄入，可以维持生命、发育，即提供能量和形成或替代组织的物质。含义：观感性状(色、香、味、形)符合人长期形成概念。成分必须含有人体需要营养素。性质适合消化生理功能系统。安全。现代观点认为食品应具有三性：营养性、享受性、促进健康性。绿色食品(greenfood)：无污染、无公害、安全的营养优质的食品。三、蛋白质蛋白质是生命的基础，没有蛋白质就没有生命，成人体内16—19%是蛋白质。生理功能：构成人体重要物质基础。调节人体各种生理功能。供能：当食物中碳水化合物与直方供给不足时，供能。4kcal/g)必需氨基酸：(essentialaminoacid)蛋白质是由许多氨基酸借肽键连结在一起，并形成一定空间结构的大分子，构成人体氨基酸有20种。定义:人体不能合成或合成少不能满足机体需要，必须从食物中获取的氨基酸。种类：9种异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、色氨酸、氨酸、苯丙氨酸、组氨酸。氨基酸模式：蛋白质中各种必需氨基酸含量和之间的比例，称为氨基酸模式。计算方法：以该蛋白质中色氨酸含量定为1，分别计算出其它必需氨基酸的相应比值。食物中的氨基酸模式与人体蛋白质氨基酸模式越接近，则该食物蛋白质营养价值越高。根据该模式，食物蛋白质分为：优质蛋白质：必需氨基酸种类全、含量高、比值接近人。奶、鸡蛋、动物性蛋白质。非优质蛋白质半完全蛋白质：必需氨基酸种类全，比值相差远。蹄筋、蹄冻。不完全蛋白质：种类不全。玉米、土豆（色氨酸含量极低）蛋白质的相互作用（complementaryaction）:将几种食物混合，是其氨基酸相互补充，提高蛋白质利用率。例：玉米（赖氨酸含量低）+大豆（蛋氨酸低）=模式接近人。食物中蛋白质营养价值的评价蛋白质含量：评价的基础。凯氏定氮法：测定食物中氮含量，再乘以6.25，即为食物粗蛋白含量。大豆30-40%、鲜肉类10-20%、粮谷类低于10%。消化率（digestibitity）:蛋白质可被消化酶分解的程度。消化率=氮吸收量/摄入氮量X100%消化率越高，被人体吸收利用可能性越大，其营养价值也就越高。可以通过加工、烹调等方法提高消化率。例：大豆：整粒消化率仅为60%豆浆、豆腐消化率为90%蛋白质利用率反映食物蛋白质被消化吸收后在机体内利用的程度。对蛋白质质量作出正确的衡量，有利于指导膳食蛋白质营养、利用和发现新蛋白质资源。衡量蛋白质质量优劣主要以人体摄入后的效果即其生物利用率（bioavailability）为依据，质量好的蛋白质，生物利用率高，最能为人体所消化、吸收、利用。摄入很小量就能达到人体氮平衡或最佳发育状态。1） 生物价（BV）：蛋白质（氮）收后被机体储留的程度。生物学价值越高该蛋白质利用率越高。其公式如下：蛋白质生物价=储留氮/吸收氮X100氮吸收量二食物氮一（粪氮一粪代谢氮）氮储留量二氮吸收量一（尿氮一尿内源氮）尿内源氮为机体不摄入蛋白质时尿中所含的氮，它主要来自组织蛋白的分解。粪代谢氮及尿内源氮可以在实验开始第一阶段进食无氮膳食期间测定。蛋白质生物价受很多因素影响，对不同食物蛋白的生物价值进行比较时，实验条件应该一致，否则同一种食物也可能得出不同的结果。蛋白质吸收后，被机体储留和利用程度生物价越高，该蛋白质利用率越高生物价=（氮储留量/氮吸收量）X100%临床意义：肝、肾病人：生物价越高，则经肝肾代谢或排出多余氮越少，减轻肝肾负担。2） 争利用率（NPU）:表示蛋白质实际被利用的程度。即将蛋白质生物学价值与消化率结合起来评定蛋白质的营养价值。蛋白质净利用率（%）=生物学价值X消化率（%）=储留氮/摄入氮X100（%）3） 功效比值（PER）：反映蛋白质被利用于生长的效率=动物体重增加（g）/摄入食物蛋白质（g）。系测定生长发育中的幼小动物摄入1g蛋白质所增加的体重克数来表示蛋白质被机体利用的程度。一般用雄性断乳大鼠，用含10%蛋白质饲料喂饲28天，然后计算相当于1g蛋白质所增加体重的克数4） 氨基酸评分（AAS）：反映蛋白质构成和利用率的关系氨基酸评分二蛋白质每g氮（或蛋白质）中氨基酸（mg）理想模式中每g氮（或蛋白质）中氨基酸（mg）生物价（BiologicalvalueBV）蛋白质供给量及来源供给量：一般来讲，1g/kg/d来源：优质蛋白质：30%，动物性食物、大豆、花生、葵花籽、芝麻等其它蛋白质：70%，措施：1.蛋白质互补作用。植物性蛋白质和动物性蛋白质搭配。四、脂类分类中性脂肪（FAT）类脂（LIPOIDS）中性脂肪生理作用供给能量1克脂肪---38KJ（9Kcal）能量构成一些重要生理物质维持体温和保护内脏提供必需脂肪酸。提供和促进脂溶性维生素的吸收增加饱腹感脂肪酸和必需脂肪酸脂肪酸分类碳链中碳原子间双键的数目分类：单不饱和脂肪酸（含1个双键），多不饱和脂肪酸（含1个以上双键）饱和脂肪酸（不含双键）碳链的长度分类：短链脂肪酸（碳链中碳原子少于6个）中链脂肪酸（碳链中碳原子6~12个）长链脂肪酸（碳链中碳原子超过12个）必需脂肪酸定义：人体自身不能合成，必须由食物供给的多不饱和脂肪酸亚油酸和亚麻酸生理功能：是细胞膜的重要成分。是合成磷脂和前列腺素的原料，还与精细胞的生成有关。促进胆固醇的代谢，防止胆固醇在肝脏和血管壁上沉积。对放射线引起的皮肤损伤有保护作用。注意：多不饱和脂肪酸，如20碳5烯酸（EPA）和22碳6烯酸（DHA），有降低胆固醇，增加高密度脂蛋白、血小板聚集、降低血黏度和扩张血管、DHA可促进脑的发育，它们多存在于海鱼中。脂肪营养价值的评定消化率含不饱和脂肪酸越多熔点越低，越容易消化。植物油的消化率一般可达到100%。动物脂肪，如牛油、羊油，含饱和脂肪酸多熔点都在40°C以上，消化率较低，约为80%〜90%。必需脂肪酸含量植物油中亚油酸和亚麻酸含量比较高，营养价值比动物脂肪高。脂溶性维生素含量动物的贮存脂肪几乎不含维生素，但肝脏富含维生素A和D，奶和蛋类的脂肪也富含维生素A和D。植物油富含维生素E胆固醇含有多个环状结构脂类化合物，性激素的原料，NK细胞的粮食成年人300mg/天，老年人200mg/天（一个鸡蛋）脂肪的供给量和来源供给量成年及中老年人皆为20%〜25%。饱和、单不饱和、多不饱和脂肪酸的比例应为1:1:1。亚油酸提供的能量能达到总能量的1%〜2%即可满足人体对必需脂肪酸的需要。来源脂肪：动物脂肪和富含油脂的植物磷脂：蛋黄、肝、大豆、麦胚、花生胆固醇：脑、肝、肾、蛋维生素C（抗坏血酸）维生素C又名抗坏血酸（ascorbicacid）。在组织中以两种形式存在，即还原型抗坏血酸与脱氢抗坏血酸。这两种形式可以通过氧化还原互变,因而都具有生理活性。而脱氧抗坏血酸继续氧化或加水分解变成二酮古乐糖酸或其他氧化产物，则其维生素活性丧失。故一般所测的总维生素C只是指还原型抗坏血酸及脱氢抗坏血酸。抗坏血酸极易溶于水，稍溶于丙酮与低级醇类,水溶液易氧化，遇空气、热、光、碱性物质，特别是在有氧化酶及微量铜、铁等重金属离子存在下，可促进其氧化破坏进程。蒸煮蔬菜，尤其是在碱性条件下蒸煮时，抗坏血酸可被明显破坏。采取酸性处理、冷藏、隔氧等措施，则可使食品中维生素C的破坏延缓。维生素C的生理功能维生素C是还原剂维生素C作为还原剂，在体内可使亚铁保持还原状态，增进其吸收、转移，以及在体内的储存;同时,还可使钙在肠道中不至于形成不溶性化合物，从而改善其吸收率。抗坏血酸还参与四氢叶酸的一碳单位转移和防止维生素A、E及不饱和脂肪酸的氧化。维生素C有清除氧自由基的作用。维生素C作为体内水溶性的抗氧化剂，可与脂溶性抗氧化剂协同作用，防止脂类过氧化。维生素C与某些药物代谢的关系维生素C与某些药物代谢的关系如下:①维生素C缺乏,可使肝微粒体酶的活力下降，其中以细胞色素还原酶的减少为最多，从而影响一些脂溶性药物经羟基化及去甲基化代谢后排出体外;②维生素C影响组胺的分解代谢，有去组胺的作用。组胺有一定扩张血管的作用,可增加血管的通透性;③维生素C可以防止联苯胺、萘胺及亚硝酸盐的致癌作用；④维生素C的营养状况与芳香族氨基酸代谢有关。人严重缺乏维生素C可引起坏血病主要临床表现为毛细血管脆性增强，牙龈和毛囊及其四周出血，重者还有皮下、肌肉和关节出血及血肿形成，粘膜部位也有出血现象，常有鼻嗫、月经过多以及便血等。其他功能维生素C在体内常作为酶激活剂、物质还原剂，或参与激素合成等而发挥作用。维生素C是活化脯氨酸羟化酶和赖氨酸羟化酶的重要成分。羟脯氨酸与羟赖氨酸是胶原蛋白的重要成分，因此维生素C不足将影响胶原合成，造成创伤愈合延缓，微血管壁脆弱而产生不同程度出血。维生素C可促进肝内胆固醇转变为能溶于水的胆酸盐而增加排出，降低血胆固醇的含量。维生素C的需要量与供给量人体每天究竟需要多少维生素C，有不同的看法。各个国家供给标准的差异也很大，从每日的20〜200mg。据研究，人体维生素C每日摄入量10mg可预防坏血病，这是最低需要量。中国营养学会提出的供给量,成人每日为60mg，少年男女为60mg，1~3岁分别为30mg、35mg及40mg，5~7岁为45mg，10岁为50mg，孕妇为80mg，乳母为100mg。维生素C的食物来源维生素C的主要来源为新鲜蔬菜与水果。气候、日照量、植物的成熟程度、部位、储藏条件和储存时间等因素，均可影响食物中抗坏血酸的含量。植物中存在的氧化物可加速抗坏血酸的被破坏，如菠菜储存2天后,维生素C损失约2/3。烹调加工也可增加维生素C损失，中国的烹调方法,维生素C保存率在50%〜70%。青菜、韭菜、塌棵菜、菠菜、柿子椒等深色蔬菜和花椰菜以及柑橘、红果、釉子和枣等的抗坏血酸含量较高。野生的苋菜、刺梨、沙棘、猕猴桃、酸枣等维生素C含量尤其丰富。维生素B1(硫胺素)生理功能糖类代谢,是机体内整个物质代谢和能量代谢有关。若机体硫胺素不足，不仅丙酮酸不能继续代谢,而且还影响氨基酸、核酸和脂肪酸的合成代谢。此外，硫胺素尚可抑制胆碱酯酶，因此对于促进食欲、胃肠道的正常蠕动和消化液的分泌等也有重要作用。体内硫胺素的总量约有80%为TPP,约有10%为三磷酸硫胺素(thiamintriphosphate，TTP)。此外还有少量单磷酸硫胺素(thiaminmonophosphate，TMP)和硫胺素。成人体内约有硫胺素25~30mg。以心脏、肝脏、肾脏和脑中的含量较高,总量的50%存于肌肉中。维生素B1的需要量与供给量硫胺素与整个物质和能量代谢关系密切，故它的需要量应与机体热能总摄入量成正比。一般都主张硫胺素的供给量应以4.18MJ(100OKcal)热能供给多少来表示。世界卫生组织的资料表明，膳食中硫胺素含量每1000kcal<0.3mg即可出现脚气病。以0.5mg较为安全,可使组织硫胺素达到饱和。硫胺素的供给量标准都定为0.5mg/1000kcal。2000年公布的中国居民膳食维生素B1参考摄入量(DRIs。硫胺素摄入过量的毒性，未见报道，根据美国等国家的研究及国内治疗硫胺素缺乏的经验,中国营养学会认为硫胺素的UL值可定为50mg。维生素B1的食物来源硫胺素广泛存在于天然食物中，但含量随食物种类而异，且受收获、储藏、烹调等条件的影响。含量较丰富的有动物内脏(肝、心、肾)、瘦肉类、豆类、酵母、干果及硬果以及不过度碾磨的粮谷类。蔬菜较水果含硫胺素稍多，但都不是膳食硫胺素的主要来源。其中芹菜叶及莴苣叶含量较为丰富，可以利用。谷类食物中，全粒谷物较富有硫胺素，杂粮的硫胺素也较多。碾成精度很高的谷类,可使其中的硫胺素损失80%以上,故在面粉中进行强化维生素B1处理,恢复其原有含量是有益的。维生素B1的营养状况的评价评价人体硫胺素营养状况的方法有以下两种。尿中硫胺素的排出量测定常用的存负荷试验，即以口服5mg(儿童减半)维生素B1后,4小时内排出维生素Bl>200pg者为正常,<100pg者为缺乏。也可测定空腹一次尿中硫胺素与肌酐含量，计算出硫胺素(pg)/肌酐之比值,并用它来评定维生素B1的营养状况。一般大规模调查时可以采用此法。红细胞转酮酶活力及TPP活化试验血液中的维生素B1大多存在于红细胞内，部分以转酮醇酶的辅酶形式存在。因此，可借该酶的活力，早期灵敏地测知硫胺素的营养状况。硫胺素缺乏时，酶活力降低,TPP活力系数(activitycoefficient)增高。一般认为TPP活力系数<1.15为正常,>1.25为缺乏。维生素B2(核黄素)维生素B2的生理功能核黄素的生理功能主要是以黄素辅酶参与体内多种物质的氧化还原反应，是担负转移电子和氢的载体,也是组成线粒体呼吸链的重要成员。脂肪酰辅酶A脱氢酶,L-氨基酸氧化酶，琥珀酸脱氢酶,黄嘌吟氧化酶，谷胱甘肽还原酶,NADH脱氢酶，硫氧蛋白还原酶等均属黄素酶。此外，黄素腺嘌吟二核苷酸是谷胱甘肽还原酶的辅酶，因此也是体内抗氧化防御系统的成员。由于核黄素辅酶涉及物质代谢与能量代谢等，功能广泛,因此是一种重要的营养素。维生素B2的需要量与供给量中国营养学会最近制定的膳食核黄素推荐摄入量(RNI)，成人男性为1.4mg/d,女性为1.2mg/d，孕妇和乳母为1.7mg/d,11岁儿童不分男女为1.2mg/d,14岁男童为1.5mg/d,女童为1.2mg/d,<7岁的儿童自0.4渐增至1.Omg/d。维生素B2的食物来源蛋、瘦肉、乳类是核黄素的主要食物来源。如果膳食结构中这些食物比例过低，则以谷类、豆类为重要来源。谷类食物的核黄素含量随加工与烹调方法而异。精白米中核黄素的留存量仅为糙米的59%,小麦标准粉的核黄素仅留下原有量的39%，精白粉中则更少。麦面制品加工中用碱可使所含的核黄素在加热时破坏。此外，淘米、煮面去汤均可使食物中的核黄素丢失。叶酸食物中的叶酸大多为多谷氨酸形式。在小肠上部由肠粘膜上皮细胞的yL-谷氨酸羧肽酶催化，水解成单谷氨酸叶酸后主动吸收。还原型叶酸易于吸收，因此GSH、维生素C叫有利于叶酸吸收。肠壁、肝、骨髓等组织存在叶酸还原酶，在维生素C及NADPH参与下催化叶酸转变成四氢叶酸(THFA)。血清中的叶酸主要为N5-甲基THFA，大部分与白蛋白非特异结合运输，小部分由一种特异的糖蛋白结合运输。该糖蛋白分子量约40000,可能由中性粒细胞产生,并经肝、肾加工而成,叶酸饱和度通常约67%，对肠道中叶酸的吸收以及体内叶酸的分配、降解及排出存在调节作用。血中的N5-甲基THFA经耗能的载体转运机制进入骨髓、网状细胞、肝、脑脊液及肾小管细胞等。叶酸由尿与胆汁排出。尿中主要为乙酰氨基苯甲酰谷氨酸,亦有少量活性形式。正常人体内储存的叶酸主要为多谷氨酸形式。储存量为5~10mg(11.3~22.6mmol),肝内约占50%