营养素基础课件

第一节营养素概论

一、营养素(Nutrients)

为维持机体正常的生理功能和新陈代谢，满足劳动及工作的需要，人体从外

界环境中及各种食物组成的膳食中获得所需要的各种营养物质，称为营养素，是

保证人体健康的物质基础。

二、营养(Nutrition)

人体吸收、利用食物中营养素和其他活性物质，从而满足机体生理需要的生

物学过程，包括摄取、消化、吸收和利用等。

三、营养学(Nutriology)

研究人体营养规律及其改善措施的科学，包括营养学基础、食物营养、特殊

人群营养、营养与疾病、社区营养等。

•西周时期：食医、疾医、疡医、兽医

•《黄帝内经•素问》：“五谷为养、五果为助、五畜为益、五菜为充”

四、营养素

,蛋白质(Protein),维生素(Vitamins)

,碳水化合物(Carbohydrate),矿物质(Minerals)

•脂类(Lipids)

•水(Water),膳食纤维(DietaryFiber)

1.宏量营养素(Macronutrients)

蛋白质、脂类、碳水化合物因为需要量多，在膳食中所占的比重大，称为宏

量营养素，又称为产热营养素/能量营养素。

2.微量营养素(Micronutrients)

矿物质和维生素因需要量少，在膳食中所占比重也小，称为微量营养素。

(1)常量元素(Macroelements)：在人体含量相对较多(>0.01%体重)，每日膳

食需要量都在100mg以上者，称为常量元素。

(2)微量元素(Microelements)：在人体含量相对较少(〈0.01%体重)，每日膳

食需要量为微克至毫克的矿物质，称为微量元素。

第二节蛋白质

一、案例

1.大头娃娃

2.结石娃娃

二、概述

,Eiweissstofe(德)，proteios(希腊)

•1742年，Beccari分离出麦熟（谷蛋白），称为动物样物质

•1806年，Vauquelin发现大豆富含“动物样物质”

•1811年，Gag-Lussac建立了C、H、0的定量分析方法，发现动物组织中N

含量很高

•1841年，Liegig以含氮量确定蛋白质营养价值

,1883年，JohnKjeldahl建立凯氏定氮法

•1902年，E.Fischer测定了氨基酸的化学结构

•1878年，Engers指出“生命是蛋白质的存在形式”

※蛋白质是一切生命的物质基础，没有蛋白质就没有生命。

※正常人体内约有16%〜19%是蛋白质，每天约有3%被更新。

※蛋白质含碳（50%〜55%）,氢（6.7%〜7.3%）,氧（19%〜24%）,氮（13%〜

19%）及硫（0%〜4%）。

三、蛋白质的功能

1.人体组织的构成成分

细胞（细胞膜、细胞器）、骨骼、牙齿、指趾甲、毛发、肌肉、心脏、肝脏、

肾脏等

2.构成体内各种重要物质

①酶一一催化体内一切物质的合成和分解

②激素一维持内环境稳定

③抗体一参与机体免疫过程

④细胞膜和血液中的载体蛋白一运输和交换

⑤体液中的蛋白质一维持渗透压和酸碱度

⑥凝血、视觉形成过程中的蛋白质……

3.供给能量

①蛋白质中含有碳、氢、氧元素

②1g蛋白质可产生16.7kJ（4.Okcal）能量

四、蛋白质的分类

1.化学组成

（1）单纯蛋白质：清蛋白与球蛋白，谷蛋白与醇溶谷蛋白，鱼精蛋白和组蛋白，

硬蛋白。

（2）结合蛋白质：核蛋白，糖蛋白，脂蛋白，磷蛋白，色蛋白。

2.形状

纤维状蛋白，球状蛋白

3.营养价值

完全蛋白质，半完全蛋白质，不完全蛋白质

五、氨基酸

（一）概述

1.氨基酸是蛋白质的基本构成单位

2.构成蛋白质的氨基酸之间通过肽键连结

3.构成人体蛋白质的氨基酸有20种

4.蛋白质被分解的产物是肽

（二）氨基酸分类

1.必需氨基酸（EAA）

①不能在体内合成或合成量很少

②必须由食物蛋白质供给

③包括缀氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、赖

氨酸共8种氨基酸

④组氨酸为婴儿必需氨基酸

2.非必需氨基酸

①在人体内可以合成的氨基酸成为非必需氨基酸。

②丙氨酸、精氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、丝氨酸、脯氨酸、天门冬氨

酸、天门冬酰胺

3.条件必需氨基酸

半胱氨酸和酪氨酸在体内可分别由蛋氨酸和苯丙氨酸转变而成，如果膳食中能

直接提供这两种氨基酸，则人体对蛋氨酸和苯丙氨酸的需要量可分别减少30%和

50%o所以半胱氨酸和酪氨酸称为条件必需氨基酸或半必需氨基酸。

（三）氨基酸模式及限制氨基酸

1.氨基酸模式是反映人体蛋白质及食物蛋白质中必需氨基酸的种类和含量差异

的一个营养学指标

2.计算方法：将色氨酸含量定为1,分别计算出其他必需氨基酸的相应比值，即

氨基酸模式。

几种食物和人体蛋白质的氨基酸模式

氨基酸人体全鸡蛋牛奶大豆面粉

异亮氨酸4.03.23.44.33.8

亮氨酸7.05.16.85.76.4

赖氨酸5.54.15.64.91.8

蛋氨酸+半胱氨酸3.53.42.41.22.8

苯丙氨酸+酪氨酸6.05.57.33.27.2

苏氨酸4.52.83.12.82.5

缴氨酸5.03.94.63.23.8

色氨酸1.01.01.01.01.0

3.优质蛋白质：食物蛋白质氨基酸模式与人体越接近，必需氨基酸的利用程度越

高，如动物蛋白质、大豆蛋白质。

4.参考蛋白质：鸡蛋蛋白质的氨基酸模式与人体最接近，常常被作为参考蛋白。

5.限制氨基酸：食物中一种或几种必需氨基酸相对含量较低，导致其他的必需氨

基酸在体内不能被充分利用而浪费，造成蛋白质营养价值降低，则这些氨基酸称

为限制氨基酸。

缺乏最多的一种称为第一限制氨基酸，缺乏第二多的称第二限制氨基酸……

6.蛋白质互补作用：为提高蛋白质的营养价值，将两种或多种食物混合食用，提

高膳食蛋白质的营养价值，以相互补充其必需氨基酸不足的作用。

如：大豆蛋白中蛋氨酸不足，米面蛋白中赖氨酸不足，两种食物混合食用可以起

到互补作用。

在混合食物生理价值

食物名称

中的百分数单独食用混合食用

玉米4060

小米405779

大豆2064

小麦3167

小米4657

89

大豆864

牛肉（干）1576

三、蛋白质的消化、吸收和代谢

1.蛋白质的消化从胃开始，消化过程中需要胃蛋白酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶、肽

酶参与。

2.蛋白质经过消化过程最终被分解为氨基酸，在小肠粘膜被吸收，通过门静脉进

入肝脏，然后运送到全身各组织器官被利用。

3.氨基酸通过小肠粘膜细胞是主动运输的过程，分三种系统分别转运中性、酸性

和碱性氨基酸。

4.氨基酸吸收过程中存在竞争机制，肠道按食物中氨基酸的含量比例进行吸收。

食物消化吸收、刀蛋白质合成------>更新、修复

氨基酸池

机体蛋白质分解i未被利用的氨基酸f脂肪、糖原

X尿素、氨、尿酸、肌沪排出体

外

四、氮平衡

1.必要的氮损失指机体每天由于皮肤、毛发、粘膜脱落，妇女月经期失血以及肠

道菌体死亡排出而造成的不可避免的氮损失，在20g以上。

2.氮平衡机体摄入氮和排出氮的关系，分为零氮平衡、正氮平衡和负氮平衡。

①零氮平衡：摄入氮=排出氮，健康成年人应维持零氮平衡并富裕5姒

②正氮平衡：摄入氮>排出氮，儿童处于生长发育期、妇女怀孕、疾病恢复时，

以及运动、劳动等需要增加肌肉时应保证适当的正氮平衡，以满足机体对蛋白质

的需要。

③负氮平衡：摄入氮〈排出氮，饥饿、疾病、老年时，一般处于负氮平衡，但

应尽量避免。

五、食物蛋白质的营养学评价

1.蛋白质的含量

（1）凯氏定氮法测定食物中的含氮量

•食物中蛋白质平均含氮量16%

•蛋白质含量=氮含量X6.25

（2）食品中蛋白质测定方法

1）凯氏定氮法：蛋白质在催化加热条件下被分解，产生的氨与硫酸结合生成

硫酸铁。碱化蒸储使氨游离，以酸滴定。

2）分光光度法：蛋白质在催化加热条件下被分解，分解产生的氨与硫酸结合

生成硫酸镂，与乙酰丙酮和甲醛反应生成黄色化合物。

3）燃烧法：试样在900℃〜1200C高温下燃烧，燃烧过程中产生混合气体，

其中氮气气流通过热导检测仪进行检测。

4）乳及乳制品中蛋白质的测定：双缩版比色法

2.蛋白质消化率

•反映蛋白质在消化道内被分解的程度以及消化后的氨基酸和肽被吸收的程度。

（1）表观消化率

食物氮一粪氮

X100%

食物氮

（2）真消化率

食物氮-（粪氮一粪代谢氮）

xlOO%

食物氮

粪代谢氮：指肠道内源性氮，即试验对象完全不摄入蛋白质时，粪中的含氮

量。成人24小时内粪代谢氮一般为0.9〜1.2g。

3.蛋白质利用率

•蛋白质利用率是反映蛋白质被机体利用的程度。

（1）生物价（BV）：反映食物蛋白质消化吸收后，被机体利用的程度，最大值为

100,计算公式如下：

,〃储留氮

生物仿—二xlOO

吸收氮

吸收氮=食物氮-（粪氮-粪代谢氮）

储留氮=吸收氮-（尿氮-尿内源性氮）

（2）蛋白质净利用率（NPU）：反映食物中蛋白质被利用的程度，包括了消化和

吸收两个方面，计算公式如下：

蛋白质净利用率（%）=消化率X生物价

储留氮

=X100

食物氮

（3）蛋白质功效比值（PER）：处于生长阶段的幼年动物在实验期内，体重增加

和摄入蛋白质的量的比值，反映蛋白质供生长需要的情况，常用于评价婴幼儿食

品中的蛋白质，计算公式如下：

蛋白质功效比值（％）=动物体重增加S）

摄入食物蛋白质（g）

实际应用中，由于实验条件存在差异，在实验时应设立标化酪蛋白对照组,

规定其功效比值为2.5,计算时用实验组功效比值除以对照组功效比值再乘以

2.5,即得到被测蛋白质的功效比值。

4.氨基酸评分（AAS）,亦称为蛋白质化学评分

用被测食物蛋白质的必需氨基酸评分模式和推荐的理想模式或参考蛋白的

模式进行比较，是反映蛋白质构成和利用率关系的指标，不仅适用于单一食物蛋

白质的评价，还可以用于混合食物蛋白质的评价，计算时用食物蛋白质中的必需

氨基酸和参考蛋白或理想模式中相应的必需氨基酸的比值。公式：

被测蛋白质每克氮(或蛋白质)中氨基酸量(mg)xioo

AAS=--------------------------------------------------

理想模式或参考蛋白质每克氮或蛋白质中氨基酸量(mg)

・最低的必需氨基酸评分值即为该蛋白质的氨基酸评分

5.经消化率修正的氨基酸评分(PDCAAS)

氨基酸评分的方法比较简单，但没有考虑食物蛋白质的消化率，故近年美国

食品药品管理局提出一种新方法，即经消化率修正的氨基酸评分。其计算公式如

下：

PDCAAS=AASx真消化率

6.相对蛋白质价值(RPV)

7.净蛋白比值(NPR)

8・氮平衡指数(NBI)

六、蛋白质营养不良

(一)蛋白质缺乏

1.概述

•通常与能量缺乏同时发生，称为蛋白质一能量营养不良(protein-energy

malnutrition,PEM),多数是因贫穷饥饿引起的，主要分布在非洲、南美洲及亚

洲地区。

•多见于3岁以下的婴幼儿，表现为体重下降，皮下脂肪减少，水肿，常伴有各

器官功能的紊乱。

•分为以能量供应不足为主的消瘦型；以蛋白质供应不足为主的浮肿型；介于两

者之间的消瘦-浮肿型。

2.营养缺乏的原因

(1)食物供给不足：社会、政治和经济因素；人口增长、资金缺乏

(2)食物中营养素缺乏：天然食物中营养物质缺乏；不科学的饮食方式。

(3)营养素吸收不良

(4)营养素利用减少

(5)营养素消耗和排泄增加

(6)营养素需要量增加

(7)营养素破坏增加

3.PEM分型

(1)夸希奥科病(Kwashiorker)：5岁以下儿童多见；蛋白质缺乏为主，能量

基本满足需要；主要表现为腹部、腿部水肿，虚弱、表情淡漠、生长迟滞、头发

变色易脱落、易感染，肝脏脂肪变性。

（2）消瘦病（Marasmus）：婴幼儿多见；蛋白质和能量同时缺乏；主要表现为消

瘦乏力、肌肉萎缩、皮下脂肪消失、头发稀疏脱落、表情淡漠。

（二）蛋白质过量

1.引起动物脂肪和胆固醇摄入过多导致肥胖、高血脂、糖尿病、高血压等慢性疾

病。

2.增加肝脏、肾脏负荷：过多的蛋白质在肝脏脱氨分解后的氮由尿中排出体外。

3.过多摄入含硫氨基酸，加速骨骼中钙的丢失，引发骨质疏松。

七、机体蛋白质营养状况评价

1.膳食蛋白质摄入水平：背景资料

2.身体测量指标：是评价机体蛋白质营养状况的重要依据，包括身高、体重、胸

围、上臂围等指标和一些营养评价指数，如BMI、标准身高体重等。

3.生化指标：血液蛋白质含量测定和尿中蛋白质代谢产物的测定，包括：血清白

蛋白、血清运铁蛋白、甲状腺素结合蛋白、视黄醇结合蛋白、血清氨基酸含量、

尿肌酎、尿三甲基组氨酸、尿羟脯氨酸。

4.氮平衡试验

5.临床表现

八、蛋白质推荐摄入量

1.食物提供的蛋白质应满足维持机体零氮平衡，成人每公斤体重每天摄入0.8g

蛋白质较好。

2.我国推荐的供给量为1.0~1.2g/kg体重。

3.蛋白质供能比例10〜15%,儿童青少年为12〜14%。

中国居民蛋白质参考摄入量（RNI,g/d）

年龄（岁）男女

18〜轻体力活动6555

早+0

孕妇中+15

晚+30

乳母+25

老年6555

九、蛋白质的食物来源

1.广泛存在于各种动物性和植物性食物中；

2.动物性蛋白质和大豆蛋白质属优质蛋白质，植物性蛋白质利用率低；

3.动物性食物中脂肪和胆固醇含量高；

4.因此提倡多食用大豆制品，并注意蛋白质的互补作用，进行合理搭配食物。

第三节脂类

一、概述

1.脂类（Lipids）是脂肪和类脂的总称，是人体需要的重要营养素之一。

2.脂肪与蛋白质和碳水化合物是供能的三大宏量营养素，又称为产热营养素。

3.大部分构成食物的脂肪和动物的体脂是以甘油三酯的形式存在的。

4.脂类易溶于有机溶剂，而且可溶解其它脂溶性物质。

二、脂类的分类及功能

脂肪

胆固醇及胆固醇酯磷脂酰胆碱

「甘油糖脂磷脂酰乙醇胺

脂类糖脂鞘糖脂磷酯酰丝氨酸

类脂鞘磷脂磷脂酰甘油

磷脂甘油磷脂Y二磷脂酰甘油

磷脂酰肌醇

1.脂肪

（1）概述：脂肪又称为中性脂肪，储存脂肪或动脂甘油三酯。主要分布于腹腔、

皮下和肌肉纤维之间，约占总脂量的95%〜99%。

（2）甘油三酯的生理功能

1）体内能量贮存的形式，提供能量：人体在休息状态下，60强的能量来源于脂

肪，体内1g脂肪可产生37.7kJ（9.Okcal）能量。脂肪细胞可以不断地贮存脂

肪，体积不断扩大；机体不能利用脂肪分解产物合成葡萄糖，脂肪不能为脑和神

经细胞以及血细胞提供能量。

2）维持正常体温：脂肪可直接提供能量；皮下脂肪组织有隔热保温的作用。

3）保护作用：脂肪组织在体内对器官有支撑和衬垫作用。

4）内分泌作用：瘦素、肿瘤坏死因子、白细胞介素等。

5）机体重要构成成分：是细胞膜的重要成分，维持细胞正常结构和功能。

6）有效利用碳水化合物和节约蛋白质作用。

7）食物甘油三酯的特殊营养功能：增加饱腹感；改善食物的感官性状；提供

脂溶性维生素，促进其在肠道的吸收；供给必需脂肪酸。

2、类脂

又称为定脂，分为磷脂和固醇类。占总脂量的5机是组织细胞的基本成分，

包括磷脂、糖脂、固醇类和脂蛋白，其结构中除C、H、0外，还含有N、P、S

元素。

（1）磷脂

1）甘油三酯中的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，如卵磷脂、脑磷脂、神经磷脂等。

2）磷脂是细胞膜的重要构成成分。

3）磷脂具有亲水性（极性）和亲油性（非极性）的双重特性，可以促进细胞

内外的物质交流。

4）磷脂可作为乳化剂，促进脂肪的吸收、转运和代谢。

5）磷脂缺乏可以导致细胞膜结构受损，出现毛细血管通透性和脆性增加，引

起水代谢紊乱等。

（2）固醇类

1）固醇类是一类含有同样多个环状结构的脂类化合物，如胆固醇、谷固醇等，

其中胆固醇是最重要的一种。

2）生理功能：胆固醇是细胞膜的重要成分。胆固醇是许多类固醇激素、维生

素D和胆汁酸的合成前体。

3）人体可以自身合成胆固醇，称为内源性胆固醇合成

4）血胆固醇过高与高血压、动脉粥样硬化、冠心病以及糖尿病等多种慢性疾

病密切相关。

三、脂肪酸

基本分子式:CH3[CH2]nC00H,自然界存在脂肪酸大约40余种，n大部分为2〜

24个，偶数碳原子。

1.脂肪酸分类

（1）按碳链长度分为长链脂肪酸（14碳以上）、中链脂肪酸（6〜12碳）、短链

脂肪酸（5碳以下）

（2）按饱和程度分为饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸.

（3）按空间结构分为顺式脂肪酸、反式脂肪酸。

（4）按不饱和脂肪酸第一个双键的位置分类

2.脂肪酸的熔点

（1）脂肪酸的熔点与饱和程度和碳链长度成正比

（2）动物脂肪中饱和脂肪酸含量高，常温下呈固态，称为脂

（3）植物脂肪中不饱和脂肪酸含量高，常温下呈液态，称为油（例外，棕桐油

和椰子油中饱和脂肪酸含量高，但碳链短）

3.反式不饱和脂肪酸

（1）不饱和脂肪酸的不饱和键与氢结合变成饱和键一一氢化作用

•提高食物的抗氧化作用；

•改变食物结构。

（2）反式脂肪酸：指氢原子在双键的相对两侧的脂肪酸。

（3）自然界中存在的不饱和脂肪酸大部分是顺式结构，牛脂和奶脂中分别有8%

和20强的不饱和脂肪酸是反式的。

（4）反式不饱和脂肪酸可以增加动脉粥样硬化性心脏病发生的潜在危险，升高

LDL-C,降低HDL-C。

（5）氢化植物油和人造黄油中反式不饱和脂肪酸含量很高，可达到40%左右。

如人造奶油、蛋糕、饼干、油炸食品、乳酪食品、花生酱等。

4.脂肪酸的命名和表达方式

n或3编号系统：

1234181920

CH3-CH2-CH=CH...CH2-CH2-COOH

20191817321

△编号系统

Czo,5n-3A5,S,1''14,I7C20

二十碳五烯酸

第一个双键在从甲基端数起第3和第4碳原子之间

（1）n-3（或3-3）系列脂肪酸：从甲基端数，第一个不饱和键在第3和第4

个碳原子之间，例如亚麻油酸、EPA、DHA等。

（2）n-6（或3-6）系列脂肪酸：从甲基端数，第一个不饱和键在第6和第7

个碳原子之间，例如亚油酸、花生四烯酸等。

常见的脂肪酸

名称代号

丁酸(butyricacid)C4:0

月桂酸(lauricacid)C12:0

棕檎酸（palmiticacid）,软脂酸C16:0

硬脂酸(stearitacid)C18:0

油酸(oleicacid)C18:1

亚油酸(linoleicacid)C18:2

亚麻酸(linolenicacid)C18:2

二十碳五烯酸(eicosapentacenoicacid,EPA)C20:5

二十二碳六烯酸(docosahexenoicacid,DHA)C22:6

不饱和脂肪酸类别

母体脂肪酸类别

棕桐油酸（C16:1n-7）n-7(w-7)

油酸(C18:1n-9)n—9(3—9)

亚油酸(C18:2n-6)n—6(3—6)

亚麻酸(C18:3n-3)n—3(3—3)

长链多不饱和脂肪酸

中文名称分子结构英文名称缩写

亚油酸C18:2n-6LinoleicacidLA

花生四烯酸C20:4n-6ArachidonicacidAA

a—亚麻酸C18:3n-3a-linolenicacidALA

二十碳五烯酸C20:5n-3EicosapentaenoicacidEPA

二十二碳六烯酸C22:6n-3DocasahexaenoicacidDHA

四、必需脂肪酸（essentialfattyacid,EFA）

1.概述

（1）指人体不可缺少又不能合成，必须通过食物供给的脂肪酸。

（2）人体的必需脂肪酸有两种：亚油酸（n-6）、a-亚麻酸（n-3）

1）花生四烯酸、EPA、DHA等脂肪酸都是人体不可缺少的脂肪酸，但人体可

以利用亚油酸和a-亚麻酸来合成。

2）人体合成这些不饱和脂肪酸时存在竞争机制，合成速度较慢，获得这些

脂肪酸的最好途径依然是从食物摄取。

2.必需脂肪酸的生理功能

1）是组织细胞的重要组成成分，参与线粒体及细胞膜磷脂的合成。EFA缺乏

将导致线粒体肿胀，细胞膜结构、功能改变，膜透性、脆性增加导致磷屑样皮炎、

湿疹等。

2）与脂代谢密切相关，EFA缺乏时，胆固醇转运障碍，在体内沉积导致疾病。

3）是前列腺素合成的前体，EPA缺乏将导致前列腺素合成能力减退。

4）参与合成类二十烷酸物质（前列腺素、血栓素、白三烯）。

5）动物精子的形成与EFA有关，长期缺乏EFA可导致不孕症。

6）EFA对X-射线引起的皮肤损伤有保护作用。

7）对视力、记忆能力、认知能力以及注意力的调节有影响。

3.EFA缺乏与过多

（1）必需脂肪酸缺乏可引起生长迟缓、生殖障碍、皮肤损伤以及肝、肾、神经

和视觉方面的等多种疾病。

（2）过多摄入多不饱和脂肪酸也可引起体内脂质过氧化物增加，对机体产生慢

性危害。

4.n-6多不饱和脂肪酸

（1）包括亚油酸、花生四烯酸

（2）n-6多不饱和脂肪酸的生理功能

1）降胆固醇（LDL-C）

2）构成磷脂，维持组织膜结构完整性

3）AA是形成类二十烷烯酸的重要前体物质

4）促进生长、发育及妊娠

5）AA促进脑、视网膜发育

（3）缺乏：生长迟缓、鳞皮样皮炎、不育

5.n-3多不饱和脂肪酸

（1）包括a-亚麻酸、EPA、DHA

（2）n-3多不饱和脂肪酸生理功能

1）免疫调节和抗炎、抗凝血作用（EPA）

2）抑制肿瘤细胞

3）DHA促进脑和视网膜发育

4）降血脂（TG）、血压

5）调控脂肪代谢基因表达（上调脂质氧化、下调脂质合成）

6.多不饱和脂肪酸摄入过量

（1）降低HDL-C

（2）脂质过氧化

（3）促进化学致癌

（4）抑制免疫反应

五、单不饱和脂肪酸

1.油酸C18:l

2.降胆固醇（LDL-C）

3.不具有多不饱和脂肪酸摄入过量的副反应

六、食物中的脂肪酸

1.动物脂肪

（1）40%〜60%饱和脂肪酸；

（2）30%〜50%单不饱和脂肪酸;

（3）多不饱和脂肪酸含量极少。

2.植物油

（1）10%〜20%饱和脂肪酸；

（2）80%〜90%不饱和脂肪酸;

（3）多不饱和脂肪酸含量较多：红花油、玉米油、豆油、葵花籽油

（4）单不饱和脂肪酸含量较多：橄榄油、茶油

七、脂类的消化吸收和转运

1.脂类主要在小肠内消化、吸收。

2.脂肪水解后的小分子物质（甘油、短链和中链脂肪酸）容易被小肠细胞直接被

吸收入血。

3.甘油单酯和长链脂肪酸重新合成甘油三酯，并与蛋白质、磷脂和胆固醇形成乳

糜微粒（CM）和极低密度脂蛋白（VLDL）,通过淋巴系统进入血液。

4.磷脂及其水解产物溶血磷脂的吸收部位与脂肪相同，溶血磷脂吸收后重新合成

磷脂，参与机体乳糜微粒进入血液循环。

5.游离胆固醇在小肠上皮细胞直接被吸收入血。

八、血脂异常

1.脂蛋白

（1）脂类吸收后在体内的转运主要通过脂蛋白来实现。

（2）脂蛋白包括：乳糜微粒（CM）、极低密度脂蛋白（VLDL）、低密度脂蛋白（LDL）、

高密度脂蛋白（HDL）

2.血脂异常

・血浆（清）中某一类或几类脂蛋白水平升高的表现，严格应称为脂蛋白异常血

症。

•高脂血症■*脂质异常血症

血脂异常的临床分类

分型TCTGHDL-C相当于WHO表型

高胆固醇血症增高Ila

高甘油三酯血症增高IV、I

混合性高脂血症增高增高iib、n、iv、v

低HDL-C降低

3.脂类对血脂代谢的影响

(1)总脂肪摄入量:供能比增加5%,TC升高10%

(2)饱和脂肪酸：对TC、LDL-C有升高作用

(3)反式脂肪酸：升高LDL-C,Lp(a)升高；降低HDL-C

(4)单不饱和脂肪酸(油酸)：降低TC、TG、LDL-C；升高HDL-C

(5)n-6多不饱和脂肪酸：降低LDL-C,降低HDL-C

(6)n-3多不饱和脂肪酸:降低TG、LDL-C；降低HDL-C

4.不同CVD危险因素下的膳食策略

危险因素有利的膳食策略不利的膳食策略

低脂肪-高碳水化合物；高蛋白；大豆；高

高胆固醇血症高

可溶性纤维；低聚果糖；彳氐血糖指数n-3PUFA

高MUFA;高n-3PUFA;高蛋白；大豆；低

高甘油三酯血症低旨肪-高碳水化合物

聚果糖a

低HDL高MUFA颂旨肪-高碳水化的

小而密LDL高MUFA低a旨肪-高碳水化合物

高可溶性纤维；高低血糖指数；抗

胰岛素抗性MUFA;低脂肪-高碳水化合物

性淀粉；低聚果糖

血小板凝集高n-3PUFA;大豆不了解

脂质过氧化低脂肪-高碳水化合物；大豆；高MUFA高PUFA

凝血高n・3PUFA;大豆不了解

血管反应性高n-3PUFA;不了解

九、膳食脂肪的营养价值评价

1.脂肪消化率：与熔点密切相关，熔点低于体温的脂肪消化率可高达97~98%,

高于体温的则约为90%左右，熔点高于50C的脂肪不容易消化。

2.必需脂肪酸含量：EFA含量高的脂肪的营养价值高。

3.脂溶性维生素含量：动物肝脏、奶和蛋类脂肪中维生素A、D含量丰富，植物

油中富含维生素E,而动物的储存脂肪中几乎不含脂溶性维生素，脂溶性维生素

含量越高，营养价值就越高。

4.0P0(1,3-二油酸2-棕稠酸甘油三酯)

(1)母乳脂肪中棕桐酸的含量为20-25%,其中7096位于Sn-2

(2)牛乳脂肪中棕稠酸含量约为26览其中32%位于Sn-2

(3)2008年卫生部批准0P0作为营养强化剂用于婴儿配方奶

十、脂类的推荐摄入量

1.脂肪摄入过多，可导致肥胖、心血管疾病和某些癌症发病率升高。

2.我国推荐成人一般脂肪摄入量应控制在总能量的201r30虬

3.必需脂肪酸的摄入量不少于总能量的3%,n-6/n-3以4:1为宜。

4.饱和脂肪酸摄入应占总能量的10%以下，过多的SFA可使LDL升高，对健康产

生危害。

5.反式不饱和脂肪酸（人造黄油、氢化植物油）可使LDL升高，HDL下降，增加

心血管疾病的危险，应该引起注意。

6.脂肪替代品（蔗糖聚酯、燕麦素）具有脂肪的特性，但不能被人体吸收。

十一、脂类的食物来源

1.人类膳食脂肪主要来源于动物的脂肪组织、肉类和植物种子。

2.动物脂肪：饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸含量相对较高，多不饱和脂肪酸含量

较少。

3.植物油主要含不饱和脂肪酸，亚油酸和亚麻酸在植物油中含量较高。

4.深海鱼油中EPA、DHA含量相对较高。

5.蛋黄、肝脏、大豆、麦胚和花生等食物中磷脂含量较高。

6.动物脑、肝、肾等内脏和蛋类中胆固醇含量较高，肉类和奶类中也含有一定的

胆固醇。

几种食物中的胆固醇含量（mg/100g）

猪脑猪肝猪肾鸡蛋鸡蛋黄

胆固醇25712883545851510

第四节碳水化合物

一、概述

1.碳水化合物又称为糖类，是由碳、氢、氧三种元素组成的一类化合物。

2.按化学结构不同可分为单糖、双糖、寡糖和多糖四种。

3.碳水化合物是人类获取能量的最经济和最重要的来源，人类膳食中约40%〜80%

的能量来源于碳水化合物。

4.碳水化合物还具有调节血糖和血脂、改善肠道菌群等许多功能。

二、碳水化合物分类

1.单糖

单糖由3〜7个碳原子构成，按碳原子数目分为丙糖、丁糖、戊糖、己糖、

庚糖，其中以己糖为主。

（1）葡萄糖

1）一种具有还原性的醛糖，是人类空腹时唯一游离存在的六碳糖，在人血浆

中的浓度为5mmol/L。

2）葡萄糖是构成食物中各种糖类的最基本单位。

3）葡萄糖可分为右旋（D）和左旋（L）两种，人体只能代谢右旋葡萄糖。

（2）果糖

1）是一种酮糖，以游离形式存在于水果和蜂蜜中，果糖在肝脏内代谢可转变

成葡萄糖被人体利用。

2）人工合成的玉米糖浆中果糖含量很高，可达到90%,是饮料、冷冻食品、

糖果蜜饯生产的重要原料。

（3）半乳糖

是乳糖的组成成分，很少以单糖的形式存在于食物中，在体内需转化为葡萄

糖被利用，母乳中的半乳糖是在体内合成的。

（4）甘露糖

六碳糖，是许多多糖和树胶的组成成分

（5）己糖衍生物：

山梨醇：葡萄糖氢化而成

甘露醇：甘露糖氢化而成

卫矛醇：半乳糖氢化而成

肌醇：存在于天然食物中，与磷酸结合形成植酸

（6）其它单糖（戊糖）及衍生物：

核糖：体内可合成

脱氧核糖：体内可合成

阿拉伯糖：存在于水果和根、茎类蔬菜中

木糖：存在于水果和根、茎类蔬菜中

木糖醇、麦芽醇等

名称相对甜度名称相对甜度

蔗糖100玉米糖浆100—150

葡萄糖70山梨醇60〜70

果糖115—170麦芽糖醇90

乳糖20木糖醇90

麦芽糖40甘露醇70

葡萄糖浆30-60乳糖醇35

食用糖、糖浆、糖醇的相对甜度

2.双糖

双糖是由两分子单糖缩合而成

（1）蔗糖

由1分子葡萄糖和1分子果糖结合而成，无还原性，主要存在于甘蔗、甜菜

和蜂蜜中，蔗糖的水解溶液称为转化糖。

（2）乳糖

由葡萄糖和半乳糖结合而成，具有还原性，主要存在于奶类及奶制品中，鲜

奶中有5%的乳糖，供能比为30〜50虬

（3）麦芽糖

由两分子葡萄糖结合而成。具有还原性，多来源于淀粉降解。

3.寡糖

寡糖是由3-9分子单糖构成的一类小分子多糖，食物中常见的寡糖有棉子

糖和水苏糖，均不能被人体消化吸收，在肠道中可被肠道细菌代谢，产生气体和

其他产物，造成胀气；还可以被肠道益生菌（如双歧杆菌）利用，促进益生菌的

生长，起到保健作用。

（1）棉子糖：由1分子葡萄糖、1分子半乳糖和1分子果糖结合而成，存在于

糖蜜中。

（2）水苏糖：由1分子葡萄糖、1分子果糖和2分子半乳糖结合而成，主要存

在于豆类及豆制品中。

4.多糖

多糖是由10分子以上单糖构成的大分子糖，可以分成两种，即可被人体利

用的多糖（如糖原、淀粉和糊精）、不能被人体利用的多糖（如膳食纤维）。

（1）淀粉

1）由许多葡萄糖聚合而成的植物多糖，主要存在于植物细胞中，尤其是根、

茎和种子细胞中（如薯类、豆类和谷类），需加热在水中糊化才能被机体利用。

2）淀粉根据结构不同可分成直链淀粉和支链淀粉。

（2）糊精

是淀粉的次级水解产物，由5个以上的葡萄糖分子构成，甜度低于葡萄糖,

且易于被人体吸收利用。

（3）糖原

1）由一种含有许多（3000〜60000）个葡萄糖分子和支链的动物多糖，又称为

动物淀粉，主要由肝脏和肌肉合成和贮存，肝糖原可维持正常的血糖水平，肌糖

原则可为肌肉提供能量，尤其是在剧烈和持久运动时。

2）糖原溶于水，在相应酶的作用下能快速分解为葡萄糖，食物中的糖原含量

很少。

三、直链淀粉和支链淀粉

直链淀粉支链淀粉

葡萄糖几十至几百几千个

结构直链、螺旋状分枝、树冠样

水溶性热水溶解难溶于水

遇碘显色蓝色棕色

食物含量19%〜35%65%〜81%

糯性小大

酶促降解慢快

升血糖反应慢快

四、淀粉的糊化和老化

1.糊化：淀粉在有充足水分的情况下受热，在温度上升到某一温度范围以上之后,

淀粉大量吸水膨胀，结构解体，淀粉分子逸散，粘度急剧增加。

•糊化后淀粉分子逸出、伸展，有利于消化酶的作用

2.老化或回生：糊化之后的淀粉，在温度降低之后，淀粉分子互相靠近，重新形

成有序排列，成为与水分离的不溶性状态，食物变干变硬。

•老化回生后，淀粉分子重新紧密排列，部分恢复生淀粉的性质，不利人体消化。

五、抗性淀粉

1.根据a-淀粉酶水解时间：

（1）快消化淀粉：20min内水解，RDS

（2）慢消化淀粉:20〜120min水解，SDS

（3）抗性淀粉（RS）：健康人小肠内不被消化吸收的淀粉及其水解物的总称。

120min仍没有水解。

淀粉的类型和消化吸收

类型结构小肠中消化食物形式

快消化淀粉分散性淀粉迅速完全吸收新鲜煮熟的食物

慢消化淀粉结晶体淀粉缓慢但完全吸收多数为生的谷类或

高温糊化干燥淀粉

生理上不接受的

淀粉形式整的或部分研磨的

抗性淀粉1部分消化

被膳食纤维包裹谷类和豆类

的淀粉

结构X一射线的B

抗性淀粉2或C图谱未煮的土豆

部分消化

没有糊化的淀粉、和青香蕉

高直链

变性的支链淀粉

放冷的熟土豆谷类

抗性淀粉3分子或回生的直部分消化

和食物

链淀粉

2.食物中抗性淀粉含量

•薯类、根茎类〉豆类〉谷类

•生〉熟

•回生〉糊化

•粗加工＞精细加工

•油炸、烘烤》蒸煮

•9.Og/d

3.抗性淀粉的潜在功能

（1）对肠道菌群和代谢的影响

1）被肠道微生物完全发酵

2）被发酵时形成气体水平较低

3）发酵时肠腔产生的丁酸量较NSP产生的更高

4）剂量依赖的方式减低肠道pH

5）被肠乳杆菌和双歧杆菌选择性利用

6）促进肠道乳杆菌和双歧杆菌的定植

7）减少肠道病原体水平

8）减少次级胆酸

9）降低粪便水毒性

（2）对健康、肠道功能和生理功能的影响

1）减轻腹泻症状（间期和液体流失）

2)增加粪便重量

3)高摄入量时温和的通便作用

4)当食物中普通淀粉被它替换，可减少能量摄入

5)与普通淀粉/碳水化合物比较，可减少胰岛素反应

6)在后吸收阶段增加饱食效应

7)提高钙、镁吸收

8)刺激免疫系统

9)减少大肠癌危险度系数

六、碳水化合物的功能

1.体内碳水化合物的营养学意义

(1)贮存和提供能量

糖原是肌肉和肝脏中碳水化合物的贮存形式，肝糖原占体内糖原的1/3,可

为机体尤其是红细胞、脑和神经组织提供能量。

(2)机体重要构成成分

如结缔组织中的粘蛋白、神经组织中的糖脂以及细胞膜表面的糖蛋白。

(3)节约蛋白质作用

摄入充足的碳水化合物可以预防体内或膳食中蛋白质进入糖异生旁路。

(4)抗生酮作用

脂肪在体内的彻底分解过程需要葡萄糖的协同作用，如果碳水化合物摄入不

足，则可导致脂肪酸不能被彻底氧化而产生酮体，酮体过多可以酮血症，引起酸

碱平衡失调。

(5)调节血糖的作用

2.血糖平衡

(1)血糖的来源和去路

血糖来源：食物中的糖通过肠道吸收入血；肝糖原分解；非糖物质糖异生。

血糖去路：分解成水、二氧化碳、乳酸和提供能量；合成糖原；转化成非糖

物质；通过糖尿排出体外。

(2)降低血糖的激素一一胰岛素

①加速血中葡萄糖进入细胞内

②加速糖原合成，抑制糖原分解

③促进糖的有氧氧化

④增强肝、脂肪细胞磷酸戊糖途径

⑤促进糖在肝及脂肪细胞中转变成脂肪

⑥抑制肝肾糖异生

（3）升高血糖的激素

1）胰高血糖素

①加速肝糖原分解

②促进糖异生

③促进脂肪分解和酮体生成

2）糖皮质激素

①抑制葡萄糖氧化

②促进肌肉蛋白质分解及肝脏糖异生

3）肾上腺素：加速糖原分解

3.食物中碳水化合物的功能

（1）主要的能量营养素

是世界上大部分人类取得能量的最经济、最主要的来源，1g碳水化合物可

提供16.7kJ（4.Okcal）能量。

（2）改变食物的色、香、味、型。

（3）提供膳食纤维，天然食物，如豆类、谷类、新鲜水果和蔬菜等，是膳食纤

维的最好来源。

七、膳食纤维

1.概述

（1）非淀粉多糖

（2）是存在于植物体内的不能被人体消化吸收的成分

（3）分成可溶性纤维（如果胶、树胶和粘胶）和不可溶性纤维（如纤维素、半

纤维素和木质素）

2.可溶性纤维

既可以溶于水，又可以吸水膨胀，并能被大肠中的微生物酵解，常存在于植

物细胞液和细胞间质中。

①果胶：属可溶性纤维，是被甲酯化到一定程度的半乳糖醛酸多聚体，在食品

加工中被用作增稠剂（如果冻、冰淇淋中），通常存在于水果和蔬菜中，果胶分

解后产生甲醇和果胶酸。

②树胶和粘胶：属可溶性纤维，由不同单糖及其衍生物组成，常见的有阿拉伯

胶、瓜拉胶等，常用作食品稳定剂，也可作为口香糖的胶基。

3.不可溶性纤维

①纤维素：一般称为粗纤维，是植物纤维的主要成分，由葡萄糖聚合而成，存

在于所有植物细胞的细胞壁中，不能被淀粉酶分解，也不能被大肠微生物利用。

②半纤维素：是谷类纤维的主要成分，与纤维素共同存在，包括戊聚糖、木聚

糖、阿拉伯木糖和半乳聚糖、葡萄糖醛酸等。

③木质素：是植物木化过程中形成的，由苯丙烷单体聚合而成，不是碳水化合

物，不能被人和动物消化吸收，食物中含量很少，主要存在与蔬菜的木质化部分

以及种子中

4.食物中膳食纤维的生理意义

(1)增强肠道功能、有利于粪便排出

多数纤维素具有促进肠蠕动和吸水膨胀的特性，可使肠道平滑肌保持健康和

张力，还可使粪便软化。

(2)控制体重和减肥

膳食纤维不能被人体吸收，但可以减缓食物由胃进入肠道的速度和吸水作用,

增加饱腹感，从而减少能量摄入。

膳食纤维摄入过多，可使膳食产生的能量减少，一般中等摄入水平，可使能

量减少5%o

(3)可降低血糖水平

膳食纤维可以减少小肠对糖的吸收。

(4)可降低血胆固醇水平

膳食纤维可以结合胆酸，减少胆酸和中性固醇的肝肠循环；还可以减少体内

胰岛素的释放，另外可溶性纤维在大肠内被肠道细菌代谢产生的一些短链脂肪酸

(如乙酸、丁酸等)均可以减弱肝脏中内源性胆固醇的合成。

(5)可调节肠道菌群，促进益生菌的生长

(6)具有预防肠癌发生的作用

膳食纤维可以肠道内容物的体积和排泄速度，有利于有害物质(包括致癌物)

的排出。

(7)具有阳离子交换作用

膳食纤维可以在胃肠道结合K'、Na'、Ca2\Fe"等阳离子，如摄入过量可引

起体内阳离子缺乏。

八、碳水化合物的消化、吸收

1.淀粉主要在小肠消化吸收，肠淀粉酶将之水解为糊精、麦芽寡糖和麦芽糖，再

经糊精酶分解为葡萄糖，蔗糖和乳糖则经蔗糖酶和乳糖酶水解为葡萄糖、果糖和

半乳糖。

2.乳糖不耐受

(1)有先天性乳糖酶缺乏的人群不能消化吸收乳糖，引起腹泻、腹胀及肠道功

能紊乱，称为乳糖不耐受，在儿童乳糖不耐受可能与蛔虫感染有关，某些药物也

可以引起乳糖不耐受。

(2)由于随着年龄的增加，乳糖酶水平逐渐下降，所以乳糖不耐受在人群中普

遍，有70%的人患有不同程度的乳糖不耐受。

(3)乳糖不耐受原因：

1)乳糖酶缺乏(LD)

先天性、原发性、继发性

白种人＜30%；亚洲人＞60%

中国3—5岁儿童30%；7—8岁80%

汉族成年人75%—95%；游牧者〈40%

2)乳糖吸收不良(LM)

3)乳糖不耐受(LI)

4)牛奶不耐受(MI)

种族、年龄、乳糖存在形式、疾病、饮奶习惯和遗传因素。

九、碳水化合物的参考摄入量

1.2013年中国营养学会提出碳水化合物的适宜摄入量为提供总能量的50%〜

65%o

2.摄入的碳水化合物应该来自不同的来源，包括复合碳水化合物、不消化的抗

性淀粉、膳食纤维、非淀粉多糖、低聚糖等。限制纯能量食物如糖的摄入量。

3.限制纯能量食物如糖的摄入量(成年人蔗糖摄入量以25g/d为限)。

4.提倡摄入营养素/能量密度高的食物，以保障人体能量和营养素的需要。

5.同时要考虑改善胃肠道环境和预防弱齿的需要。

十、碳水化合物的食物来源

1.谷类含碳水化合物70%〜75%,薯类含碳水化合物20%〜25除根茎类蔬菜、

豆类含碳水化合物50%~60%o

2.含淀粉较多的坚果，如栗子、菱角等。

3.水果、蔬菜中除含少量单糖外还含有纤维素、果胶类，食糖，主要是蔗糖,

可以提供双糖和单糖。

十一、血糖生成指数(GI)

1.反映食物引起人体血糖升高程度的指标，是食物经过消化吸收引起血糖变化的

真实反映。

2.含有相同数量糖的不同食物，其消化吸收率和血糖应答水平不相同。

3.血糖生成指数计算公式

含50g碳水化合物食物餐后2小时血糖曲线下总面积

xlOO

50g葡萄糖餐后2小时血糖曲线下总面积

4.GI的意义

(1)高GI食物进入胃肠后消化快，吸收完全，葡萄糖迅速进入血液；

(2)低GI食物胃肠停留时间长，释放缓慢，葡萄糖进入血液后峰值低，下降速

度慢。

SHIGHGl

3I

3A

31

S

92

0QLOWGl

B2

TIME/HOURS

Theomountofcorbohydrateinthereference

andtestfoodmustbethesome.

5.Gl评价

(1)低Gl的食物，GIW55。不易产生饥饿感，因此不容易食用过量或引起血糖

大的波动。

(2)中等GI的食物，GI在55〜70。

(3)高GI的食物，GI270。不适合糖尿病人，也不适合任何糖耐量异常的个体。

6.影响GI的因素

(1)糖的类型：单糖/多糖；葡萄糖/果糖

(2)糖的构成：直链淀粉/支链淀粉

(3)食物的物理性状和烹调加工：如淀粉的糊化程度、颗粒大小

(4)食物的化学成分和含量：膳食纤维、脂肪、蛋白质、酸度等

7.GI应用

(1)尽可能多选择中低GI的食物，注意食物加工、总量和血糖的关系。

(2)利用高血糖生成指数的食物时，要搭配低的GI食物，合理安排膳食控制血

糖。

(3)肥胖、糖尿病、高血压、高脂血症等慢性病的防治。

常见糖类的GI值

食物名称GI食物名称GI

葡萄糖100麦芽糖105

蔗糖65白糖83.8

果糖23蜂蜜73

乳糖46巧克力49

常见食物的GI值

食物名称GI食物名称GI食物名称GI

馒头88.1小米71.0西瓜72.0

大米83.2熟甘薯76.7菠萝66.0

熟土豆66.4闲趣饼干47.1嫌猴桃52.0

面条81.6南瓜75.0香蕉52.0

烙饼79.6胡萝卜71.0柑43.0

油条74.9扁豆38.0葡萄43.0

养麦54.0绿豆27.2苹果36.0

玉米粉68.0大豆18.0梨36.0

面包87.9牛奶27.6鲜桃28.0

8.血糖负荷(GL)

1997年哈佛大学Salmeron等提出

GL=(食物中碳水化合物含量